机动车排放相关法规的研究

本文介绍了自20世纪60年代以来,欧洲和中国的机动车排放法规体系的实施历程,以及实施新法规所要求的燃油、在用车的测试方法和对代用燃料车发展的影响;另外,还根据现有的机动车排放法规体系实施中的问题和缺陷,提出了建议。     

紧凑型保洁车辆应用需求趋势研究

随着道路保洁作业中机械化设备的大规模使用,保洁车辆对于作业效果的重要性不断提高。以上海市为例,分析了现有道路保洁作业装备的不足,提出了紧凑型保洁车辆的应用需求。     

废水同步生物处理与生物燃料电池发电研究

利用厌氧活性污泥作为接种体成功地启动了空气阴极生物燃料电池(ACMFC),110h的接种产生了0.24V的电压;以乙酸钠和葡萄糖作底物分别产生了0.38V和0.41V电压(外电阻1 000Ω),最大功率密度分别达到146.56 mW/m²和192.04mW/m²,表明有机废水可以用来发电;同时,乙酸钠和葡萄糖的去除率分别为99%和87%,表明燃料电池可以处理废水.二者的电子回收率均在10%左右,主要是由于阴极对氧气分子的透过作用引起的微生物好氧呼吸导致电子损失.     

燃煤电厂超低排放形势下空预器堵塞预防措施

就超低排放形势下,针对SCR脱硝系统运行中空预器堵塞引发机组安全稳定运行的问题,分析并找出空预器堵塞的原因,提出预防其堵塞的措施。优化环保设施(脱硝系统)运行方式,确保环保达标,能有效的预防空预器堵塞。     

铁酸锰活性炭阴极催化剂的制备与对微生物燃料电池产电性能的影响

微生物燃料电池(microbial fuel cell,MFC)阴极的氧化还原反应能力对MFC的产电性能起着至关重要的作用,因此,本研究制备了铁酸锰/活性炭(MnFe₂O₄/AC)并对其进行材料学表征,研究其作为MFC空气阴极催化剂时产电和污水处理效果.研究表明,MnFe₂O₄和AC物质的量比为1:3时MFC电功率密度最高,达302.7mW/m².在峰值电压附近维持时间长达200h,维持时间是传统Pt/C催化剂MFC的4倍,库伦效率达到17.45%.在催化剂重复利用实验中发现,在相同的运行时间内,采用Pt/C催化剂的MFC电压下降明显,而采用MnFe₂O₄/AC催化剂的MFC电压基本保持稳定,证明了MnFe₂O₄/AC催化剂良好的循环稳定性.污水处理效果方面,MnFe₂O₄和AC物质的量比为1:3时处理效果最好,COD去除率达74.66%.因此,MnFe₂O₄/AC催化剂制备简单、价格低廉、电化学性能稳定,在提高MFC产电持久性方面具有实际意义.     

利用氢基质生物膜反应器去除水中砷酸盐

利用氢基质生物膜反应器(Hydrogen-based membrane biofilm reactor,MBfR)研究了NO_3~--N负荷、SO_4~(2-)负荷、As(Ⅴ)负荷、氢分压对水中砷去除效果的影响.结果表明,随着NO_3~--N进水负荷的增加,As(Ⅴ)和SO_4~(2-)还原受到明显抑制,系统产生As(Ⅲ)和NO_2~-的积累;随着SO_4~(2-)进水负荷的增加,反应器内总砷去除率由78.6%(25 mg·L-1SO_4~(2-))降低至1.1%(200 mg·L~(-1)SO_4~(2-)),而此时NO_3~--N的去除基本不受影响.同时,随着进水As(Ⅴ)负荷从0.25 mg·L~(-1)增至2 mg·L~(-1),出水SO_4~(2-)浓度明显升高,反应器内总砷去除率从70.0%降低至47.3%,而此时NO_3~--N的去除基本不受影响;当氢分压低于0.06 MPa时,提高氢分压可降低出水As(Ⅴ)浓度,当氢分压高于0.06 MPa后便不再是控制因素.由于体系中氢自养还原微生物会优先利用NO_3~--N和SO_4~(2-)作为电子受体,因此,为了保证As(Ⅴ)的高效还原去除,必须控制氢分压在0.05~0.07 MPa之间.     

