太湖氮、磷自净能力的实验与模型模拟

于2011年9月对太湖竺山湖开展了1次湖区实验,根据质量平衡原理,通过进出竺山湖湖区河道以及竺山湖湾心、湾口水量、水质测量,弄清了竺山湖湖区营养物质进出以及消纳规律,从而为完善水量-水质模型参数提供依据,也为进一步研究太湖水体自净能力提供了基础资料.采用EcoTaihu模型模拟了太湖营养物质的循环以及自净能力,根据竺山湖湖区实测结果对模型进行了验证,实验得到竺山湖湖区总氮年自净能力为1 979 t,总磷年自净能力为119 t,通过EcoTaihu模型计算得到竺山湖总氮年自净能力为1 911 t,总磷年自净能力为116 t,实测数据和模型较为吻合.模型计算结果表明,2006、2008、2010年太湖氮元素自净能力分别为4.00、4.27、4.11万t.2006、2008、2010年太湖磷元素自净能力分别为1 566、1 798、1 712 t.     

熵析污水处理资源与能源化

熵为热力学第二定律中的抽象概念.按熵之理论,自然熵增和逆熵增维系着生态平衡.人类生产、生活过程中摄取资源并排放污/废水等熵增产物会促进物质熵增并破坏生态平衡,加速生物消亡.而缓释、甚至抵消这种“人为熵增”则乃实现蓝色发展目标的重要一环.如今,人为熵增所引发的自然物质熵变循环塌陷是不争的事实,“自然熵增”之原生态方法显然已不适合大规模处理城市污水,“加速熵增”的传统污水处理技术显然也已不合时宜,只有发展“逆熵增”的污水处理资源、能源化技术才是人间正道.通过对熵的具象化释义,揭示出传统污水处理技术以及污泥填埋方式为“加速熵增”过程,对人类可持续发展十分不利.只有模拟元素循环的自然的“逆熵增”过程,才能使得污水处理走向可持续发展水平.因此,污水资源化与能源化首当其冲,一定是未来污水处理的发展方向.只有通过人工缓释熵增(高效低耗污水处理技术)和促进逆熵增手段(资源与能源化技术)才能抵消人为熵增造成的影响,从而维持生态平衡.     

覆盖条件下旱作春玉米农田土壤细菌群落结构分析

秸秆和地膜覆盖会改变农田土壤碳氮循环等理化条件,而覆盖对参与碳氮循环的土壤微生物的影响还鲜有报道。本研究通过高通量测序,分析了黄土高原旱作玉米农田无覆盖、秸秆覆盖、地膜覆盖下土壤细菌群落组成,探讨了细菌介导的碳氮循环对覆盖的响应。结果表明秸秆覆盖增加了土壤细菌群落丰富度和多样性,且显著增加了分解纤维素的细菌(纤维弧菌属Cellvibrio)及介导固氮(根瘤菌属Rhizomicrobium、Chryseolinea)和硝化过程的细菌(亚硝化螺菌属Nitrosospira)丰度(p0.05);地膜覆盖增加了土壤细菌丰富度,但降低了细菌多样性,且显著增加了介导土壤硝化作用的硝化螺菌属Nitrospira的丰度(p0.05)。本结果为土壤中微生物介导的碳氮循环研究提供了理论依据。     

循环流化床烟气脱硫装置对袋式除尘器影响的实验研究

在1台与袋式除尘器配套的循环流化床烟气脱硫系统上,通过对运行脱硫系统前后袋式除尘器的脱硫效果机理性分析。研究了循环流化床烟气脱硫装置对袋式除尘器工作稳定性、除尘效率和阻力的影响,并提出了改进措施。     

NaClO2海水溶液强化烟气脱硝效果的实验研究

海水中富含多种盐类,具有一定碱性,是天然的缓冲剂,在脱硫脱硝方面具有良好的应用前景.利用不同浓度的NaClO_2溶液进行废气循环喷淋脱硝实验.结果表明,NaClO_2模拟海水溶液与NaClO_2淡水溶液都能将NO完全脱除,且当NO完全被脱除时,模拟海水溶液的持续时间比淡水溶液更长,模拟海水中所含有的少量HCO_3~-和OH~-是造成这种差异的主要原因.滴定实验结果显示0.066 mmol的HCl就可使NaClO_2淡水溶液的pH值降到7,而NaClO_2模拟海水溶液的pH值降到7需要0.114 mmol的HCl;在循环喷淋脱硝过程中NaClO_2模拟海水溶液的pH值基本维持在7以上.离子色谱检测结果显示脱硝后溶液中主要阴离子为Cl~-和NO_3~-.基于质量平衡计算结果,当NaClO_2浓度为20 mmol·L~(-1)时,在脱硝过程中淡水溶液中NaClO_2的利用率为56%,而模拟海水溶液中NaClO_2的利用率可达67.25%,提高幅度为20.1%.     

