炭材料强化污泥电脱水效果及同步燃料化处理

为研究炭材料调理对污泥电脱水性能及泥饼可燃性的影响,使用改性前后的活性炭和石墨对污泥进行预调理,对调理后的污泥进行电脱水实验,深入解析了炭材料调理前后污泥电脱水行为及泥饼可燃性的变化.研究表明：经炭材料调理后的污泥,阴极电脱水速率提升,相较于其他3种炭材料,石墨调理后的阴极电脱水速率提升最为明显,石墨的投加量5% TSS时,阴极平均脱水速率从0.074g/L上升到0.095g/L.炭材料可以提高污泥体系的电导性和污泥絮体的电泳淌度,使得阴极泥饼孔容有上升的趋势,阴极泥饼孔容从未投加炭材料时的0.1147cm³/g增加到AC-0、AC-1、AC-5、石墨的投加量为20% TSS时的0.119、0.122、0.146、0.157cm³/g;此外,炭材料加入后阴阳两极滤液中溶解有机物DOM和蛋白质组分浓度降低,可以缓解滤布堵塞;污泥电脱水过程中经炭材料调理后可以降低脱离每单位水所需要的能耗,未投加炭材料时去除每单位水所需能耗为6.75kW·h/kg_去除水,而当AC-0、AC-1、AC-5、石墨的投加量为20% TSS时,能耗分别降低到5.64、5.22、5.20、5.11kW·h/kg_去除水,且泥饼含水率从未投加炭材料时的58%降低至45%,固炭量增加,提高了泥饼的热值和可持续燃烧时间,当石墨的投加量为20% g/gTSS时,泥饼热值提高了17%.有利于后续焚烧资源化利用.     

航空用碳纤维增强树脂基复合材料低温环境下弯曲性能变化研究

目的研究航空用碳纤维增强中温固化环氧脂基复合材料单向层压板在低温环境下不同试验方式弯曲性能的变化规律。方法通过改变压头半径、跨厚比、以及压头与试样之间有无塑料薄膜衬垫等试验方式,研究-50℃低温环境下不同试验方法弯曲性能的变化规律。结果低温环境下,不同的试验方式对碳纤维增强树脂基复合材料弯曲性能测试数据的影响有所不同。当使用塑料薄膜衬垫时,会显著降低试样上表面压头部位的应力集中,在低温环境下试样弯曲性能变化最低;当压头半径减小时,低温环境对试样弯曲性能影响最显著。结论如需测量温度对试样弯曲性能的影响,建议选择压头半径较小,无塑料薄膜衬垫,跨厚比L/h为32:1的试验方案。     

Alkynyl carbon materials as novel and efficient sorbents for the adsorption of mercury(Ⅱ) from wastewater

For the first time, a series of alkynyl carbon materials(ACMs) were prepared via the mechanochemical reaction of CaC_2 with six polyhalogenated precursors, namely CCl_4,C_2Cl_6, C_2Cl_4, C_6Cl_6, C_6Br_6, and C_(14)H_4Br_(10)(ACM-1, ACM-2, ACM-3, ACM-4, ACM-5, and ACM-6,respectively) and used for the adsorptive removal of mercury from aqueous solutions.Based on preliminary investigations, the adsorption of mercury on ACM-5 was studied in depth. Specifically, the effect of p H on mercury adsorptivity, adsorption kinetics,thermodynamics, isotherms, and recyclability was studied. The adsorptivity of mercury on ACMs was found to be closely related to the hydrocarbon precursor, specific surface area of sorbent, and the alkynyl content. ACM-5 showed the best performance and is among the best raw carbonaceous sorbents reported so far, with a Langmuir saturated adsorption capacity of 191.9 mg g~(-1). The promising mercury adsorption performance mainly arises from the strong Lewis soft acid–soft base interactions between the alkynyl groups and mercury ions. The adsorption isotherms could be satisfactorily correlated with the Langmuir equation. The results show that the ACMs can be used as efficient sorbents for the removal of mercury and may also be useful for the adsorption of other heavy metals.     

Thermal energy storage and thermodynamic properties of (E)-3-m-tolylbut-2-enoic acid as a medium temperature phase change material

Phase change materials (PCMs) that can store and release heat energy over the temperature range from 363 to 393 K are crucial for solar absorption cooling, and it is worthy to seek new solid-liquid PCMs candidates that melt and crystallize in this temperature range. In this paper, (E)-3-m-tolylbut-2-enoic acid (mTBEA) was applied as a PCM candidate. Its thermal energy storage properties and thermal stability were systematically investigated. The results showed that mTBEA melted at 382.9 ± 0.5 K and crystallized at about 364 K, with a melting enthalpy (Δ_fusH) of 138.4 ± 6.9 J g^?1 and showed good long-term cyclic stability and thermal stability. The supercooling of mTBEA was stabilized at about 20 K, indicating that the conservation condition of melted mTBEA could be simple. In addition, the melted mTBEA could release all the absorbed thermal energy upon crystallizing. Besides, mTBEA exhibited good thermal stability for it to be applied as PCM. Hence, mTBEA is a promising PCM candidate for solar absorption cooling. Furthermore, the heat capacity of mTBEA was measured by modulated temperature differential scanning calorimetry (MTDSC) over the temperature range from 198.15 to 431.15 K, and the molar thermodynamic functions, [H_T-H_298.15]_m and [S_T-S_298.15]_m, were calculated based on the fitted molar heat capacity data.     

