Comparative study on performances of a heat-pipe PV/T system and a heat-pipe solar water heating system

The heat-pipe solar water heating (HP-SWH) system and the heat-pipe photovoltaic/thermal (HP-PV/T) system are two practical solar systems, both of which use heat pipes to transfer heat. By selecting appropriate working fluid of the heat-pipes, these systems can be used in the cold region without being frozen. However, performances of these two solar systems are different because the HP-PV/T system can simultaneously provide electricity and heat, whereas the HP-SWH system provides heat only. In order to understand these two systems, this work presents a mathematical model for each system to study their one-day and annual performances. One-day simulation results showed that the HP-SWH system obtained more thermal energy and total energy than the HP-PV/T system while the HP-PV/T system achieved higher exergy efficiency than the HP-SWH system. Annual simulation results indicated that the HP-SWH system can heat the water to the available temperature (45°C) solely by solar energy for more than 121 days per year in typical climate regions of China, Hong Kong, Lhasa, and Beijing, while the HP-PV/T system can only work for not more than 102 days. The HP-PV/T system, however, can provide an additional electricity output of 73.019 kWh/m², 129.472 kWh/m², and 90.309 kWh/m² per unit collector area in the three regions, respectively.     

产朊假丝酵母处理马铃薯淀粉废水

研究了pH、接种量、无机盐(通过加入磷酸二氢钾进行无机盐补充)及DO等对产朊假丝酵母处理马铃薯淀粉废水的影响.结果表明.在pH为5.0、产朊假丝酵母接种量为10%(体积分数)、磷酸二氢钾(质量分散为0.1%)加入量为0.5 g/L、废水不灭菌的条件下,废水处理效果和产朊假丝酵母生长最佳.且当废水COD为5 074 mg/L时,COD去除率达到74.86%,同时可获得2.23g/L的单细胞蛋白.产朊假丝酵母处理马铃薯淀粉废水的最佳条件的实验研究对实现马铃薯淀粉废水资源化利用提供了理论参考.     

颗粒化序列间歇式活性污泥反应器工艺处理化粪池污水

在序列间歇式活性污泥反应器(SBR)中成功培养出适应化粪池污水水质的好氧颗粒污泥.并将其应用于化粪池污水的处理.在好氧颗粒污泥培养的第15天左右,SBR中开始出现细小的颗粒,然后微生物在其上繁殖生长使颗粒逐渐增大而成熟;在第24天时,SBR中絮状活性污泥已基本实现了颗粒化.培养出的好氧颗粒污泥对化粪池污水有稳定的处理效果,在进水完全为化粪池污水时,COD、NH_4~+-N、TN的平均去除率分别为77%、61%、47%.但是,由于化粪池污水COD较低,因此无法维持较高的生物量,在后期的稳定运行过程中MLSS始终维持在2 500 mg/L左右.好氧颗粒污泥的同步硝化反硝化作用是其稳定脱氮的保证.     

低压稳流过滤器的研制及在油田污水处理中的应用

为了解决大庆油田现有核桃壳、石英砂过滤器反冲洗憋压、跑料和滤料再生困难等问题,在对原有过滤装置分析的基础上,根据反冲洗特性,对过滤器进行了改造,开发出低压稳流核桃壳过滤器和低压稳流石英砂过滤器。经现场测试,核桃壳过滤器反冲洗压力由原来的0.15～0.5 MPa降低到0.03～0.08 MPa,石英砂过滤器反冲洗压力由原来的0.27～0.46 MPa降低到0.17～0.20 MPa,且均能实现罐群水反冲洗。改造后核桃壳过滤器出水油平均含量13.4 mg/L,平均去除率为78.1%;出水悬浮物平均含量20.5 mg/L,平均去除率为55%。改造后石英砂过滤器出水油平均含量5 mg/L以下,平均去除率达到75%以上;出水悬浮物平均含量为9.8 mg/L,去除率达到80%以上。为了进一步提高过滤效果,在二级滤前投加絮凝剂形成微絮凝过滤工艺,出水悬浮物可达到3 mg/L,通过两级过滤达到特低渗透地层回注水标准。     