某淀粉厂废水处理改造工程设计及运行

某淀粉厂在原有处理工艺的基础上增加厌氧UASB及好氧CASS工艺,完善了物化处理+生化处理的最佳工艺流程。运行结果表明:用该工艺处理淀粉废水,其出水水质达到GB8978-1996《污水综合排放标准》二级排放标准。     

硝基苯类物质在铜电极上的电还原特性及pH的影响

采用循环伏安法,对硝基苯类化合物在铜电极表面上的电还原特性进行了研究,评价了它们在铜电极上的电还原反应活性,并且讨论了这类物质在铜电极上的还原机理和酸度对它的影响.结果表明,硝基苯类化合物能在铜电极表面被直接还原;还原电位在-0.58V和-1.32V左右 (vs. SCE),酸度和碱度均有利于硝基在铜电极上的还原:在碱性条件下容易发生消去反应生成亚硝基;酸性条件下,得电子后的硝基与氢离子之间反应的几率就增大,导致通过溶液的电流值增加,另外,氢的增加也有利于电极上发生的加成和取代反应.pH对不同的硝基苯类物质在铜电极上的电还原特性有不同程度的影响,这主要取决于苯环上其它取代基的性质、结构、数量和它与硝基在苯环上的相对位置.实验结果为催化铁内电解法机理研究提供了理论和实验依据.     

太湖夏季水体中尿素的来源探析

为研究尿素氮在太湖生态系统中的作用,于夏季采集湖体及环湖河道水样进行尿素及不同形态氮素含量分析.通过河道及湖体的82个调查点位生态指标的同步分析,得出以下结果:①太湖尿素氮含量变化范围为0.011~0.161 mg·L-1,总体呈现出西北高,东南低的变化趋势,与流域主要污染源分布有关;②太湖水体溶解性氮以无机氮库为主,铵硝比为5∶1,其中尿素氮占总氮、溶解性总氮、溶解性有机氮和生物可利用氮的平均质量分数分别为2.28%、5.91%、15.86%、6.22%,生态作用不容忽视;③环湖河道的尿素氮含量比湖体高出一倍,出湖河道尿素氮含量还略高于入湖河道;④太湖尿素氮与其他形式氮之间可能存在彼此转换关系,尿素氮含量与高锰酸盐指数、不同形态氮含量均呈显著正相关关系,与溶解氧呈显著负相关关系;湖体的尿素氮含量与叶绿素a含量呈弱正相关,与底栖生物、浮游动物种群的空间分布有密切联系.本研究表明太湖水体中尿素氮可能是湖体有机、无机态氮转化的桥梁,是湖体自身氮素循环快慢的标志,氮的循环速率控制尿素氮含量,高氮(特别是有机态氮)含量及低溶解氧条件是尿素升高的前提.太湖湖体尿素含量受外源输入和内源转化的双重影响.     

某机载站控制分系统温度循环试验凝露积水问题

电子产品在温度循环试验中未采取防凝露积水措施或方法不当,使试验箱体内的水分堆积在某机载站控制系统微电机驱动板上,导致驱动板上的模块A出现漏电和短路,试件性能异常,系统故障发生。通过对该控制分系统温度循环试验中失效模块A的分析,得出失效原因为试验中防凝露积水方法不当,可有针对性地对温度循环试验中防凝露积水进行改善。     

垃圾焚烧技术存在的问题及新型解藕焚烧技术的分析

分析了目前广泛应用的炉排焚烧炉、流化床焚烧妒和CAO焚烧炉技术。指出了垃圾中氯组分的产生和去除是焚烧时需要解决的关键性问题。新型双级料腿循环流化床解藕焚烧技术,将垃圾的热解、脱氯、燃烧以及还原氮氧化物等过程在系统内进行分级治理,在设备内部就地脱氯,彻底解决了燃烧过程中的高温腐蚀、二恶英和重金属的排放问题。同时,提簖了垃圾焚烧发电厂的效率。