东北地区开发规模扩张的资源环境响应演变及影响因素

提出"区域开发规模扩张的资源环境响应"的概念,并构建了区域开发规模扩张的资源环境响应指数、响应度模型及评价指标体系,通过定量分析1995-2008年东北地区开发规模扩张的资源环境响应变化及影响因素,得出以下结论:1995年以来东北地区开发规模不断扩大,而资源环境水平总体呈现出"先升后降"的波动变化态势。资源环境对东北地区开发规模扩张具有由"正响应"向"负响应"转变的特征,与此相对应,区域开发规模扩张对资源环境的影响程度也呈现出由"弱促进"向"强胁迫"变化的态势,这说明近年来在东北地区开发规模加速扩展的同时,其对区域资源环境造成的压力也日益增大。1995-2008年由经济快速增长导致的资源环境压力增长是引致东北地区开发规模扩张对资源环境影响由"正向促进"向"负向胁迫"转化的重要内部因素,而区域投资的不断增长以及工业的快速发展是东北地区开发规模扩张对资源环境影响由"弱促进"向"强胁迫"变化的主要因素。     

餐厨垃圾和稻草两相厌氧发酵及其动力学

采用响应面实验设计对影响酸化相产酸效果的4个因素即有机负荷、酸化时间、F/M(VS/VS)比、餐、草比进行实验研究.在最优的酸化条件下,选取最优的餐、草比与单餐厨和单稻草的产酸效果和产甲烷性能进行比较,并进行产物动力学曲线拟合.实验结果表明,进料负荷为42.95 g(VS)/L,酸化时间为7.92 d,F/M(VS/VS)为2.12∶1,餐、草混合比为3.88∶1时,产酸效果最优,VFA和乙醇总量为16 844 mg/L,比单因素最优水平组合VFA和乙醇总量提高30.4％.一级动力学模型可以很好地表征酸化阶段的VFA和乙醇的产量,餐、草比3.88∶1,餐厨垃圾和稻草的酸化一级产物生成的速率k分别为0.0887、0.0753和0.0625 1/d.修正Gompertz模型也较好地表征产甲烷阶段的负荷累计产甲烷量,拟合曲线的相关系数均大于0.98.     

响应面法优化烧烤竹炭对水中磷的吸附条件

采用响应面法优化烧烤竹炭(BBC)对水中磷的吸附条件。用Box-Behnken Design实验设计考察初始磷质量浓度、BBC粒径、BBC加人量和初始溶液pH等因素对磷去除率的影响。实验结果表明:各因素对磷去除率影响的大小顺序依次为初始溶液pHBBC粒径初始磷质量浓度BBC加入量;BBC吸附水中磷的最佳反应条件为初始磷质量浓度26.81 mg/L,BBC粒径0.15 mm,BBC加入量10.6 g/L,初始溶液pH 4.42;在最佳反应条件下,BBC对磷的去除率达90.04%。     

Optimization of esterification of fatty acid rubber seed oil for methyl ester synthesis in a plug flow reactor

To date, non-food vegetable oil has been considered as the primary source for biodiesel production. Rubber seed oil has high acid value (34 mgKOH/g) and can be used for biodiesel synthesis. The purpose of this study was to investigate esterification of fatty acid, which derived from rubber seed oil, in a plug flow reactor system at high temperature and low methanol consumption. Response surface methodology was applied for design experiment and optimization of esterification reaction. Temperature, methanol consumption, and sulfuric acid were chosen as variables to examine their influence in a conversion to methyl ester. At 140°C, at 5:1 methanol to fatty acid ratio (by mole), H₂SO₄ 1.5 (%v/w), and space time 20 min, the conversion to methyl ester attained 98.2%. Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and gas chromatography-Mass spectrometry (GC-MS) were used for analysis and to confirm the formation of methyl ester. Methyl ester was characterized for biodiesel fuel properties in accordance to ASTM standard.     

固态发酵法制备优势硝化菌固定化产品的工艺优化

为解决高效菌在工程应用中扩大培养、保存和接种等瓶颈,研究固态发酵法制备焦化废水优势硝化菌固定化产品.以TTC脱氢酶活性法作为固体发酵生物量测定指标,通过液态发酵单因素实验初步确定硝化菌发酵条件,再用响应面法对其固态发酵条件进行优化.结果表明,TTC脱氢酶活性法适合作为表征生物质载体固定化产品生物量的测定方法,不受载体和培养时间的影响,能较好地指示干燥前固态发酵生物量的变化.固态发酵主要影响参数依次为发酵时间、发酵温度、接种量和含水率.发酵时间的最佳值为47 h,发酵温度最佳为29.4℃,接种量的最佳值为9.9 mL/200 mL,最佳含水率为48.9％时,固态发酵固定化产品酶活达到17.091 μg TF/(g·h).与液态发酵参数相比其发酵温度、接种量最佳值接近,但发酵时间由1d延长至2d,产品酶活持平.     