资源化利用废泥生产建材的现状与展望

对近年来废泥建材化研究与应用进行了陈述、分析、总结和展望。发现淤泥、污泥、工业渣泥能够制造出性能优异的陶粒、砖、水泥;废泥生产建筑材料要按照性能测试分析、掺料掺量确定、工艺及参数确定、室内试验、中试试验、投入生产的顺序依次进行;废泥烧结建材时重金属在烧结后活性可能增强,添加水玻璃后可降低其活性;利用海港航道疏浚海淤泥烧结砖或陶粒除盐技术至关重要,已有多种技术可供参考;未来应研究废泥生产建材技术的环境影响及相应补救措施,启动和推进标准、工法的编制,加强技术和产业鼓励政策的宣传,引导和监管技术的规范化运营。     

不同生物质制备的生物炭对菲的吸附特性研究

以不同来源的生物质(荔枝树枝、小麦和水稻秸秆)为原料,在限氧条件下制备生物炭,对其进行表征,并进行吸附实验研究生物炭对菲的吸附特性。结果表明:生物炭的结构和理化性质随着生物质来源和热解温度的不同而呈现出明显的差异;荔枝树枝生物炭对菲的吸附能力(qe)和吸附亲和力(Koc)要明显大于小麦秸秆和水稻秸秆制备所得的生物炭,说明木本植物来源的生物炭与草本植物来源的生物炭在结构性质上有着明显的差异;不同温度(300,400,500,600℃)制备的荔枝树枝生物炭对菲的吸附研究表明,随着热解温度的升高,生物炭对菲的吸附能力(qe)和吸附亲和力(Koc)明显增强,吸附等温线的线性程度降低。生物炭吸附菲的可能机制有疏水效应、孔隙填充效应以及π-π共轭反应等。     

纳米伊/蒙黏土对水体中重金属的吸附去除效果

为明确纳米伊/蒙黏土(下称伊/蒙黏土)作为修复材料在去除水体重金属方面的应用潜力,研究了伊/蒙黏土对水体中Ni2+、Cu2+和Cd2+的去除效果与吸附规律,并通过小麦水培试验分析伊/蒙黏土降低水体重金属在小麦地上部分的累积和缓解重金属对小麦的毒害效应等效果. 结果表明:伊/蒙黏土可以吸附去除水体中的Ni2+、Cu2+和Cd2+,当水体中ρ(Ni2+)、ρ(Cu2+)和ρ(Cd2+)分别为5、10、2 mg/L时,添加2%(以w计)的伊/蒙黏土对3种重金属的去除率均达到95%以上. 伊/蒙黏土对重金属的吸附等温线符合Langmuir方程,对Ni2+、Cu2+和Cd2+的理论最大吸附量分别为2.13、8.52和1.56 mg/g. 在培养液中添加2%伊/蒙黏土可降低小麦对Ni2+、Cu2+和Cd2+的累积富集,缓解重金属对小麦生长的毒害效应. 研究显示,纳米伊/蒙黏土可有效去除水体中的Ni2+、Cu2+和Cd2+,并缓解其对小麦的毒性,因此其在修复水体重金属污染、恢复水环境生态功能方面具有潜在的应用前景.      

基于元胞自动机的复杂建筑物中人员逃生模型研究

针对复杂建筑物中人群安全疏散问题,在原有的元胞自动机行人流模型基础上,利用不同人员行进速度、不同方向行进速度的差异以及疏散连续性等特征优化该模型,使其在模拟逃生规律和疏散时间方面更加合理、可靠。通过多组人群行进速度测定试验,利用曲线拟合方法,获取不同属性人群向不同高度的台阶行进的速度,并制定台阶等级划分规则,优化人员速度计算方法,结合累积位移量,构建复杂建筑元胞自动机模型。利用Matlab软件建立原有疏散模型及复杂建筑元胞自动机模型,分别模拟某海豚表演馆疏散情况。结果表明,复杂建筑元胞自动机模型的模拟数据与实际演习数据相比,在疏散总时间方面存在5%~8%相对偏差,相比原有疏散模型,在模拟复杂建筑疏散问题中更具说服力。     

产品电子元器件封装及加固技术

为保证电子器件的环境适应性和可靠性要求,在传统"三防"的基础上,着重论述了产品电子元器件的封装、加固技术。方法介绍了常用的封装加固材料的性能,针对不同的器件,规定了封装加固工艺流程,其中针对导引头提出了两种封装材料,其耐冲击指标达到8×103g~20×103g。为三防设计及选材提供了依据,对工艺防护提供了实际经验和技术要求,从而避免缺陷导致的质量问题。电子元器件封装加固技术,能够提高电子产品的防护性能,具有一定指导作用。     

铁路危险品货场中人体静电放电隐患的测量与评估

根据人体静电的基本理论,人体的对地静电电位、电容和电阻是静电放电隐患的3个主要评估参数,也是建立静电危害模型的关键参数。笔者结合实际测量数据,对铁路危险品货场中人体静电放电的隐患进行了分析与评估,并探讨了其危害机理,提出了流动人体模型和人体—老虎车模型,给出了模型参数的数值。基于实测数据和放电模型分析的评估结果表明:在铁路危险品货场中,源于人体静电放电的静电电击和静电引爆两个隐患不容忽视;与基于实测数据的直接评估结果相比,人体—老虎车模型得出的评估结论是静电放电隐患,更值得关注。