均相Fenton法处理干法腈纶废水工艺优化与分析

采用均相Fenton法处理干法腈纶废水,并通过单因素试验和基于中心组合设计的响应面法考察了H2O2投加量、Fe2+投加量、初始pH值及反应时间的影响及其交互作用.同时,建立了以COD去除率为响应值的二次响应曲面模型,并采用方差分析对模型进行了验证.结果表明,影响COD去除效果的各因子显著性顺序依次为:Fe2+投加量>H2O2投加量>初始pH值>反应时间;Fe2+投加量与初始pH值的交互作用最为显著;反应最优组合条件为:H2O2投加量90.0mmol.L-1,Fe2+投加量30.0mmol.L-1、初始pH值3.1,反应时间113.6min,该条件下COD去除率为47.1%,与模型预测值48.5%基本一致.     

地衣芽孢杆菌对HgCl2及河豚毒素的毒性响应试验研究

为了研究地衣芽孢杆菌对HgCl2及河豚毒素(TTX)毒性的响应,本文以地衣芽孢杆菌作为响应菌株,采用夹层膜法制作固定化微生物膜,以氧电极为换能器制成微生物传感器,通过试验研究了地衣芽孢杆菌微生物传感器对HgCl2及河豚毒素毒性的响应情况,并研究了其毒性响应的最佳试验条件.结果表明:地衣芽孢杆菌微生物传感器对HgCl2及TTX的毒性均有响应,对HgCl2毒性的线性响应范围为0.2～1.6 mg/L,线性回归方程为y=0.233 7x+0.013 1,线性相关系数为0.972 1,对TTX毒性的线性响应范围为1.8～140 μg/L,线性回归方程为y=0.002 2x+0.034,线性相关系数为0.955 0;地衣芽孢杆菌可以作为HgCl2及TTX毒性传感器的敏感菌株.     

基于FSDT的驾驶员危险感知能力检测研究

驾驶员危险感知能力对于安全驾驶至关重要,因此有效地检测驾驶员的危险感知能力以甄别出危险感知能力较差的驾驶员并对其进行相应培训,将可大大降低道路交通系统中事故的发生率.本文基于模糊信号检测理论(FSDT),设计了驾驶员危险感知能力的检测方法和分级试验方案,通过采用虚拟现实技术与模拟驾驶仿真技术,并利用模糊信号检测理论中的敏感度和信号响应标准两个指标,实现了对驾驶员危险感知能力的定量评价.结果表明:基于FSDT检测驾驶员危险感知能力是可行的,且信号响应标准参数比敏感度参数更能准确地判断驾驶员的危险感知能力.     

基于重组发光酵母的遗传毒性检测技术及应用

基于酵母DNA损伤响应网络,本研究选择4种生物标志物,以丝裂霉素C(MMC)为模型遗传毒物,双酚A为阴性对照,通过优化实验条件,建立了一种基于重组发光酵母的遗传毒性检测技术.结果表明：菌液培养体积为60μL、微板阅读器增益设置为100是最佳的检测条件;并在此条件下,将MMC暴露在酵母中,其毒性特征谱图在2 h分析长度内呈现出明显的浓度与时间依赖性,从剂量-响应曲线上得出其遗传毒性作用的最低浓度为0.04 mg·L^-1;阴性对照双酚A的实时蛋白表达图谱则与MMC完全相反,并未呈现出浓度与时间的依赖关系.将上述方法应用于中国北方黄河中下游某村镇地表水及可疑污染源水样的遗传毒性测试,结果表明：当浓缩倍数为100倍时,14个测试点位中有6个点位处的水样被检出阳性;当浓缩倍数为10倍时,水样均呈阴性.     

船舶撞击下10 MW单桩基础风机动力响应特性分析

目的 探究风机在遭遇船舶撞击时的动力响应,以及不同工况下的失效模式。方法 采用 SACS 软件,建立DTU 10MW单桩基础风机的动力分析模型,并利用p-y曲线模拟桩土相互作用,计算不同撞击速度、撞击角度、风载方向作用下海上风机的动态响应,探究风机在停机工况和运行工况下的失效模式。结果 风机受风载作用时,最大机舱加速度和塔顶最大位移分别较无风载时增加了8.5%、68.1%。以5 000 t撞击船为例,风机在停机状态下,撞击速度超过2.13 m/s时,风机面临因机舱故障而引发的失效;风机在运行状态下,撞击速度超过1.88 m/s时,风机面临因挠度超过最大允许值而引发的失效。结论 有、无风载时,机舱加速度响应的差异不明显,而有风载时的塔顶位移较无风载时增长明显。根据风机在停机工况和运行工况下的失效模式,提出了相应的船舶撞击速度临界值。     

人口收缩背景下资源型城市住宅价格的差异化响应及影响因素

以中国人口收缩现象突出的资源型城市为例,分析了2005年以来案例城市人口和住宅价格的时空演变特征,从住宅价格增幅和增速两个方面比较了人口收缩期内案例城市住宅价格的差异化响应特征,通过灰色关联模型分析了住宅价格差异化响应的影响因素。结果表明：（1）中国资源型城市人口收缩现象呈加剧态势,但人口收缩期内90%的资源型城市住宅价格呈上升态势,仅黑龙江东部、甘肃西北部、山西中部等少数资源型城市住宅价格小幅下降。（2）人口收缩背景下资源型城市住宅价格响应强度差异明显。相比之下,高强度响应等级以人口中期收缩的资源型城市、衰退型与成熟型煤炭资源城市、边境与省际边缘区资源型城市为主。（3）大部分资源型城市的人口收缩和住宅价格响应关联并不紧密,其他影响因素与住宅价格响应的关联相对更为紧密,并随着住宅价格响应强度的不同存在显著差异。     

