基于专利视角的中国环境类和非环境类技术质量差异分析

在美国金融危机影响下,中国以工业为代表的实体经济不可避免的受到了强力冲击,改变经济发展方式成为摆脱金融危机阴影的迫切需求.因此,改变工业发展模式、寻找新的经济增长点逐渐成为全社会的共识.在所有工业类技术中,环境类技术在中国经济转型中发挥着直接的作用,而环境类技术本身的效能发挥又直接取决于技术本身的质量水平.本文将以技术的最直接成果——发明专利作为研究对象,从专利数据入手对比环境类及其相邻领域的非环境类技术间的质量及其技术含量差异.许多学者认为,专利的授权及其存续时长能够反映出专利的质量水平——即授权率高,存续时间长的专利的质量明显高于授权率低,存续时间短的专利质量.本文首先对比了中国环境类专利和非环境类专利的授权和存续时长.其次,本文从专利的分类号入手对比了中国环境类和非环境类专利的技术复杂度.通过对比发现,中国环境类专利的质量水平和技术水平皆低于其相邻领域非环境类专利技术.究其原因,本文认为主要是由于以政府为主体的社会各界长期以来对环境类专利研发重视不够所致.最后,提出了促进中国环境类专利发展的思考.     

江苏阳澄湖螺类群落的空间分布格局

2008年1月～2009年10月对江苏阳澄湖螺类群落结构进行了季节调查研究。共采集到螺类4科5属6种,优势种为铜锈环棱螺,次优种为长角涵螺。阳澄湖螺类平均密度为220±47 ind./m2,平均生物量为2331±469 g/m2,螺类密度和生物量在年际和季节间均无明显差异,但群落结构存在显著的空间变化,密度在东湖区和中华绒螯蟹围网养殖区较大、西湖区最小,生物量围网养殖区最高、西湖区最低;铜锈环棱螺密度围网养殖区最高、西湖区最低,长角涵螺密度东湖区最高、围网养殖区次之、入湖河流及其它湖区极低。中华绒螯蟹养殖未导致围网养殖区螺类数量下降,螺类（主要是铜锈环棱螺）的投放可能是该区螺类密度、生物量及铜锈环棱螺所占比例较高的主要原因之一。逐步回归分析表明,水深是影响螺类群落整体密度和生物量空间分布差异的主要因子;典型对应分析（CCA）表明,铜锈环棱螺主要分布在叶绿素a较高的水域,而长角涵螺和纹沼螺则主要分布在透明度较大的地方     

高铁酸盐的简化法制备及其对印染废水的处理

采用简化法制备K2FeO4,即用NaOH代替大部分价高的KOH,可免除除杂、干燥程序,降低制备成本,克服难以大规模制备、储运的弱点。用K2FeO4处理印染厂中度废水,在pH为6～9时,K2FeO4∶聚丙烯酰胺(PAM)投配比(质量比)以35∶4为宜,色度、SS去除率均超过95%,COD、BOD5去除率达60%以上,且改善了废水的生物可降解性。     

废水反硝化除磷技术研究进展

结合近年来国内外最新研究成果,综述了反硝化除磷机理及工艺.重点介绍了反硝化聚磷菌的微生物学特性和除磷特性,以及不同种类的反硝化除磷工艺,并对反硝化除磷技术进行了展望.     

MFC-电催化膜反应器中PPy-PVDF/碳纤维膜的污水处理性能

为解决膜分离技术在水处理中存在膜污染和高能耗的问题,通过电氧化聚合法将聚吡咯(polypyrrole,PPy)沉积在PVDF/碳纤维膜上,制备高活性的PPy-PVDF/碳纤维膜;研究不同沉积时间对电催化膜催化活性的影响及微电场环境对PPy-PVDF/碳纤维膜污染的影响;并构建MFC-电催化膜反应器,测试反应器在处理污水时的产能效果。结果表明,恒电位(0.8 V)聚合10 min时,PPy10-PVDF/碳纤维膜的催化活性最高,PPy的最佳沉积密度为0.75 mg·cm-2。抗污染通量测试结果表明,在0.4 V·cm-1的微电场下,PPy10-PVDF/碳纤维膜的稳定通量(317 L·(m~2·h)~(-1))比无电场时(212 L·(m~2·h)~(-1))提高了约49.5%,说明MFC-电催化膜反应器中的微电场可以有效减缓膜污染。在MFC-电催化膜处理污水的过程中,反应器对COD去除率高达96%以上;反应器产能最大功率密度为166 mW·m-3,与空白PVDF/碳纤维膜(产能密度为99 mW·m-3)相比提高了约67%。PPy10-PVDF/碳纤维膜在MFC-电催化膜反应器表现出较高的污染物去除率、能源回收效率及对膜污染的有效控制。     

