厌氧膜生物反应器处理高浓度有机废水的中试研究

对厌氧膜生物反应器(AnMBR)处理高浓度有机废水的运行效能进行了中试研究。在不排泥工况下(SRT无限长),AnMBR的COD去除负荷和沼气生产强度可分别稳定在4.4~4.8 kg/(m~3·d)和2.2 m~3/(m3~·d)左右;而在排泥条件下(SRT=50 d)两者可分别稳定在5.2~6.0 kg/(m~3·d)和2.9 m~3/(m~3·d)左右。在整个220 d的运行过程中,AnMBR的COD总去除率都可维持在90%以上,且沼气中甲烷体积分数基本保持在58%左右。发酵系统中pH较为稳定,保持在7.6~7.8之间;VFA含量始终维持在较低水平。此外,虽然运行过程中有较高浓度的氨氮积累,但是并没有对厌氧消化性能造成显著影响,展现了AnMBR对内源性抑制因素的良好耐受力。排泥和不排泥条件下的运行参数对比表明,AnMBR运行过程中SRT的优化非常关键,不同SRT会导致发酵体系发生一系列的变化,很大程度上决定了AnMBR的处理效能。中试结果表明,AnMBR可以实现高效厌氧消化系统的快速启动,而且良好的抗冲击负荷能力能够保证消化体系长期高效稳定运行。     

基于GRACE的京津冀地下水储量变化

基于2003—2019年GRACE陆地水储量变化数据和全球陆地水文模型（global land data assimilation system,GLDAS）数据反演京津冀地下水储量变化,运用时空分析方法对地下水等效水高变化进行时空演变特征分析。在空间变化上,整个京津冀地下水等效水高变化速率约为-51.77 mm/a,其中：北京市变化速率最低,约为-38.15 mm/a;天津市变化速率最高,约为-62.85 mm/a;河北省变化速率与区域平均变化水平相当,约为-52.42 mm/a。基于Sen Slope和Mann-Kendall非参数检验法分析得出西部、西南部和中部地区地下水等效水高下降[JP]趋势最明显,东北部下降趋势最小。在时间变化上,地下水等效水高变化具有一定的季节性规律：夏季变化速率最大,约为-75.99 mm/a;冬季变化速率最小,约为-37.24 mm/a;春秋两季的变化速率大致相同,分别为-52.34 mm/a和-48.21 mm/a。在影响因素分析中,人类活动是引起京津冀地区地下水等效水高变化的主要因素。研究结果可为科学掌握京津冀地下水储量时空变化规律提供数据支撑。     

MSP430的低功耗特性在蓝牙产品中的应用

在介绍MSP430F447单片机和LBMx-2002蓝牙模块的特点和功能的基础上,着重介绍了单片机和蓝牙系统的各种低功耗工作特性,并充分利用其节能特性实现MSP430F447单片机在便携式蓝牙产品中的应用。     

高光谱遥感技术的铅污染监测应用研究

从高光谱技术的发展及其在植被遥感领域的应用出发，探讨了植被高光谱特征研究及其常用分析方法，对在营养胁迫情况下植物的叶绿素等变化对高光谱遥感响应的特征进行分析；归纳了获得优势应用的植被指数和导数光谱，植被光谱信息提取方法；总结了土壤遭受重金属铅污染及其对植物的影响的机理；针对遭受污染胁迫的植物的地面高光谱特征提出了利用地面高光谱遥感技术作为土壤及植物重金属污染的遥感监测手段；在探讨其应用现状的同时展望了高光谱遥感数据支撑与校验的应用前景。     

土壤全氮含量与碳氮比的高光谱反射估测影响因素研究

基于土壤高光谱反射特征可以实现土壤全氮(TN)含量与碳氮比(C∶N)等土壤属性的快速、无损测定,但其估测模型受土壤颗粒粒径水平与光谱指数(预处理)等因素影响。通过研磨准备2、0.25和0.15 mm共3个水平颗粒粒径的土样,分析了原始(RAW)及多次散射校正MSC(Multiple Scattering Correction)、一阶微分FD(First Derivative)、连续统去除CR(Continuum Removal)等预处理的土壤反射光谱与TN含量、碳氮比变化之间的关系,发现土壤研磨可以提高反射光谱对TN含量变化的响应,而FD、CR与MSC等光谱预处理能够明显缩小不同颗粒粒径水平土样的光谱反射-TN含量、碳氮比相关性差异。结果表明:0.25 mm颗粒粒径土样的FD预处理光谱在2 250 nm和2 280 nm处分别与TN含量、碳氮比变化存在最大相关,但最大相关单波段线性回归模型的TN含量、碳氮比估测精度不如全波段光谱PLSR模型。其中,0.25 mm土样RAW光谱全波段PLSR模型估测TN含量的表现最佳(RPD=3.49,R²=0.92,RMSEP=0.1 g/kg);而碳氮比的估测结果并不十分理想,其最优估测模型(0.25 mm土样FD预处理的全波段PLSR模型)的RPD仅为1.21,可能与土样的碳氮比变化范围较小有关,在以后的研究中可以尝试采集更多的样本数量或土壤类型,使训练样本具有较大的变量范围,以取得较好的估测效果。     

