一体式平板膜生物反应器污水处理研究

针对膜生物反应器中膜污染严重的问题,采用一体式平板膜MBR对城市污水处理进行了研究。确定了国产截留分子量为70000Da的PES平板超滤膜的临界通量值为43 6L/m2·h。试验表明在MBR的运行过程中,初始通量与膜压增长率存在d(Δp)dt=0 0054e0 1145J的指数函数关系,初始通量的选择对系统的稳定运行具有重要作用。采用临界通量以下的初始膜通量是系统稳定运行的重要条件。研究表明,一体式平板膜MBR出水的COD、氨氮和SS指标完全满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918 2002)的一级A标准,其出水可考虑作为回用水直接利用。     

水温对膜生物反应器处理性能影响的试验研究

在水温瞬时降低、水温持续下降、水温逐渐恢复等不同条件下,进行了水温对电厂中水岛膜生物反应器处理性能影响的试验研究,得出以下结论:在膜生物反应器处理有机负荷COD为0.03kg/(m3·d)条件下,水温对COD去除率影响较小,出水COD为17～20mg/L,但当水温低于4℃时可能造成出水COD质量浓度上升;水温变化对膜生物反应器氨氮去除性能有显著影响,水温在8～9℃以上时,出水氨氮浓度基本可在1mg/L以下,水温降低会造成出水氨氮浓度上升,水温在4～5℃时出水氨氮可升到2mg/L以上;膜生物反应器中硝化过程会造成水中碱度的消耗,每去除1mgNH4 -N约消耗4～5mgCaCO3;膜生物反应器处理前后水中硬度、Cl-和SO42-浓度基本无变化,水温对这些参数的影响也不明显。     

生物接触氧化池-膜生物反应器组合处理电厂再生废水的研究

介绍了应用生物接触氧化池-膜生物反应器组合处理电厂化学再生废水和生活污水的混合废水.试验表明,当进口有机物CODcr在300～500mg/L,TOC在100 mg/L左右,Cl-质量浓度为4 500mg/L时,操作条件pH=6～8,DO2～3mg/L,停留时间为8 h,水温在20～25℃时,出口CODcr小于100mg/L,平均TOC10mg/L左右,CODcr去除率在85%,TOC去除率为90%左右.     

电絮凝动态膜形成机制分析

以微污染水为处理对象,探讨了电絮凝动态膜形成机制.试验过程中考察了电絮凝操作条件对膜通量的影响及其对污染物的去除,并针对电絮凝动态膜形成的过程进行了分析.试验结果表明:原水pH值为6,电场强度为6 V/cm,极间距为10mm情况下,电絮凝动态膜120 min后通量达到稳定,膜通量维持在105～132 L/(m2.h),在此条件下出水CODMn的去除率超过70％,UV254去除率可达到90％以上;经FI-IR分析表明,电絮凝-动态膜反应器对芳香官能团的有机物去除效果显著;进一步研究发现电解过程产生的微小气泡,能吸附在絮体颗粒表面共同形成动态膜,电絮凝动态膜中微小气泡的存在,可改变动态膜的孔隙率,有利于膜通量的稳定.     

MBR工艺中膜系统污染与堵塞的研究

为节约水资源,城市中水正逐步用作电厂补充水。为防止可能带来的污染,启用膜生物反应器（MBR）成为目前首选。通过对某电厂长期运行的MBR系统膜组件进行污染物成分分析及电镜分析,研究了浸没式MBR膜系统主要污染物及运行周期对膜污染程度的影响。研究结果表明,浸没式MBR膜系统主要为有机物污染,随运行时间增加,污染物形成密实且不可逆堵塞层,导致膜孔隙窄化、膜系统化学清洗效率降低。建议缩短膜系统化学清洗周期、优化清洗工艺,并应在膜系统跨膜压差明显增高初期对膜组件进行化学清洗,以达到良好的清洗效果。     

混凝/超滤工艺在火电厂水处理中的应用

介绍了常见的超滤组合工艺,并将混凝/超滤工艺在火电厂水处理系统中进行应用,分析了其对超滤产水水质的影响.结果表明,混凝/超滤对CODcr的去除率随着混凝剂投量的增加而增大,产水满足反渗透进水要求.并指出,在过滤混凝液时,反冲洗后的膜通量能够完全恢复,从而有效地防止了膜污染.     

