An innovative integrated system utilizing solar energy as power for the treatment of decentralized wastewater

This article reports an innovative integrated system utilizing solar energy as power for decentralized wastewater treatment, which consists of an oxidation ditch with double channels and a photovoltaic (PV) system without a storage battery. Because the system operates without a storage battery, which can reduce the cost of the PV system, the solar radiation intensity affects the amount of power output from the PV system. To ensure that the power output is sufficient in all different weather conditions, the solar radiation intensity of 78 W/m 2 with 95% confidence interval was defined as a threshold of power output for the PV system according to the monitoring results in this study, and a step power output mode was used to utilize the solar energy as well as possible. The oxidation ditch driven by the PV system without storage battery ran during the day and stopped at night. Therefore, anaerobic, anoxic and aerobic conditions could periodically appear in the oxidation ditch, which was favorable to nitrogen and phosphate removal from the wastewater. The experimental results showed that the system was efficient, achieving average removal efficiencies of 88% COD, 98% NH 4 + -N, 70% TN and 83% TP, under the loading rates of 140 mg COD/(g MLSS·day), 32 mg NH 4 + -N/(g MLSS·day), 44 mg TN/(g MLSS·day) and 5 mg TP/(g MLSS·day).     

7075铝合金板自然环境太阳辐射热效应及影响因素分析

目的 研究典型金属材料在自然太阳辐射环境下的热效应,并分析试验件属性及环境参数等不同因素对材料热效应的影响规律。方法 通过设计自然环境下太阳辐射热效应试验方案,分析涂层颜色、粗糙度等对7075铝合金材料太阳辐射热效应的影响,建立一种太阳辐射环境下稳态温度的计算算法。结果 获取了在9月前后20 d内的外场辐照度及10组试验件的温度测量数据,得到了涂层颜色、粗糙度等对材料热效应的影响规律。此外,建立的简化算法和试验数据误差在5%以内,具有精度高、形式简单等优势,可以应用于给定辐照强度下典型材料热效应的预测。结论 针对特定试验件,辐照度和风速是影响其热效应的主要因素。当辐照强度在较高的范围内变化时,试验件温升基本和辐照度成正比。随着自然环境风速的增加,试验件温度的下降幅度减小。     

环境气象因素监测分析在太阳能热发电站选址快速评估中的应用

目的对凉山州某地太阳能热发电站拟选场址的太阳能资源进行评估。方法利用环境气象因素监测设备监测太阳直接辐射、总辐射和温湿度等环境气象因素,采用经验公式估算凉山州某地全年太阳直接辐射和总辐射量,并利用实测值进行验证。结果某地在秋冬之交,直接辐射强度的平均值为5.7k W·h/(m~2·d),总辐射强度的平均值为5.1 k W·h/(m~2·d)。结论某地为太阳能资源很丰富地区,全年太阳直接辐射量大于5000 MJ/m~2,全年太阳总辐射量大于6000 MJ/m~2,2月、3月、4月和5月为太阳能热发电最佳经济运行的月份。在秋冬之交,有利因素为70%以上的天数直接辐射强度都大于经济性运行的直接辐射强度指标,利于太阳能热发电,是潜在的太阳能热发电站候选地区;不利因素为多云天气和阴天占总天数的百分比接近50%,会极大地影响太阳能热发电的发电量和发电效率。     

太阳辐射试验标准中的太阳光谱分布

目的为太阳辐射试验标准、光老化试验标准修订时正确选择太阳光谱提供依据。方法辨析CIE NO.20,CIE NO.85两种出版物太阳辐射光谱特点,从五个方面对此问题进行探讨,统计这两种太阳辐射光谱带宽辐照度的误差;分析相对空气质量、臭氧与水分、云层光学厚度、地表反射率等因素对太阳辐射光谱辐照度的影响;分析人工辐射光源光谱分布特点,以及它们与太阳辐射光谱的差别;分析当前光老化试验标准对光谱辐照度允差的要求;介绍光老化试验结果间的可比性。结果 CIE NO.85光谱更准确、更细致,但其波长范围较窄,两种光谱辐照度的差别很小,大气环境中许多因素会降低到达地面的光谱辐照度;人工辐射光源光谱与太阳光谱的误差、光老化试验标准中光谱辐照度允差都远大于前述太阳辐射光谱间的误差,标准对太阳光谱波长范围的要求比CIE NO.85光谱宽。结论太阳辐射试验标准、光老化试验标准修订时,仍可选用CIE NO.20光谱作为太阳辐射光谱。     