初始pH值对泔脚发酵产氢余物甲烷化的强化研究

以城市生活垃圾厌氧消化污泥为接种物,考察了初始pH值为5、6、7和8时对泔脚发酵产氢余物中温（36℃）批式厌氧消化的影响。结果表明,当初始pH值低于7时,随着初始pH值的增大,产氢余物的产甲烷能力也随之增大;而当初始pH值高于7时,体系的产沼能力却受到了极大的抑制。结合Gompertz模型拟合结果,初始pH值为7为泔脚发酵产氢余物沼气化的最佳初始pH值,其沼气化的延迟时间λ、产甲烷率、生物气中甲烷的最高体积含量分别为： 4.02 d,379.28 mL/g VS,82.2％。厌氧消化结束后,除初始pH值为5的以外,厌氧消化余物的pH值在 6.8～6.9之间,这为沼气中甲烷的高体积含量（高于常规厌氧消化的最高甲烷体积含量75%）提供了证据。     

氢气压力和进水流速对氢基质生物膜反应器同步去除溴酸盐和高氯酸盐的影响

为了考察氢基质生物膜反应器(MBfR)中氢气压力和进水流速对溴酸盐(${\rm{BrO}}_3^ - $)和高氯酸盐(${\rm{ClO}}_4^ - $)同步去除的影响,基于短期系列实验,研究了不同氢气压力和进水流速下${\rm{BrO}}_3^ - $和${\rm{ClO}}_4^ - $的去除效率、去除通量、当量电子转移通量及还原反应动力学。结果表明：氢气压力从0.02 MPa提高至0.08 MPa时,${\rm{BrO}}_3^ - $和${\rm{ClO}}_4^ - $的去除率分别升高了12.5%和17.2%,去除通量分别升高了0.001 2 g·(m²·d)⁻¹和0.002 g·(m²·d)⁻¹,但${\rm{BrO}}_3^ - $和${\rm{ClO}}_4^ - $去除率并未随氢气压力持续升高而呈线性升高趋势;当进水流速从1.0 mL·min⁻¹提高至4.0 mL·min⁻¹时,${\rm{BrO}}_3^ - $和${\rm{ClO}}_4^ - $的去除通量由0.005 g·(m²·d)⁻¹和0.006 g·(m²·d)⁻¹分别升高至0.014 g·(m²·d)⁻¹和0.017 g·(m²·d)⁻¹,但${\rm{BrO}}_3^ - $和${\rm{ClO}}_4^ - $的去除率分别从98.4%和98.1%降低至69.7%和71.1%,这说明加快进水流速可导致${\rm{BrO}}_3^ - $和${\rm{ClO}}_4^ - $的去除率明显降低;结合还原反应动力学研究,MBfR运行效能最佳的氢气压力和进水流速分别为0.04~0.06 MPa和2.0 mL·min⁻¹。生物膜当量电子转移通量分析表明,反硝化对电子供体(氢气)的竞争性抢夺比${\rm{BrO}}_3^ - $和${\rm{ClO}}_4^ - $还原更加激烈;还原反应动力学级数揭示了${\rm{BrO}}_3^ - $和${\rm{ClO}}_4^ - $还原对进水流速加快的敏感性比氢气压力变化更加强烈。为了获得更高的污染物去除效能,可以适当控制进水流速和水中共存${\rm{NO}}_3^{-} $-N的竞争性抑制。     

阳极添加三价铁离子对沉积型微生物燃料电池运行特性的影响

以剩余污泥为底物和接种物,借助电化学交流阻抗等电化学分析方法,研究了阳极投加三价铁离子对沉积型微生物燃料电池(sediment microbial fuel cell, SMFC)电能输出及内阻分布的影响.结果表明,500 mg/L铁离子可有效改善SMFC的运行特性,功率密度峰值、底物降解速率和阳极污泥絮体大小分别上升到103.09 mW/m2、35.68 mg VSS/(m3/h)和190.33 μm.电化学阻抗谱分析表明,阴极欧姆内阻及极化内阻随铁离子浓度增加而降低,阳极内阻则随铁离子浓度增加先降低后增加,当三价铁离子添加浓度为500 mg/L时,阳极欧姆内阻和活化内阻与对照组相比分别下降了45.28%和47.97%.     

阴极硝化耦合阳极反硝化实现微生物燃料电池技术脱氮

微生物燃料电池(MFC)是一种将废水中化学能转化为电能的技术,近年来被证实可以用来同步脱氮。目前,NH4+-N的硝化与反硝化多是在MFC阴极室进行,其存在曝气条件下反硝化菌难以富集的问题,造成反硝化速度慢。为解决上述问题,本研究旨在构建一种基于阴离子交换膜的(AEM)MFC,即AEM-MFC,使阴极好氧硝化过程产生的NO2-与NO3-能通过阴离子交换膜迁移至厌氧阳极室,并在厌氧阳极室发生还原,使得反硝化不需在好氧阴极室进行。结果表明,当阴极投加200 mg/L NH4+-N时,AEM-MFC能在66 h完全去除总氮,而同样条件下基于阳离子交换膜(CEM)的MFC,即CEM-MFC,则需要26 d达到相同的脱氮效果。在阴极室投加不同浓度NH4+-N(从50到500 mg/L)条件下,AEM-MFC连续运行7个月,其产电与脱氮效果稳定。相比于传统生物脱氮方法,AEM-MFC不需要在运行过程中在加入酸或碱调节pH,所需COD/N较少,并能够同时回收电能。