海水淡化预处理系统超滤膜污染分析

对不同运行阶段超滤膜丝表面形态、亲水性及其污染物的成分进行分析.结果表明,硅、铁、铝等物质易形成胶体,在超滤膜表面形成污堵层;系统前期污染物以块状松散物为主,随着系统运行时间增长,污染层逐渐转化为密实的凝胶层时,膜丝接触角较清洁膜丝有所增大,膜的亲水性降低,污堵速度增快.对此,建议在污染层形成前期加强物理清洗,在保证混凝澄清系统出水合格的前提下尽量降低铁盐或铝盐等混凝剂的投加量.     

直接甲醇燃料电池性能研究

研究了聚合物电解质膜直接甲醇燃料电池性能。 2 0 %Pt -10 %Ru/C和 2 0 %Pt/C分别作为甲醇氧化和氧还原催化剂。通过改变甲醇阳极催化层中Nafion与PTFE的含量研究了电池的电流 -电压特性。结果表明 ,催化层中Nafion含量的影响对电池性能至关重要 ,而PTFE的影响则较小。研究得出催化层中Nafion的最佳含量为 7%。通过在电极表面刷一层Nafion溶液 ,明显提高了电池性能。在低Pt载量条件下 ,即阳极Pt含量 0 .6mg/cm2 ,阴极Pt含量 1.1mg/cm2 ,阴极空气近大气压条件下 ,t =60℃ ,甲醇浓度 1mol/L时 ,单电池开路电压为 0 .6V左右 ,0 .4V时电流密度为 3 0mA/cm2 ,0 .2V时电流密度为 10 6mA/cm2 。甲醇阳极催化层表面的扫描电镜 (SEM )观察表明催化层中Nafion含量不同 ,电极结构不同。     

两级过滤膜生物反应技术在火电厂中水回用中的应用研究

针对传统膜生物反应器(MBR)技术应用于中水回用系统时存在膜通量低、运行能耗高、一次性投资较大等问题,有效结合传统生化处理与先进膜过滤工艺优势,研究开发了2级过滤膜生物反应器(DF-MBR)技术.通过国电东胜热电厂中水回用工程的应用实践,证明了DF-MBR可有效克服传统MBR的不足,并具有占地省、来水水质适应性强、系统出水稳定等技术优势.提出了运行中的注意事项,包括低温条件下的负荷调整、生物滤池分级设置等,为DF-MBR在火电厂中水回用工程的应用提供参考.     

DFAFC膜电极组件阳极催化层结构的设计

设计了混合单催化层[m(PtRu)∶m(Pd)=1∶1]、双催化层[m(PtRu)∶m(Pd)=1∶1]和三层催化层[m(PtRu)∶m(Pd)∶m(PtRu)=1∶2∶1]等阳极催化层结构的膜电极组件(MEA),催化剂总载量均为8 mg/cm2。混合单催化层和三层催化层可提高直接甲酸燃料电池(DFAFC)的稳定性和燃料利用率。以2 mol/L甲醇+10 mol/L甲酸为燃料,三层催化层MEA的峰值功率密度从以10 mol/L甲酸为燃料的36.6 mW/cm2提高到43.1 mW/cm2,放电电压从0.44 V提高到0.45 V。     

碱性电解液中几种铁化合物的溶出及危害

研究了Fe3O4,FeSO4和Fe2(SO4)3在9mol/LKOH溶液中的溶出行为以及溶出铁对锌腐蚀的影响。通过定性分析和析氢实验,发现Fe3O4,FeSO4和Fe2(SO4)3在9mol/LKOH溶液中能够溶出,溶出的铁加速了锌粉的腐蚀,锌将碱液中的铁置换并沉积在锌粉上,降低了析氢过电位。3种铁化合物在碱性溶液中的溶解度和加速锌腐蚀的程度依次为FeSO4>Fe2(SO4)3>Fe3O4。     