基于响应面法SCR脱硝反应器喷氨格栅的优化研究

利用计算流体动力学（CFD）方法,采用k-e湍流模型和组分运输模型对SCR脱硝反应器的氨浓度场进行了数值模拟,并通过实验验证了反应器内氨浓度场数值模拟的准确性,同时,基于响应面法研究了喷氨格栅各结构参数和系统运行参数对SCR脱硝反应器内氨浓度场的影响.结果表明,喷口密度N,开孔率ψ,喷口角度α及入口风速v对氨浓度分布均匀性都存在着一定影响,其中影响的显著性为N>α>v>ψ.而且存在着一组最优的喷氨格栅结构参数和最佳的系统运行参数能够使SCR脱硝反应器内的氨浓度分布不均匀系数达到最优值.在本文研究的参数范围内,喷氨格栅最优的结构参数分别是：r=8个、d=57mm、α=90°,系统最佳的运行参数为v=8.17m/s,此时氨浓度分布不均匀系数为0.0151.     

铁碳微电解强化煤制气废水酚类物质去除效能

探讨了铁碳微电解(ICME)技术对煤制气废水(CGW)中酚类污染物的去除效果,以及对废水可生化性能的改善效果。结果表明:与单一活性炭和单质铁相比,铁碳复合(Fe/C)填料具有较高的铁碳比、更丰富的孔隙结构以及更高的微电解反应活性。单因素分析表明,在煤制气废水处理中,低溶解氧(DO)和酸性条件更有利于微电解的作用过程,而Fe/C填料投加量过高或过低均不利于微电解反应。由响应曲面分析获得ICME处理煤制气废水酚类物质的最佳反应条件为:pH为6.50,Fe/C填料投加量为62.22 g/L,ρ(DO)为0.47 mg/L。在此最佳条件下,COD和总酚去除率分别达到80.98%和75.03%,BOD₅/COD值由0.21提高到0.36。结果表明,ICME在强化煤制气废水酚类污染物去除方面发挥重要作用,可为后续生化处理工艺提供良好的水质条件。     

生物炭负载铁锰双氧化物固化稳定化土壤中砷

砷(As)在土壤中的赋存形态复杂, 常规固化稳定化材料处理不同形态As时存在局限。针对该问题,通过整合生物炭(bio-char, BC)表面吸附-静电引力-络合螯合与铁锰双氧化物(ferric manganese binary oxides, FMBO)共沉淀-氧化还原作用, 制得负载了FMBO的BC新功能材料BC_FM, 并与硅酸盐水泥复配固化稳定化As, 利用响应面法探讨影响因素对处理效果的影响。结果表明:在BC_FM与硅酸盐水泥配比为9.88%和8.80%、养护20.53 d条件下, As浸出浓度最低为0.055 mg/L, 可交换态含量占比从4%降至0.5%, 残渣态含量占比从77%升至87%, 无侧限抗压强度>50 kPa。推测BC_FM固化稳定化机制为Fe-O(H)-As共沉淀、Mn-O(H)-As氧化和BC功能的联合作用。该研究结果可为长效固化稳定化As提供新的技术方案。     

响应面法优化重金属絮凝剂MAMPAM除Cu(Ⅱ)的絮凝条件

以聚丙烯酰胺(PAM)和巯基乙酸(TGA)为主要原料,经羟甲基化反应和酰胺化反应将巯基接枝到PAM分子链上,制备出具有重金属螯合能力的絮凝剂巯基乙酰化羟甲基聚丙烯酰胺(MAMPAM). 以含Cu(Ⅱ)水样为考察对象,采用响应面法中的CCD试验对MAMPAM除Cu(Ⅱ)的絮凝条件进行优化. 结果表明:①试验值与响应值的点基本呈线性,决定系数R2值为0.915 4,残差服从正态分布,说明模型的合理性和拟合性均较好;模型的F值为12.75,P值为0.000 2(<0.001),表明模型非常显著. ②水样初始pH(X₁)、Cu(Ⅱ)初始浓度(X₂)、MAMPAM投加量/Cu(Ⅱ)初始浓度(X₃)的P值分别为0.003 4、0.073 2、0.000 5,说明X₁、X₃为显著影响因素,X₂为不显著影响因素. 通过响应面分析,X₁X₃、X₂X₃之间的交互作用显著,X₁X₂之间的交互作用不显著. ③通过模型验证得到最佳絮凝条件为软件推荐的絮凝条件,即水样初始pH为5.8、Cu(Ⅱ)初始浓度为65.6 mg/L、MAMPAM投加量与Cu(Ⅱ)初始浓度的比值为3.7∶1,在此条件下试验测得的Cu(Ⅱ)去除率为95.05%,模型预测的Cu(Ⅱ)去除率为98.52%,相对偏差为?3.52%. 研究显示,利用响应面法优化MAMPAM除Cu(Ⅱ)的絮凝条件可行.