天然气管道蒸汽云爆炸事故定量计算及风险评估

为了研究天然气管道蒸汽云爆炸的破坏程度,结合实际案例,在不同的天然气泄露时间条件下,对天然气管道蒸汽云爆炸的破坏范围进行了定量分析,计算出个人风险值(IR)并做出累积事故率(F)-死亡人数(N)曲线,根据国家安全生产监督管理总局令(第40号)和ALARP准则进行评估。结果表明,当泄漏时间由60 s增加到300 s时,死亡半径和财产损失半径明显增大。同时,该天然气管道的IR值(5.6×10~(-4))要远大于规定的标准(1×10~(-6)),计算得到的F-N曲线大部分位于可以接受的区域,该研究结果为天然气管道的安全监测提供了依据。     

反硝化细菌强化潜流湿地的污水处理厂尾水脱氮试验

为了揭示反硝化菌强化潜流湿地的污水处理厂尾水脱氮效果及机理,以砾石、红砖碎块、钢渣、陶粒、土壤为湿地填料,茭白、梭鱼草、黑麦草、红叶石楠为湿地植物,构建了两套湿地系统,其中一套投加菌剂,另一套作为对照组,使用双总体t检验方法分析了投加反硝化细菌B8(Pseudomonas putida)菌液于水平潜流湿地系统的操作与生物强化湿地脱氮程度之间的相互关系。结果表明,将反硝化菌(B8)菌液连续14 d投加于水平潜流湿地后,在强化潜流湿地运行的58 d内,其NH_4~+-N、NO_2~--N和TN平均去除率分别为65.3%、94.2%和71.5%;而未投菌的潜流湿地的NH_4~+-N、NO_2~--N和TN平均去除率分别为28.2%、74.7%和43.1%,加入菌剂使潜流湿地氮素去除能力大幅提高。双总体t检验方法分析表明,在停止投菌运行的41 d内,接种B8细菌的湿地系统的总氮去除率显著高于未投菌的湿地系统(p0.05);但在停止投菌运行的58 d内,投菌湿地和未投菌湿地脱氮效果的差异不显著(p0.05),因此确定B8强化水平潜流湿地系统的投菌周期为58 d。     

电化学组合工艺削减垃圾渗滤液毒性的综合评价

以某垃圾填埋场的垃圾渗滤液为样本,将其在实验室以电化学氧化为主要工艺的废水处理装置出水作为研究对象。选择发光细菌、斑马鱼胚胎和斑马鱼仔鱼为受试生物,以发光抑制率及生物体死亡为观察指标,研究不同处理过程出水对3种受试生物的急性毒性效应。试验结果以半数效应浓度(Median Effective Concentration,EC50)和半数致死浓度(Median Lethal Concentration,LC50)表征。通过毒性单位(Toxicity Unit,TU)法、平均毒性(Average Toxicity,Av Tx)法、毒性指数(Toxic Print,Tx Pr)法、最敏感的测试(Most Sensitive Test,MST)法和潜在毒性效应指数(Potential Ecotoxic Effects Probe,PEEP)法等生物毒性评价方法对不同处理过程进行毒性削减评估。结果表明,出水对发光菌、斑马鱼幼鱼和胚胎的TU分别为0.63、9.82和8.55,与原水相比分别削减了81.52%、88.41%和89.65%。Av Tx、Tx Pr和MST法评价结果显示,经混凝沉淀-厌氧-电化学氧化-好氧组合工艺处理的出水仍具有一定的生物毒性,即现行的废水排放标准下不能完全阻止有毒废水的排放。此外在考虑废水排放量的基础上,PEEP评价法虽然表明出水无毒,但排放时需注意单项指标毒性。与成组生物试验相结合的PEEP评价方法可以反映垃圾渗滤液的综合生物毒性及评价其对生态系统的潜在影响。     

影响涡旋型电除尘器离子产生浓度的因素分析

通过回归正交设计,建立涡旋型电除尘器电场中的离子浓度n_e与放电电压U、电场风速v_0和同排极板空隙距离D这3个因素之间的函数关系式。通过编程求解回归模型,获得离子浓度较高的优化结果:当U为17.8 k V,v_0为3 m/s,D为40 mm时,n_e可达6.97×10~9个/cm~3以上。根据粒子成像测速法,可以得出放电极附近的风速约为v_0的2.5倍以上。通过收尘试验可知,对于粉尘粒径小于15μm的微细粉尘,涡旋型电除尘器收尘效率可达到90.2%。     