一种奥氏体不锈钢在模拟PEMFC环境中的特性

由于低成本、高强度、易于加工成薄板及其耐蚀性,不锈钢被认为是用做质子交换膜燃料电池(PEMFC)双极板的理想材料。用电化学方法研究了一种奥氏体不锈钢在H2SO4和2mg/LF-水溶液中的腐蚀行为,测量了钝化膜与碳纸间的界面接触电阻。结果表明,这种奥氏体不锈钢在H2SO4和2mg/LF-水溶液中呈现明显的活化-钝化转变,随着H2SO4浓度降低,耐蚀性提高,界面接触电阻增大。     

锅炉给水中杂质对炉水pH值的影响研究

锅炉给水中的杂质会影响炉水pH值,而炉水pH值是表征锅炉水化学优劣的关键性指标.对于一个采用amg/L Na3PO4 bmg/L NH3 cmg/L NaOH碱化剂的炉水控制体系,主要讨论在炉水中存在dmg/L H2SO4 emg/L CH3COOH fmg/L CO2 gmg/L SiO24种杂质时炉水pH值的计算方法,得到通用的pH值计算表达式;并以炉水平衡磷酸盐处理工况为例,计算这4种杂质在0-1 mg/L变化时,其单独或联合作用对炉水pH值的具体影响程度,以6幅图形展示计算结果,该结果可应用于炉水pH值的实际控制.     

纳米Cu粉添加对Nd_2Fe_(14)B烧结磁体性能的影响

在钕铁硼基粉中加入不同量的纳米Cu粉,采用二元合金法制备烧结磁体。结果表明,在相同的制备条件下,采用二级回火工艺制得的样品主相取向度有很明显的提高,同时α-Fe的含量也得到了有效控制。纳米Cu粉质量分数为0.25%时,样品剩磁、矫顽力、最大磁能积分别提高了3.5%、9.9%、7.8%,扫描电镜下观察晶界十分清晰、晶粒尺寸趋于均匀化,这样的结构抑制了主相的交换耦合作用,样品的矫顽力也达到较优值1127k A/m。同时,样品在0.005mol/L的H2SO4溶液中腐蚀96h后质量损失仅为0.0217g/cm3,耐腐蚀性能得到较明显的改善,硬度达到了628HV。     

钼酸盐的电化学行为及其对甲醇氧化的催化作用

用循环伏安和线性电位扫描法研究了硫酸溶液中多晶铂电极上Na2 MoO4 的电化学行为及其对甲醇氧化的催化作用。结果表明 ,Na2 MoO4 在 3 .7mol/LH2 SO4 溶液中 ,一步还原生成不稳定的有色产物钼青铜 (HxMoO3) ,还原峰电位为0 .0V(相对于饱和甘汞电极 ) ,并有一对应氧化峰。多晶铂电极因钼酸盐的还原与氧化而得以修饰。这种修饰电极对甲醇的氧化有很强的催化作用。修饰多晶铂电极上甲醇的氧化电流远大于未修饰多晶铂上的氧化电流。在 1mol/LCH3OH + 0 .0 5mol/LNa2 MoO4 + 3 .7mol/LH2 SO4 溶液中 ,正向扫描电位超过还原钼酸盐氧化峰电位后 ,氧化电流大于相应甲醇和钼酸盐硫酸溶液中氧化电流和的 2倍以上。甲醇在未修饰多晶铂电极上由于吸附一氧化碳中毒引起的电流下降现象 ,也因还原钼酸盐的修饰作用而消失。     

V3+/V4+电解液的制备及溶解性研究

以V2O3和H2SO4为原料,通过煅烧-溶解的方法得到了钒氧化还原液流电池电解液.电位滴定测试表明该方法可以得到V3 和V4 离子浓度之比正好为1的钒氧化还原液流电池电解液.研究结果表明通过在煅烧物料中加入适量的Na2SO4可以提高电解液中V3 和总钒离子浓度;在电解液中加入硝酸钠可以提高电解液中钒离子的浓度,但它使V3 离子不稳定,而变为V4 离子.     