浸提分离法提取皂素清洁工艺研究

提出一种通过溶剂提取将游离皂苷与淀粉、纤维等成分分离,从源头上减少用水量、耗酸量和污染物排放量的皂素清洁生产工艺。首先对溶剂提取条件进行优化,得出最佳工艺条件为：90%（体积比）乙醇溶液,料液比1∶7,沸腾回流提取3 h,重复提取3次。然后通过气质联用（GC/MS）分析了皂素废水的有机物组成。研究结果表明,清洁工艺皂素产率为1.51%（降低3.82%）,用酸量比传统工艺减少了71%,头道液COD浓度降低了46%,每100 g原料排放的COD总量下降了84%;皂素废水的有机物污染物主要为糠醛及其衍生物,清洁工艺废水的有机物含量更低,更易降解。     

光合细菌强化二级流化床工艺处理焦化废水的研究

采用厌氧酸化加二级流化床组合工艺处理焦化废水。一级反应器内光合细菌与兼性厌氧菌处于共生状态,二级反应器内光合细菌与亚硝酸细菌处于共生状态。一级反应器内光合细菌有充分的小分子有机酸可降解并形成二次酸化,在二级反应器内完成进一步降解。结合反应条件：温度,pH,DO和基质浓度等,将二级反应器内硝化反应控制在亚硝化阶段,有效地保证了废水中碳源的利用。稳定运行了60 d,结果显示,出水COD和NH₃-N浓度分别为105～135 mg/L和14～20 mg/L,去除率分别稳定在90.3%～92.5%和92%～95%。TN去除率稳定在83%～86%。酚、氰化物和BOD5的去除率均在95%以上。     

三级串联人工快渗系统处理养殖废水

人工快速渗滤系统（constructed rapid infiltration,CRI）是在传统的污水快速渗透系统上发展起来的一种新的生物处理方法。采用猪粪浸泡污水模拟实际猪场处理系统的厌氧出水,研究三级串联人工快渗系统对其污染物的去除效果。试验结果表明,三级串联系统对废水COD、NH3N的去除率稳定在81%和94.5%,出水均满足了《畜禽养殖行业污染物排放标准》（GB18596-2001）的要求,同时三级串联系统还可以有效预防系统的堵塞。     

污水污泥裂解及其性能的研究

以碘吸附值为裂解残渣吸附性能的指标,通过单因素实验和正交实验,确定了制备裂解残渣的最佳工艺条件,并对残渣的表面元素组成、孔结构组成、晶相组成和吸附性能等性质进行了表征。结果显示：以浓度均为5 mol/L的ZnCl₂和H₂SO₄作活化剂、复配比2∶1、活化温度600℃、活化时间1 h、固液比1∶2.5,制得的裂解残渣酸洗后碘值平均值可达892.8 mg/g;用制备的裂解残渣对苯酚废水进行处理,室温下振荡5 min,苯酚去除率即可达到87.9%,且符合Langmuir吸附等温线方程和Freundlich吸附等温线方程。     

赭石对模拟重金属废水的吸附效果研究

采用模拟重金属废水的正交试验设计,进行赭石对模拟重金属废水的吸附效果研究,探讨pH、赭石加入量和振荡时间等影响因素对吸附效果的影响。结果表明,在一定pH、赭石加入量和振荡时间条件下,赭石对6种重金属（Pb、Cd、Mn、Zn、Cr和Ni）均有较好吸附效果,对Pb、Cd、Mn、Zn和Cr的最大吸附率可达100%,对Ni的吸附率达8963%。处理后废水中重金属达到污水排放标准。各影响因素对Mn、Zn和Cr吸附效率的影响大小表现为：pH＞赭石加入量＞振荡时间,Ni和Cd表现为：赭石加入量＞pH＞振荡时间,Pb表现为：pH＞振荡时间＞赭石加入量。赭石对废水中重金属吸附的最佳条件为赭石加入量40 g/L,pH 10～10.5,振荡时间2 h。     

高效菌藻塘系统对农村污水中磷的强化去除效果研究

研究了高效菌藻塘系统处理太湖地区农村生活污水除磷效果及其强化措施。高效菌藻塘和水生生物塘HRT分别为8 d和4 d,进水总磷浓度为1.7～17.1 mg/L,出水总磷浓度全年平均值为3.33 mg/L,高效菌藻塘系统的除磷能力欠佳。通过降低水生生物塘内水深、采用废弃石膏作为填料构建了新型复合水生生物塘,HRT=1.6 d条件下,复合水生生物塘出水总磷可保持在1 mg/L以下,可达到GB18918-2002一级B排放标准。