可见光驱动微生物光电化学池处理剩余污泥同步产氢

氢气是一种理想的清洁能源.太阳能驱动的微生物光电化学池(Microbial photoelectrochemical cell, MPEC)因可同时实现废物处理与自发产氢而受到人们的关注.本文以剩余污泥为底物,构建了一种由无定型硫化钼改性硅纳米线(MoS_3/SiNWs)光阴极和生物阳极组成的MPEC系统,研究了3组MPEC在不同的酸性阴极液pH和外加电压条件下的产氢及污泥减量效果.研究结果表明,MPEC在阴极液pH为1和3的条件下均能在无外加电压下自发产氢;pH=1的MPEC-1实验中平均产氢速率为(0.66±0.02) mL·h~(-1),约是pH=3的MPEC-2实验平均产氢速率的1.5倍,但阴极过酸的条件限制了其实际应用; pH为3、外加0.2 V电压的MPEC-3与MPEC-2相比,产氢周期由15 h增加到40 h,平均产氢速率由(0.44±0.05) mL·h~(-1)提高到(0.52±0.04) mL·h~(-1),污泥TCOD、SCOD、TSS、VSS的降解率分别可达53.96%、70.18%、38.21%和61.76%.可见本文构建的MPEC系统是一种有前景的利用太阳能进行废物处理和资源化的新技术.     

基于半经验模型对大面积染料敏化太阳电池性能影响因素的研究

以影响大面积染料敏化太阳电池性能的几个物理参量和几何参量为切入点,分析了内部电阻对电池性能的影响,针对几种构型不同的大面积电池,建立了效率的半经验模型.根据并联、串联、和各单元独立式串并联的大面积电池的相关物理参量和几何参量,对电池效率进行了计算.通过比较计算值与测试值的偏差,分析了半经验模型的适用性.在半经验模型的基础上,分析了相关物理参量和几何参量对电池性能的影响.结果表明,在实际应用中,通过半经验模型分析物理参量和几何参量的影响,可以优化大面积电池的性能.     

不同流态下微波辐射对污水污泥性质的影响研究

通过对不同流态下微波辐射对污水污泥性质的影响进行研究,考察了不同流态下微波辐射作用处理后污泥沉降性能、脱水性能的变化,以及微波辐射作用下流态对污泥挥发性悬浮固体(VSS)溶解率、上清液中COD和污泥微观形态的影响.结果表明,流态对污泥的沉降性能和脱水性能有一定影响,微波辐射功率越高,流态对污泥沉降性能和脱水性能的影响越显著.微波辐射功率较低时,雷诺数Re越大,污泥的沉降比(SV)、比阻和泥饼含水率越小;微波辐射功率较高时,Re为2300的临界流态下污泥的沉降性能和脱水性能最好.随着Re的增大,VSS溶解率和上清液中COD升高,微波辐射功率分别为300、500、700和900W时,Re为3000的紊流流态下上清液中COD分别达到1.1、2.1、3.6和6.7g·L-1.SEM观察结果表明,微波辐射及流态产生的协同剪切应时适宜时,有利于污泥颗粒的絮凝反应,高强度的微波辐射和紊流产生的较大剪切应力导致污泥絮体被打碎.     

微波辐射对污水处理厂动态流活性污泥性能的影响研究

通过微波辐射对污水处理厂动态流活性污泥性能进行实验研究,考察了微波辐射3min内污泥沉降性能、脱水性能的变化,探讨了微波辐射对污泥挥发性悬浮固体(VSS)溶解率、上清液中COD和污泥微观形态的影响.结果表明,低强度的微波辐射对活性污泥相关性质的影响不显著,没有从根本上改善活性污泥的结构.适宜的微波辐射能显著改善活性污泥的沉降性能和脱水性能,500、700和900W微波辐射的适宜辐射时间分别为180、150和60s,此时,活性污泥的比阻为0.3×109S2·g-1左右,较原活性污泥减小了88%,泥饼含水率由原活性污泥直接抽滤的85.2%降低到70.0%.VSS溶解率和上清液COD都随着辐射功率及辐射时间的增加而升高.适宜的微波辐射能促进污泥的团聚絮凝,过度的辐射会破坏活性污泥结构,使活性污泥颗粒细小化,混合液黏度增大,导致脱水性能变差.通过动态流动下微波辐射对活性污泥性能影响的研究,可为微波辐射在活性污泥处理的实际应用提供理论依据.     

