煤矿企业清洁生产效益模糊综合评价研究

煤矿企业推行并坚持实施清洁生产的动力是效益。但这一效益究竟如何,成为亟待研究的科学问题。本文运用模糊评价法开展对该问题的试探性研究。从经济、环境、社会效益3个方面选用18个评价指标,构成煤矿企业清洁生产效益评价指标体系,运用层次分析法确定指标权重系数并建立模糊综合评价模型,并进行了应用实例评估,最后用具体数值量化了实施清洁生产后的煤矿企业综合效益情况,得到解决问题的初步结论。     

UHPC增强短搭接RC构件承载力可靠度分析与加固建议∗

基于可靠度研究超高性能混凝土（Ultra?High Performance Concrete, UHPC）增强钢筋短搭接 RC 构件的失效模式与承载力特征。首先阐述了 UHPC 加固机理,建立了包含活恒荷载效应比、搭接系数 m、UHPC 强度、混凝土强度、钢筋型号、考虑水平地震作用的弯矩效应比和轴力效应比等关键参数的设计空间;确立分析 RC 构件承载力可靠度的功能函数,运用 Monte Carlo 法对设计空间中的关键参数组进行可靠指标计算,然后进行关键参数敏感性分析和计算结果拟合分区。结果表明：设计空间关键参数中,搭接系数、效应比、配筋率、钢筋型号和 UHPC 强度对可靠指标的影响均显著;UHPC 不仅具有良好的承载力增强能力,还能改变失效模式,梁和柱屈服时可靠指标分别提高 109.6% 和 12.9%,屈服时搭接系数分别为 0.58 和 0.57;对于受弯 RC 梁（压弯柱）,m>0.67（0.65）时,钢筋基本能屈服,建议采用 UHPC 加固;0.50（0.49）<m≤0.67（0.65）时,存在钢筋屈服和粘结失效两种情况,建议谨慎加固; m≤0.50（0.49）时,容易发生粘结失效,不建议采用 UHPC 加固。     

基于猪粪流变特性的厌氧消化反应器内的数值模拟

采用流变仪对不同含固率猪粪的流变性质进行测量,分析其流变特性,将流变数据与非牛顿流体模型进行拟合,得到用于描述猪粪流变特性的最佳流变方程。结果表明:猪粪是一种非牛顿流体,黏度随剪切速率的增加而减小并趋于稳定。基于其流变特性,运用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)模拟技术,对猪粪厌氧消化反应器内的流场进行研究。模拟结果显示:反应器内速度最大值出现在桨叶末端,猪粪流体在其反应器内的宏观循环运动状态为沿着搅拌轴径向的绕流运动;壁面及顶部和底部区域速度几乎为零,形成死区,容积比率为29.85%。     

2种典型餐厨垃圾资源化处理工艺的环境影响分析

为了评估餐厨垃圾资源化处理工艺对环境的影响,运用生命周期评价的方法,比较了2种典型的资源化处理工艺——好氧堆肥和湿热处理对环境的影响。结果表明,2种餐厨垃圾资源化处理工艺对全球变暖、生态毒性、酸化和富营养化的影响各有不同。其中,好氧堆肥对全球变暖的贡献较大,碳排放为337.7 kg CO_2eq./t。湿热处理为163.1 kg CO_2eq./t。在环境影响负荷方面,湿热处理工艺中的高能耗加重了毒性的影响。但由于其对环境的酸化、富营养化的不利影响较小,湿热处理的环境影响负荷总值是好氧堆肥的62.5%。总体上,湿热处理是一种对环境影响较小的餐厨垃圾处理工艺。     