太阳能光伏废水处理设施脱氮功能优化实例

某太阳能光伏企业的生产废水约4000 m³/d,废水中的主要污染物是少量的氟离子和大量硝态氮,原废水工艺中缺少去除硝态氮的功能。在原废水处理设施基础上,将生化处理工艺优化为“A/O反硝化”工艺,增加碳源投加设备。工程实践表明,工艺优化后,硝态氮得以有效去除,TN去除率达到95%,出水水质达到《电池工业污染物排放标准》(GB30484—2013)表2的间接标准。     

江苏环境经济系统的能值分析与可持续发展对策研究

能值分析将自然资本的价值纳入人类社会环境经济系统评价范畴，解决了传统方法无法衡量自然资本服务价值对经济过程的影响问题。文章通过对江苏主要能值指标的分析，得出江苏环境经济系统近20年来的发展是不可持续的，并从能值分析角度提出实施江苏可持续发展的对策。     

槽式太阳能热电站光污染问题分析

槽式太阳能热电站正常运行情况下会不可避免地产生光污染问题。本文分析了槽式太阳能热电站产生光污染的原因以及光污染对人和生态环境产生的影响。在槽式太阳能电站选址阶与运行阶段,分别提出了有效的光污染防治措施,为今后槽式太阳能热电站光污染防治提供了一定的参考依据。     

日光辐照草酸铁盐体系降解水中低浓度混合药物及产物的生物毒性评价

在太阳光辐照下以三草酸合铁酸钾为催化剂,分解H2O2产生·OH,对水中的甲硝唑、双氯芬酸钠、磺胺甲基异唑和布洛芬4种常见的痕量药物污染物间歇降解与矿化,并且对降解前后水溶液的毒性进行了评价.以体系的总有机碳为指标,探讨了H2O2的初始浓度、三草酸合铁酸钾的投加量、体系的pH值等因素对水溶液中TOC去除率的影响,确定了最佳操作条件,根据4种药物的化学结构解释了它们在水中的降解速度.以药物水溶液对小球藻的EC50值为指标,对4种药物的联合毒性,以及降解中间产物的生物毒性做出了评价.结果表明,当4种药物的初始浓度都为20mg·L-1时,降解过程适宜条件是pH值为3,H2O2的初始浓度为300mg·L-1,三草酸合铁酸钾的投加量为75mg·L-1.4种药物的降解速度为:甲硝唑布洛芬磺胺甲基异唑双氯芬酸钠.随着中间产物的生成与降解,药物水溶液的生物毒性有先增大后迅速减小的趋势.最后给出了Solar/FeOx/H2O2体系降解水中低浓度药物的表达式.     

Solar active fire clay based hetero-Fenton catalyst over a wide pH range for degradation of Acid Violet 7

Fe(Ⅲ) immobilized fire clay (Fe-FC) was prepared using ferric nitrate by solid state dispersion method and this hetero-Fenton catalyst was applied for the degradation of Acid Violet 7 (AV 7) under natural sunlight. The 26% ferric nitrate loaded fire clay was found to be most efficient. The experimental conditions such as solution pH, H₂O₂ concentration for efficient degradation of AV 7 have been determined. Unlike Fenton catalyst, Fe-FC is photoactive over a wide pH range of 3-7. This catalyst was found to be stable and reusable. The GC-MS analysis of experimental solutions during irradiation revealed the formation of 2,8-diaminonaphthalene-1,3,6-triol, 8-aminonaphthalene-1,2,3,6-tetrol, 2-aminonaphthalene-1,3,6,8-tetrol and 2-aminobenzene-1,3-diol/5-aminonbenzene-1,3-diol/ 2-aminobenzene-1,4-diol as intermediates. The 26% ferric nitrate loaded fire clay was characterized by XRD, ICP-AES, BET surface area, FT-IR, SEM-EDS and UV-DRS studies.     

平板式太阳能光催化净水器对集雨水中Cr（Ⅵ）还原

以解决西部干旱地区集雨水深度净化为目的,研制了一款平板式太阳能光催化集雨水净水器,以低温水热法在土工布上负载了TiO2光催化剂,以C(rⅥ)为模拟污染物,分别在室内不同条件下及在太阳光下进行了光催化还原实验。结果表明,以自来水(pH=7.2)配制的浓度为0.25 mg/L的C(rⅥ)、在流量为5 L/h、光强为1 mW/cm2的条件下,出水口C(rⅥ)的还原率可达到83.57%;而在夏季太阳光的照射下,C(rⅥ)的还原率可达到95.88%,完全达到集雨水中C(rⅥ)去除的要求。该净水器具有造价低廉、操作简单、节能环保的特点,适于西北干旱农村分户使用。