LTPM废塑料填料性能及处理污水的试验研究

以废塑料瓶为原料制备了未改性束状填料和低温等离子体改性(LTPM)束状填料,分析了2种填料的性能;并将2种填料用于生物膜反应器处理生活污水,研究了其去污能力。AFM分析结果表明,低温等离子体改性明显增加了塑料表面的粗糙度;FTIR及亲水性分析结果表明,低温等离子体改性后,在废塑料表面引入了羰基、羟基等亲水性基团,塑料表面的亲水性明显增强。挂膜时,改性填料上生物膜厚度和生物膜量明显大于未改性填料。含改性填料的生物膜反应器对污水中COD和氨氮的去除效果,明显优于含未改性填料的生物膜反应器。研究既有效处理了污水,又可实现固体废物的资源化利用,研究成果具有一定的推广应用价值。     

生活饮用水阻垢剂硅磷晶阻垢性能的实验研究

采用静态阻垢法对硅磷晶阻垢剂的阻垢性能进行分析,通过单因素与正交试验探讨了阻垢剂在不同加药浓度、Ca2+浓度、温度、p H等环境条件下的阻垢效果及最佳使用条件。结果表明:阻垢效果最佳组合为:加药浓度2 mg/L,Ca2+浓度300 mg/L,温度30℃,p H=8。各因素对阻垢率影响大小顺序依次为:温度加药浓度p HCa2+浓度。在此优化组合条件下,硅磷晶阻垢率最大可达95%,用于某制药厂生活饮用水的阻垢率可达94%,效果明显,具有良好的阻垢性能。     

不同光照条件对8种沉水植物生长的影响

通过研究太湖流域主要沉水植物苦草、密刺苦草、黑藻、穗花狐尾藻、蓖齿眼子菜、微齿眼子菜、马来眼子菜和金鱼藻在3种不同光照条件(100%自然光、55%自然光和15%自然光)下的生长状况,探讨沉水植物对光照条件的适应性。结果表明,苦草、黑藻在55%自然光中相对生长速率最大,金鱼藻随着光照减弱,相对生长速率增加,其余6种植物则与金鱼藻相反。黑藻和穗花狐尾藻在15%自然光条件下分株数显著减少,最大株高明显增大,马来眼子菜最大株高显著减少。在不同光照组条件下8种沉水植物中叶绿素含量及可溶性糖含量基本无明显差异,但淀粉含量变化趋势不稳定。     

有毒物质泄漏扩散模型模拟软件系统开发

为评估有毒物质泄漏事故后果,分析了相关文献中有毒物质泄漏扩散模型,并在此基础上运用Visual Studio 2013开发平台,利用C#编程语言和SQL Server 2008数据库系统,构建了基于B/S模式的定量评估有毒物质泄漏事故后果的Web系统,实现了泄漏事故危险特征参数计算和事故后果危害范围图形显示。实例应用表明,该系统具有一定的工程应用价值,可为企业安全管理、泄漏事故预防和控制提供依据。     

石墨烯电极电活化过硫酸盐降解含酚废水研究

以苯酚为目标污染物,利用石墨烯电极自身性质及电活化共同作用下活化过硫酸盐(PDS)产生氧化性自由基降解苯酚,对影响苯酚降解的因素(包括电流密度、初始pH值、PDS浓度及影响反应的主导自由基)进行探讨。通过系统中加入一定量的甲醇和叔丁醇作为自由基猝灭剂的猝灭试验确定降解过程中的主导自由基。结果表明,在未通电情况下石墨烯电极对苯酚也具有去除作用,可以吸附苯酚。在通电情况下,由于电活化和石墨烯活化的双重作用,相比于单一石墨烯体系和单一PDS体系,石墨烯/PDS体系对苯酚的降解率显著提高,在n(PDS)∶n (phenol)为50∶1、苯酚初始质量浓度为25mg/L、pH值为11、电流密度为30 mA/cm²的条件下,在90 min内苯酚的降解率可达98.91%。通过淬灭试验确定在石墨烯/PDS降解苯酚体系中以硫酸根自由基为主(SO₄^-·)、羟基自由基(·OH)为辅。综上所述,在未通电情况下,石墨烯可以利用自身吸附作用去除苯酚,在通电情况下,石墨烯电极利用自身性质以及电活化活化过硫酸盐,与单一PDS体系和单一石墨烯体系相比,有效提高了过硫酸盐的活化程度,提高了苯酚的降解率。