Mg3MnxAl1-xCO3类水滑石衍生NSR催化剂的制备及其性能评价

采用共沉淀法合成了三元类水滑石Mg_3Mn_xAl_(1-x)CO_3,通过高温煅烧得到其衍生氧化物Mg_3Mn_xAl_(1-x)O_m,再经浸渍负载Pt或BaO后制得新型NO_x存储/再还原(NSR)催化剂。XRD及SEM表征结果显示,当Mn与Al的摩尔比(Mn/Al)大于1时所制备的Mg_3Mn_xAl_(1-x)O_m有杂晶相出现且发生团聚,结合NO_x存储性能评价结果,确定最优Mn/Al为1。BaO负载不利于NO_x的存储,而当Pt负载量为1%(w)时NO_x存储性能最优,250℃条件下的存储量由负载前的0.52 mmol/g提升至0.61 mmol/g。CO_2与NO_x之间存在较强的竞争吸附。负载1%Pt催化剂的NSR性能评价结果表明,8个稀燃-富燃循环后NO_x的去除率为68%,表明催化剂的还原性能仍需加强。     

海上含聚污水电化学处理装置的优化

为解决传统电化学方法在含聚污水处理时电极板消耗严重、絮渣量大的问题,通过改进电极板材料、组合数及结构等,研究适度降解-除油一体化电化学技术,在降低渣泥量的同时保证处理效果。实验结果表明:最佳电极板组合为"网状惰性金属复合物极板(阳)-网状铝极板(阴)-网状铝极板(阴)-网状惰性金属复合物极板(阳)";在电解电流为4.0 A、极板间距为8.0 cm、面体比(电极板面积与处理污水量的比值)为2/17 cm~2/mL、电解时间为30 min的最佳处理条件下,几乎无絮渣产出,含聚污水的浊度去除率为93.3%、聚合物降解率为92.0%、除油率为95.0%,展现了优良的处理效果。     

羟基乙叉二膦酸镀铜废液的处理及Cu~(2+)的高附加值资源化回收

采用Na BH4还原法将羟基乙叉二膦酸(HEDP)镀铜废液中的Cu~(2+)制备成纳米铜粉,并采用聚丙烯酰胺(PAM)对还原反应后的废液进行絮凝处理。研究了n(Cu~(2+))∶n(Na BH4)、还原反应温度、还原反应时间及PAM添加量对废液中剩余Cu~(2+)质量浓度的影响,并对回收的纳米铜粉进行了XRD和TEM表征。实验结果表明:当n(Cu~(2+))∶n(Na BH4)=4∶6、还原反应温度为50℃、还原反应时间为2 h时,废液中剩余Cu~(2+)质量浓度降低至1.1 mg/L,Cu~(2+)还原率达99.99%;可获得粒径为20~45 nm的近球型、高纯度、由多晶组成的纳米铜粉;当PAM添加量为10 mg/L时,废液中剩余Cu~(2+)质量浓度降至0.35 mg/L以下,达到GB 21900—2008《电镀污染物排放标准》(小于0.5 mg/L)的要求。     

二乙烯三胺改性聚多巴胺包覆硅胶吸附日落黄

采用二乙烯三胺(DETA)改性聚多巴胺(PDA)包覆硅胶(SG)得到吸附剂SG@DETA/PDA。通过FTIR、SEM和氮气吸附-脱附等技术对SG@DETA/PDA进行了形貌和结构表征,并考察了其对阴离子染料日落黄的吸附性能。表征结果显示,SG@DETA/PDA表面有PDA微球团聚形成的较为致密的包覆层,其比表面积和孔体积均比吸附剂SG@PDA有小幅提高。实验结果表明:SG@DETA/PDA吸附日落黄的最佳工艺条件为溶液p H 2.0、吸附时间2.0 h、初始染料质量浓度150 mg/L,在上述最佳工艺条件及298 K温度条件下SG@DETA/PDA对日落黄的吸附容量为175.56 mg/g。SG@DETA/PDA吸附日落黄的过程可以分别用准二级动力学方程和Langmuir等温吸附方程很好地拟合,该吸附过程主要是通过静电作用的单分子层吸附,是一个吸热自发的熵增过程。     

用H2O2/Fe^3＋处理高浓度含甲醛废水的研究

研究采用H2O2/Fe^3＋催化氧化处理高浓度含甲醛废水,探讨了双氧水和催化剂投加量、反应pH及反应温度等操作条件对处理效果的影响,并通过酸溶解回用失活催化剂。结果表明,较优的操作条件为：H2O2/COD（质量比）=2.2～2.6,Fe^3＋/H2O2（摩尔比）=0.048～0.058,反应pH1.80～2.68,反应温度50℃,反应时间40 min;在上述操作条件下,甲醛去除率达到99%以上,COD去除率达到85%以上。失活的催化剂可通过稀酸溶解后循环使用,其效果与三价铁盐作催化剂的基本相同。采用H2O2/Fe^3＋处理含甲醛废水具有比采用H2O2/Fe^2＋较优的效果。