碳热还原法合成TiB_2的反应动力学研究

采用TG-DSC热分析仪,对碳热还原法合成TiB2的反应混合物进行了热重分析,采用全程等温热重法,对碳热还原法合成TiB2的反应过程进行了动力学研究,并对反应产物进行了XRD分析。研究结果表明,碳热还原法合成TiB2的反应过程分为三个阶段:第一个阶段试样单位面积的失重与反应时间成抛物线关系,反应速率由碳的扩散过程所控制,反应的表观活化能为168.36kJ/mol;第二阶段试样单位面积的反应失重与时间成线性关系,反应速率由化学反应速率所控制,反应的表观活化能为165.28kJ/mol;第三阶段试样单位面积的失重与反应时间成抛物线关系,这一阶段的反应速率由碳的扩散过程所控制,反应的表观活化能为218.47kJ/mol。     

ABR处理印染废水的生化反应动力学研究

通过静态试验研究了ABR对印染废水各隔室水解动力学.结果表明,在35 ℃±1 ℃条件下,当各隔室初始COD_(Cr)分别为860 mg/L、677 mg/L、601 mg/L和559 mg/L时,反应3 h后出水COD_(Cr)浓度分别为633 mg/L、555 mg/L、505 mg/L和470 mg/L.第1隔室的去除率约为26.4%,2～4隔室COD_(Cr)去除率相对较低,为15%～18%,4隔室缺氧折流板反应器各隔室的水解速率常数分别为0.119 8 h~(-1)、0.070 2 h~(-1)、0.067 6 h~(-1)和0.068 8 h-1.     

高浓度藻液和藻垫中溶解氧及硫化氢的响应

湖泊水华过程中的高浓度藻液往往在湖边形成藻垫,为研究藻液及藻垫的性质及相互关系,在不同光照条件下用微电极对两者不同深度的硫化氢及溶解氧浓度进行了监测,结果表明:在光照从0μE·m-2·s-1增强到120μE·m-2·s-1时,藻垫好氧区从-1 500μm下移至-2 700μm,增厚约1 200μm,藻液好氧区从约-12 500μm下移到-15 000μm,增厚约2 500μm;在光照从0μE·m-2·s-1增强到40μE·m-2·s-1时,藻垫底端硫化氢浓度从300μmol/L降低到56μmol/L,藻液中硫化氢浓度保持不变,约为50μmol/L。从而得出,在光强增加相同的情况下,藻液中的好氧区厚度增加较大;藻垫底端硫化氢浓度较大,光照对藻垫底部的硫化氢浓度影响较大。     

水化硅酸镁脱水相再水化特性

采用XRD、热分析、扫描电镜和抗压强度等方式,研究了水化硅酸镁(M-S-H)在不同煅烧温度下(200℃、500℃、700℃和900℃)脱水相组成和再水化后的产物、微观结构变化及力学性能再生性。实验结果表明：煅烧温度较低时M-S-H脱水相反应产物主要为MgO、Mg(OH)₂、M-S-H凝胶与少量硅酸镁结晶相,随着煅烧温度的升高,试样水分蒸发,产物发生转变,Mg(OH)₂和M-S-H凝胶含量减少,MgO、MgSiO₃和Mg₂SiO₄含量增加。900℃左右M-S-H凝胶已经消失,此时反应产物活性最低。对脱水相再水化产物进行研究,M-S-H脱水相发生了再水化,产物得到了恢复,养护至一定龄期的试样结构致密并具备一定的抗压强度。     

改性粉煤灰对含 Cr（Ⅵ）废水的处理效果研究

研究了氧化钙改性粉煤灰对水中Cr （Ⅵ）的吸附效果,结果表明：氧化钙改性粉煤灰吸附含Cr（Ⅵ）废水中的Cr（Ⅵ）符合Freundlich吸附等温模型,为自发的熵减吸附;其吸附行为符合拟二级动力学方程,吸附过程的活化能为-18.609 kJ/mol ,以物理吸附为主;通过T homas模型模拟了粉煤灰柱吸附行为,计算得到粉煤灰理论吸附容量为0.4367 m g/g。     