基于响应面法的污泥快速固化效能综合影响简

针对现有污泥固化技术存在的固化养护时间长、低温条件下固化效能低等问题。研究提出污泥快速（3 d）固化技术,采用响应曲面分析方法,重点考察了石灰、组分A、硅酸盐水泥、粉煤灰和温度等5因素对固化效能的综合影响,研究结果表明,石灰、组分A、硅酸盐水泥、粉煤灰和养护温度等因素对3 d固化体的无侧限抗压强度和含水率的线性效应显著,石灰和组分A、石灰和养护温度对无侧限抗压强度的交互影响显著,石灰和粉煤灰、组分A和养护温度、硅酸盐水泥和粉煤灰对含水率的交互影响显著;得出了5因素对固化体3 d无侧限抗压强度和含水率影响的定量模型,可对污泥快速固化进行优化和预测;并利用XRD和SED对污泥固化块的化学成分和微观结构进行了分析。     

新型微生物菌剂对垃圾渗滤液的除臭效果

利用从食材中筛选纯化的特定微生物制成新型复合菌剂,以不同浓度梯度处理垃圾渗滤液,测定其在自然条件下的嗅阈值,监测NH3和H2S即时挥发浓度的变化,评价菌剂的综合除臭效果,设计三因素三水平实验并采用响应面优化法对反应适宜的实验参数进行了优化。研究结果表明,新型复合菌剂的投加会使垃圾渗滤液嗅阈值明显下降;响应面优化模型分析表明,反应时间2.5 d时和0.5%的菌剂投加对抑制NH3的挥发效果最好,而反应时间2.5 d和0.2%的投入量对抑制H2S的挥发效果最好,氧气的供应情况对两者的挥发抑制效果影响不显著。     

双室微生物燃料电池型BOD传感器性能

构建了双室微生物燃料电池(MFC),并应用于污水BOD的检测。优化了MFC型BOD传感器的检测条件,分析了传感器进行污水BOD检测的特征。结果表明,以A2/O污水处理工艺中厌氧段污泥进行接种,双室MFC型BOD传感器2周内完成启动,所产电流达到稳定。传感器的最佳检测条件为外接电阻500Ω,添加缓冲溶液并维持待测水样pH为7.0,添加35 mg/L的L-半胱氨酸作为吸氧剂维持阳极室厌氧环境,阴极室富氧水流量为20 mL/min。利用MFC产生的电流峰值准确检测污水水样BOD浓度,传感器检测范围为10~50 mg/L,检测时间小于3 h;利用MFC产生的电荷量准确检测污水水样BOD浓度,检测范围为10~100 mg/L,检测时间小于10 h。利用MFC电流峰值和电荷量检测污水水样BOD浓度,偏差均小于15%,传感器运行稳定,寿命较长。     

Box-Behnken响应曲面法优化高聚复配絮凝剂制备条件

利用活性硅酸和聚合硫酸铁制备聚合硅酸硫酸铁,再采用二甲基二烯丙基氯化铵对其进行复配改性制备高聚复配絮凝剂。在单因素实验的基础上,以絮凝剂脱As性能为评价指标,采用Box-Behnken响应曲面法考察了Fe∶Si、改性剂量、改性温度对高聚复配絮凝剂制备的单独作用及交互影响作用,并建立了剩余c(As)的数学模型。结果显示,自变量对响应值的影响次序为:Fe∶Si改性温度改性剂量,改性剂量与改性温度及改性剂量与Fe∶Si交互影响显著;数学模型拟合度程度良好,模型显著,模型预测处理后最佳剩余c(As)=18.82μg/L,最佳工艺条件为Fe∶Si=2.1∶1,改性温度=79℃,改性剂量=0.56%(PFSS溶液质量),验证实验结果为剩余c(As)=19.21μg/L,预测值与测定值偏差率为2.07%。     

氨基咪唑类甲醛捕获剂去除人造板中游离甲醛

采用1-(3-氨基丙基)咪唑作为甲醛捕获剂,研究去除人造板中游离甲醛的方法。在单因素实验基础上,根据中心组合设计原理,采用4因素3水平的响应面分析法,依据回归分析确定最佳甲醛捕获工艺条件。结果表明,当1-(3-氨基丙基)咪唑用量为0.6 g,温度17℃,反应时间48 min,反应体系的pH值为9.0时,捕获率为85.21%。所以,1-(3-氨基丙基)咪唑化合物对人造板中的游离甲醛有较好的捕获能力。