水稻冠层光谱特征及其与LAI的关系研究

氮素营养是影响作物生长与产量的最主要限制因子之一。准确及时地监测或诊断出作物氮素营养状况,对提高氮素利用效率和作物管理水平、减少过度施氮造成的环境污染具有重要意义。本研究在不同施氮水平处理的水稻试验小区,对水稻整个生长期内冠层反射光谱进行了较系统、密集的测定,同时测定了几个重要生育期水稻的叶面积指数。研究结果表明:随着施氮量的增加,水稻冠层光谱在各生育期间呈现出一定的规律性,在近红外部分(710～1 220 nm),冠层光谱反射率随着施氮水平的提高而升高,而在可见光部分(460～680 nm),水稻冠层的光谱反射率反而逐渐降低。经冠层光谱差异显著性检验发现:水稻灌浆期以前,对施氮水平最为敏感的波段是绿光(560～610 nm)和近红外(710～760 nm)部分;转换为归一化植被指数(NDVI)以后,差异最显著的是(R760-R560)/(R760+R560)。不同氮肥处理的水稻LAI随时间变化曲线大致都呈抛物线型,中低水平施氮肥水稻LAI随时间的变化曲线比较平缓,而高水平施氮肥LAI曲线则变化比较剧烈。冠层光谱反射与叶面积的相关分析结果表明:在水稻抽穗前,叶面积与冠层光谱反射率相关性较差;而抽穗后,叶面积与冠层光谱有较高的相关性。     

蒸发管内污垢层温度和热应力场的数值模拟

假设汽液固三相循环流化床蒸发管内均匀覆盖一定厚度的硫酸钙结晶垢层,考虑垢层与流体间耦合换热、管内流体沸腾传热,采用STAR-CCM+软件对其进行数值模拟,对垢层的温度和热应力分布以及断裂做了分析。     

氧化铝高压溶出套管预热器的设计分析

"高压溶出"作为氧化铝拜耳法生产中重要工序之一,被称为氧化铝生产中的心脏工程。经过将近100年的发展,拜耳法溶出技术已逐步由最初的单罐间断溶出发展为现阶段国内普遍采用的管道化连续溶出。管道溶出设备管径小,比大直径溶出设备"压煮器"较容易实现高温、高压。管道化溶出因具有导热性能好、溶出时间短、产能高、溶出液苛性比值低等优点而被广泛采用。套管预热器作为管道化连续溶出技术中的核心设备,工作原理是利用双层管道,内管走矿浆,外管走热源,热量通过管壁传给矿浆,使矿浆得到溶出所需的高温。该文在分析了近10年来国内各大氧化铝厂套管预热器设计、变更、技改、改进等情况的基础上,从多方面对该设备的设计进行分析,为后续同行业该设备的设计提供一定的参考。     

不同施氮水平下的小麦冠层光谱特征及产量分析

分析了在不同氮肥施用水平下,小麦冠层的高光谱响应在几个生育期内的变化情况,以及它们与小麦产量之间的关系。采用微分技术处理了小麦冠层反射光谱,提高了其区分小麦氮素营养水平的灵敏性;利用F-检验及方差分析与相关分析,研究小麦氮素处理水平、冠层反射光谱及其衍生信息(光谱反射率的一阶微分数据、归一化植被指数)、小麦产量三者之间的相关关系。研究结果表明,一阶微分技术能够提高小麦冠层光谱数据对氮素营养水平的响应,光谱数据的衍生形式也可与小麦产量建立很好的回归方程。     

DCT变换数字水印改进算法软件实现

在对DCT域中数字水印的嵌入算法研究的基础上，提出并通过软件仿真实现了在DCT变换后根据数据特性在各个频段分别嵌入水印的改进算法，实验证明该算法具有很好的视觉效果，是一种切实可行的数字水印算法。