无定形氢氧化铝吸附剂的制备及其除氟性能研究

降氟措施对高氟地下水地区居民饮用水安全具有重要意义。吸附法除氟技术被广泛应用,但仍存在适宜于偏酸性环境等难点。以提高适应高氟地下水pH值的能力为目标,通过控制反应过程中pH值制备无定形氢氧化铝吸附材料,开展吸附等温线试验、吸附动力学试验、pH值适应性试验、竞争离子试验、可重复利用性能试验和吸附机理试验。试验结果表明无定形氢氧化铝对氟离子的吸附属于优惠型吸附,Langmuir最大吸附容量为166.67 mg/g。与传统Al_2O_3吸附材料相比,在pH值为7.0~9.0时,无定形氢氧化铝吸附材料可减缓除氟效果下降速率,提高了适应地下水pH值的能力。氟去除率随着溶液中HCO_3~-、CO_2-3、PO_4~(3-)等离子浓度升高而降低。在初始氟浓度为5.00 mg/L时,可重复利用5个周期。因此,改进铝型吸附材料制备过程可显著提高吸附性能和适应高氟地下水的能力,是今后研制和改进吸附材料的重要方向。     

高浓度硫酸盐有机废水生物处理新工艺的研究

本文以含硫酸盐的葡萄糖人工配水作为进水,在不同COD和SO_4~(2-)浓度下,分别以UASB反应器和厌氧滤池作为硫酸盐还原相,以上流式好氧填料床反应器作为生物脱硫相,以UASB作为产甲烷相(厌氧反应温度为35±1℃,好氧反应温度为18～28℃),对硫酸盐还原-生物脱硫-产甲烷三相串联工艺进行了较系统的研究。试验结果表明:(1)硫酸盐还原-生物脱硫-产甲烷三相串联工艺是一种适合于处理硫酸盐有机废水的新工艺,对于进水COD/SO_4~(2-)为5:1,SO_4~(2-)浓度为1000mg/L的人工配水,COD和SO_4~(2-)进水负荷分别可达15.5和3.2kg/(m~3·d),去除率分别为95％和98％以上;将产甲烷相部分出水回流至硫酸盐还原相,整个工艺对于SO_4~(2-)浓度高达2000、4000和8000mg/L(COD/SO_4~(2-)仍为5:1)的人工配水,同样具有较好的处 理效果。(2)以UASB反应器作为硫酸盐还原相,在进水COD/SO_4~(2-)比值分别为5:1和2:1时,均可培养出以还原硫酸盐和酸化有机物为主要功能的颗粒污泥;以厌氧滤池作为硫酸盐还原相在技术上也可行。(3)硫酸盐还原相进水SO_4~(2-)浓度应低于1500mg/L,将部分产甲烷相出水回流可起稀释作用。(4)以拉西瓷环为填料的上流式填料床生物脱硫反应器,在进水硫化物浓度约为250mg/L时,进水容积负荷可达23.8kg/(m~3·d),硫化物去除率     

污泥壁面滑移影响因素研究

采用平行板旋转流变仪(AR2000),并借助高速摄像机记录污泥在平行板间的流动状态,通过标记技术显示法观察到壁面滑移现象的发生。同时对污泥进行了峰值扫描,考察了剪切速率(0.5s-1、1.25s-1、10s-1、20s-1、50s-1、70s-1)、时间(5s、60s)影响因素对污泥壁面滑移特性的影响,根据时间/应力曲线分析,5s与60s两种工况下剪切速率分别于大于10s-1和0.5s-1时,时间/应力曲线出现峰值情况,即发生滑移现象。     

裂化剂生产高悬浮物强酸性废水回用处理试验研究

在不改变废水pH的条件下,通过试验研究絮凝沉淀和离心分离去除悬浮物的特性。烧杯试验表明,在投加30mg/L PAM-I或90mg/L PAM-II,混合-絮凝反应-沉淀时间为1min-15min-30min,混合和絮凝反应G值875s-1和50s-1,絮凝反应GT4.5×104时,清液悬浮物含量可降到100mg/L以下,满足尾气洗涤系统内回用要求。离心分离试验表明,离心机转速5 000r/min(FCR 4 390g)、3 500r/min(FCR 2 191g)和2 500r/min(FCR 1 098g),分别离心5min、10min和15min时,清液悬浮物含量可降至100mg/L以下,满足尾气洗涤系统内回用要求;另外,絮凝预处理没能改善离心分离效果。综合考虑,现阶段推荐采用絮凝沉降法处理,同时建议絮凝剂采用PAM-I。     

厌氧序批式反应器(ASBR)处理啤酒废水的试验研究

考察了ASBR工艺对啤酒废水CODCr去除率和产气率的影响。研究表明,ASBR处理啤酒废水适宜参数为:温度30~40℃,pH7~8,反应时间24h,MLSS5000~5500mg/L。在此工艺参数下连续运行1周,CODCr、TSS去除率分别为80.9%、74%,产气率约为500L/kgCODCr。     