无氧条件下Na、K、Fe对生物质焦炭脱硝效率影响的试验研究

生物质中Na、K、Fe含量较高,对低氮燃烧所采用的再燃脱硝过程有利。为有效利用中国的生物质资源,有必要对生物质焦炭的脱硝性能进行研究,为此在固定床系统上研究了无氧条件下Na、K、Fe对异相脱硝反应的影响。试验结果表明,适量的Na、K、Fe可以大大提高生物质焦炭的脱硝效率,在酸洗后的生物质焦炭中添加Na、K、Fe会使得脱硝效率显著增加。其中,当生物质焦炭与Na2CO3或K2CO3的质量之比为0.1时,生物质焦炭的脱硝效率可增加20%以上,且脱硝效率随Na、K添加量的增加而增加;Fe对生物质焦炭脱硝效率的促进效果明显优于Na、K元素,生物质焦炭与Fe（ＮＯ３）3·9H2O质量之比为0.01时即可使生物质焦炭的脱硝效率增加20%左右,但当二者质量之比超过0.04时,生物质焦炭的脱硝效率随Fe添加量的增加而降低。     

用正交试验制备的高饱和磁化强度氟醚酸包覆Fe_3O_4纳米颗粒

采用化学共沉淀法制备氟醚酸包覆的Fe_3O_4纳米颗粒,通过正交实验研究影响Fe_3O_4纳米颗粒饱和磁化强度的四个因素,得出其最优制备条件:Fe~(3+)与Fe~(2+)摩尔比为1.75:1,初始Fe~(3+)浓度为0.05 mol/L,初始pH值为9,共沉淀温度为65℃。按该优化条件制备的Fe_3O_4纳米颗粒的饱和磁化强度为55.80 A·m2/kg;该颗粒晶格类型与Fe_3O_4尖晶石结构相同,平均粒径大小约为11 nm;氟醚酸可通过化学吸附作用包覆于颗粒表层,且包覆量可达31.33%。     

PEMFC的自增湿膜电极结构和性能研究

设计并制作了一种新结构的质子交换膜燃料电池(PEMFC)自增湿膜电极。其特点是在催化层和扩散层之间建立水管理层(WML),WML由不同质量比的炭黑和聚四氟乙烯(PTFE)组成双层结构。为了减小气体反应物的扩散传质阻力,在WML的制作过程中加入了具有高分解温度和高溶解度的(NH4)2SO4造孔剂。用单体PEMFC的电流密度-电压曲线评价了膜电极在外增湿和自增湿方式下的极化特性;用环境扫描电子显微镜(ESEM)表征了膜电极的表面形貌和孔结构。实验结果表明,所制备的膜电极具有良好的水管理能力,在较宽的电流区域内具有良好的电化学性能。     

模拟冷却水中黄铜管耐蚀性影响因素的光电化学研究

针对模拟冷却水中各种离子对黄铜管的耐蚀性影响采用光电化学方法和交流阻抗法进行了研究。在模拟水中黄铜电极表面膜显示p-型光响应,光响应来自电极表面的Cu2O层,改变模拟水溶液中Cl-、SO42-和S2-浓度时,其表面膜的半导体性质仍为p-型,但阴极光电流峰值的大小会发生变化,阴极光电流峰值越大,其耐蚀性能越好。随着Cl-、SO42-和S2-浓度的增加,黄铜的阻抗逐渐增大,耐蚀性能提高,当Cl-、SO24-和S2-浓度分别高于49.92 mg/L、80.8 mg/L、10 mg/L时,黄铜耐蚀性能降低,腐蚀越严重。