兰州冬季城市烟雾层辐射效应的观测分析研究

冬季兰州城市上空形成浓厚的烟雾层。利用1990年11月兰州大学和离城市地面625m高南山顶的辐射和探空资料,分析和计算了烟雾层的辐射效应。兰州城市烟雾层具有浑浊度系数大波长指数小的特点。对到达地面的太阳辐射有很强的削弱。浑浊度系数最大时,烟雾层内的平均加热率为6.16℃/d,。大气层对各波段的消光强弱不同,对可见光削减最大。同时烟雾层使到达兰州地面的大气逆辐射比南山顶增加5.2％,总的入射辐射比南山顶小5.6％,地面辐射差额比南山顶小67.8％。烟雾层的存在增加了城市边界层的稳定性。     

光氧化吸附矿井水中微量有机物试验研究

针对目前煤矿矿井水资源化过程中存在有机污染物的问题，考察了采用紫外光氧化分解的机理及影响因素。结果表明：紫外光对矿井水中有机物（主要是乳化油）有一定的氧化分解能力，能有效地促使有机物大分子破裂，有利于活性炭的吸附处理。在合理的工艺条件下，可使水中有机物去除率达到95%以上。     

大理州电磁辐射环境污染特征及防治

电磁能在人类生产、生活中得到广泛应用 ,而电磁辐射对环境的影响却并不为大多数人们所认识。本文通过对大理州电磁辐射环境污染现状和特征进行分析 ,提出相应的污染防治对策及建议 ,为今后本地区的电磁辐射环境管理提供科学依据     

光化学氧化法处理垃圾渗滤液影响因素的研究

以光化学氧化法处理垃圾渗滤液为研究对象,对不同光反应器、H2O2的投加方式、渗滤液曝气、不同光源以及原水初始COD浓度等影响因素进行了探讨,实验结果表明：旋转式反应器对COD去除效果最高,降膜反应器虽效率略差,但结构简单,光源无污染,易于在工程中使用;H2O2一次性投加更有利于COD的去除;在合适时间段采取曝气方式可提高紫外光氧化反应速度;紫外灯光对COD去除较好,而太阳光对COD去除稍差,可能耗低、成本低,在污染物治理时有广阔的应用前景;COD去除效率随原水初始COD浓度的增加而增加。     

WCDMA基站电磁辐射对周围环境的影响分析

随着移动通讯技术的发展,人们在享受移动通信技术带来的便捷服务同时,也在担忧通信基站产生的电磁辐射对人体健康的影响。采用选频监测仪器,对WCDMA基站在正常工作状态和最大发射功率状态下天线轴向不同距离上的功率密度进行监测,并通过理论计算进行验证,分析WCDMA基站对周围环境的影响。     

Photocatalytic activity of TiO2 containing anatase nanoparticles and rutile nanoflower structure consisting of nanorods

A series of TiO2 with different crystal phases and morphologies was synthesized via a facile hydrothermal process using titanium nbutoxide and concentrated hydrochloric acid as raw materials. The photocatalytic activity of the samples was evaluated by degradation of Methyl Orange in aqueous solution under UV-Visible light irradiation. On the basis of detailed analysis of the characterizing results of high-resolution transmission electron microscopy, X-ray powder diffraction measurements, X-ray photoelectron spectroscopy and Brunauer-Emmett-Teller measurement, it was concluded that the photo-activity of the catalyst is related directly to the 3D morphology and the crystal phase composition. An excellent catalyst should have both a futile 3D flower-like structure and anatase granulous particles. The 3D flower-like structure could enhance light harvesting, as well as the transfer of reactant molecules from bulk solution to the reactive sites on TiO2. In addition, the optimum anatase/rutile phase ratio was found to be 80：20, which is beneficial to the effective separation of the photogenerated electron-hole pairs.