湿式氧化技术处理化工废水的研究

采用湿式氧化技术处理在生产磺胺间二甲氧嘧啶过程中产生的高浓度有机废水。在反应温度为250℃,初始ρ(COD)为4 575 mg/L,反应时间为2 h,pH值为7~8时,采用湿式双氧水氧化和催化湿式氧化,COD去除率分别为78.3%和92.0%,表明催化湿式氧化具有较好的COD去除效果。同时考察了催化湿式氧化中反应温度、反应时间、废水pH值对COD去除率的影响。     

考虑地下水温度的土壤吸附氨氮动力学行为研究

吸附反应是氨氮进入地下水环境后发生的重要行为,直接影响氨氮在地下水中的迁移扩散规律。本文以阜新地区粉质黏土、细砂、粗砂为例,结合北方地下水温度,分别进行了温度在5、10、15、20℃时3类典型土壤的氨氮吸附动力学行为试验研究。试验结果表明:在5~20℃范围内,温度越低,粒径越小,3类土壤対氨氮的吸附量越大;5、10、15、20℃时粉质黏土、细砂与10、15、20℃时粗砂对氨氮的吸附动力学过程均符合准二级动力学模型,5℃时粗砂对氨氮的吸附动力学过程符合准一级动力学模型,吸附过程均属于化学吸附;温度在5、10、15、20℃时细砂,粗砂的限速步骤为颗粒内扩散。     

双污泥回流A~2/O工艺在低温下的脱氮除磷效果

在温度为9~16℃的低温条件下,考察了双污泥回流A2/O工艺系统处理低C/N城市污水的脱氮除磷特性。试验结果表明:在低温处理低C/N城市污水时,将A2/O工艺改良为双污泥回流系统,通过富集反硝化除磷菌(DPB)和强化缺氧吸磷等方法,取得了良好的同步脱氮除磷效果。当水温为12~16℃,缺氧池DO为0.2~0.4mg/L时,进水TN、NH3—N和TP平均分别为47.44mg/L、37.50mg/L和6.01mg/L时,系统出水TN、NH3—N和TP平均分别为12.81mg/L、2.75mg/L和0.37mg/L,去除率分别为72.99%、92.66%和93.90%,当水温为9~12℃时,系统对TN、NH3—N和TP去除效果下降,不能达到预定的去除目标。系统对COD去除效果良好,进水COD平均为253.59mg/L,出水为26.85mg/L,平均去除率为89.41%。     

南运河高效生物净化系统污染物降解系数研究

河流污染的生物治理技术是当前研究热点,其生物降解系数是衡量系统净化能力的重要指标。2014年,在南运河试验河段集成固化微生物、曝气充氧和人工水下森林等技术,构建高效生物生态净化系统,进行污染河水净化处理试验。采用一级反应动力学模型进行生物降解系数测算,氨氮(NH4+-N)、硝酸盐氮(NO3-)、总氮(TN)和化学需氧量(COD)降解系数分别为0.03~0.74、0.02~0.36,0.06~0.49和0.04~0.28 d-1,表明系统对水体中的主要污染物降解效果显著,具有较高的推广价值。     

定侧压下混凝土的双轴动态抗压强度及破坏模式

在大型三轴静、动态电液伺服试验机上对66个立方体混凝土试件进行一向恒定侧压的动态压缩试验。四组试验的侧向恒定压力分别为单轴静态抗压强度的0、30.5%、61.0%、91.5%,加载速率分别为10-5s-1、10-4s-1、10-3s-1、10-2s-1四个量级。试验表明,随着应变速率的提高,不同恒定侧压下混凝土的破坏强度均有提高。在较高的恒定侧向压力下,混凝土材料对应变速率的敏感程度降低;在较高应变速率下,恒定侧压对混凝土破坏强度的加强作用也有所减弱。     

日温差对碾压混凝土大坝表面温度应力影响分析

碾压混凝土结构在施工期受温度应力的影响容易产生裂缝,大多情况下对混凝土大坝施工期的温控分析选取月气温变化,而本文对于引汉济渭三河口碾压混凝土薄拱坝选取日温差进行研究更趋合理,能为该地区同类坝型的设计和施工提供一定参考作用。依据秦岭南北分界区域特殊气候特征,建立三维有限元模型,分别取日温差为10℃、15℃、20℃进行计算坝体混凝土计算不同龄期、不同保护标准的温度应力,结果显示：在碾压混凝土施工期当地气候的温差降幅比较大的情况下,坝体混凝土龄期较长则自身混凝土产生的应力也会相应增大,同时在坝体表面或外漏面产生较大拉应力,在日温差降幅15℃和20℃时达到7 d龄期的混凝土大坝表层产生的温度应力分别为0.533 MPa和0.71 MPa,超过混凝土的允许拉应力,采取等效放热系数为7 kJ/(m²·h·℃)、5 kJ/(m²·h·℃)聚苯乙烯材料保护后坝体表面温度应力大幅减小,等效放热系数越小相应的温度应力降幅越大。     