不同状态下的同一污泥胞外聚合物提取方法研究

以由厌氧污泥向好氧污泥转变前后2种不同状态下的污泥为研究对象,采用5种不同方法对污泥胞外聚合物(EPS)进行了提取实验。实验结果表明,NaOH法提取的EPS含量最高,但会导致胞内物质泄漏。CER和离心提取法较温和,但EPS产量不高。甲醛-NaOH和H2SO4法提取的EPS含量较高,且无大量细胞自溶发生,是有效的EPS提取方法。厌氧污泥转变为好氧污泥后蛋白质/多糖(PN/PS)比例有所增加,表明EPS各组分含量发生改变。红外分析表明厌氧污泥转变为好氧污泥前后EPS中主要组成成分没有发生改变,但各成分含量有所增加,特征明显的峰表明EPS中存在蛋白质、多聚糖。     

组合方法去除新型采油污水中有机污染物的研究

含聚丙烯酰胺采油污水的有效处理是近年来困扰油田三次采油生产的一个难题。研究采用移动床生物膜技术与O3/UV/H2O2高级氧化技术的组合方法来处理含聚丙烯酰胺采油污水。实验结果表明,移动床生物膜技术可以有效去除污水中的石油类有机物,但对聚丙烯酰胺几乎无效果。O3/UV/H2O2高级氧化技术可以降解污水中的聚丙烯酰胺。组合方法处理后的含聚丙烯酰胺采油污水水质可以达到污水综合排放标准中的一级要求。     

苦土处理氮磷废水的研究

采用苦土为沉淀剂对模拟氮磷废水和实际氮磷废水进行了脱氮除磷实验研究,探讨了苦土投加量、pH及反应时间对废水中氮磷去除率的影响。此外,对苦土处理氮磷废水的动力学进行了研究,并对苦土及反应沉淀物进行了XRD分析。结果表明,以苦土为沉淀剂,处理氨氮浓度为200 mg/L的模拟废水的最佳条件为:苦土与氨氮(NH4+-N)的质量比为25∶1,平衡时间10 min,氨氮去除率可达到93%,磷去除率达到99%。用苦土为沉淀剂处理南京某厂的实际氮磷废水(氨氮浓度为590 mg/L,磷浓度为1 630 mg/L),氨氮的去除率达到92%,磷的去除率达到99%。苦土处理氮磷废水的动力学数据符合二级动力学模型,主要以化学反应为主。处理后废水中沉淀物的XRD分析表明其主要成分为磷酸铵镁,进一步证明苦土处理氮磷废水主要以化学反应为主。     

光合细菌(PSB)处理明胶废水中填料挂膜性能研究

分别以纤维填料和毛刷填料为载体,采用优势菌种挂膜法,利用光合细菌处理明胶生产过程中产生的磷钙废水。两种填料表现出不同的挂膜效果,综合比较二者的挂膜时间、最终COD去除率和TP含量后得出毛刷填料挂膜性能优于纤维填料,其挂膜时间为23 d,最终COD去除率和TP含量分别达到93%,2.8 mg/L,在磷钙水处理中有适应性。通过对2种填料的电镜分析,发现纤维填料表面挂膜前后没有变化且十分光滑,而毛刷填料挂膜前表面粗糙,挂膜后表面有鳞片状突起,粗糙的表面状况有利于光合细菌的附着,最终促进生物膜功效的发挥。废水中Ca2+和pH是影响填料挂膜的主要因素。     

改性填料对移动床生物膜反应器性能的影响

分别选取3种不同柱状悬浮填料,采用两级好氧移动床生物膜反应器处理低浓度化工废水。实验结果表明,在平均有机负荷为1.67 kg/(m~3·d)、废水pH为7.5～7.8、温度为32～33℃、HRT为8 h、第一级反应器DO为0.5～1.0 mg/L、第二级反应器DO为1.5～2.0 mg/L的条件下,A型悬浮填料(添加改性剂和微量元素、φ10 mm×10 mm)、B型悬浮填料(添加改性剂和微量元素、φ25 mm×10 mm)和C型悬浮填料(无添加剂、φ10 mm×10 mm)的COD平均去除率分别为82.2%、81.8%和70.6%。