污水污泥高温与中温厌氧消化对比研究

研究了不同HRT条件下污泥高温(50℃)厌氧消化效果,并与中温(35℃)厌氧消化效果进行对比分析。结果表明,与中温条件相比,高温厌氧消化对有机物的去除率显著提高;高温厌氧消化沼气产量高于中温,但沼气产率差异并不明显(1.13~1.25L/gVS去除);高温和中温厌氧消化系统运行稳定性良好,挥发酸/碱度比值仅为0.02~0.03;高温和中温厌氧消化出泥的毛细吸水时间(CST)均增加,并且高温消化污泥的CST高于中温消化污泥,厌氧消化过程可能导致污泥脱水性能变差。     

气候变化对河北省宁晋县冬小麦 低/高产年产量的影响

采用河北省平原区粮食生产大县宁晋县1982—2018年冬小麦产量数据和对应气象数据,对其进行Mann-Kendall（M-K）趋势检验和Sen斜率分析,利用HP滤波法将冬小麦产量分离为气候产量和趋势产量,筛选产量变化较大的年份并揭示主要气象影响因子,进而分析冬小麦产量与气候变化的关系。研究结果表明：冬小麦生育期平均气温、最高气温和最低气温均呈显著上升趋势,上升幅度分别为0.05、0.03和0.07 ℃/a,平均风速呈显著下降趋势,下降幅度为-0.01 m·s-1·a-1;冬小麦实际产量多年平均值为5 330 kg/hm2,实际产量和趋势产量均呈显著上升趋势,气候产量无明显变化趋势,但是变化范围为-1 245~1 376kg/hm2（-41%~26%）,说明年际间变化较大;分析典型高产年和低产年气候要素对冬小麦产量的影响,发现播种 返青期极端低温（1986年12月8日和9日日最低气温达到-21.2 ℃,1993年1月14—25日最低气温平均值达到-14.1 ℃）,拔节-抽穗期补灌不及时（1993年）以及种植后期降水量过多（2008年）会导致小麦减产,日照时数的提高和播种-拔节期气温的升高有利于小麦高产;不同年份造成减产的主导气象要素不同表明了气候要素对小麦减产的复杂性,而不同年份造成增产的主导气象要素相似则表明了气候要素对小麦增产的一致性。     

环氧树脂修补材料固化行为研究

采用差示扫描量热法（DSC）对自行研制的环氧胶黏剂进行了固化反应动力学研究,采用Kissinger微分法对DSC曲线进行处理,求得了体系的固化反应活化能,通过Crane方程得到反应级数为0.891,表明体系的固化反应是一个复杂反应,另外促进剂的加入加速固化反应并降低了反应的活化能;通过动力学数据的分析可知温度每升高10℃,反应速率提高约1倍。另外水工室外应用条件复杂,气温变化大,通过胶黏剂动力学参数与适用期数据的分析,提出了施工中材料适用期的确定方法。     

生物接触氧化法-人工湿地处理常低温生活污水

采用生物接触氧化法(BCO)-人工湿地组合工艺处理常低温生活污水,当BCO的气水比为7∶1、回流比为100%、人工湿地的水力停留时间(HRT)为9 h,人工湿地的水力负荷(HLR)为3. 65 m3/(m2/d)时,在常温下(22~27℃),组合工艺出水COD、NH_4~+—N、TN和PO_4~(3-)—P分别为14. 60、1. 40、12. 70和0. 43 mg/L,出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准;而低温下(7~12℃),组合工艺出水COD、NH_4~+—N、TN和PO_4~(3-)—P分别为29. 60、9. 90、19. 90和0. 88 mg/L。保持气水比和回流比不变,控制低温下BCO的HRT为12 h,人工湿地的HLR为2. 74 m3/(m2/d)时,组合工艺出水COD、NH_4~+—N、TN和PO_4~(3-)—P为18. 40、6. 17、14. 17和0. 66 mg/L,去除率分别为90. 60%、87. 80%、75. 40%和85. 30%。结果表明:常、低温下该组合工艺均能够实现污染物的良好去除,为实际工程应用提供参考。