双槽式MFC反应器在生活污水处理中的应用研究

现有对微生物燃料电池用于污水处理的研究多以模拟污水为原水,侧重对阳极槽的研究,而对实际生活污水的研究和对阴极槽的开发较少。研究考察了双槽式MFC反应器处理实际生活污水的产电性能和运行效果,并与乙酸钠和葡萄糖为基质的模拟废水进行了比较。研究结果表明,阳极使用实际生活污水的最低电极电势可以达到-0.232 V,输出功率密度为8 mW/m2,阳极内阻为52Ω,阳极COD去除率达到50%,pH<0.2。从阳极产电能力、COD去除效果和pH稳定性的比较中可以看出实际生活污水与乙酸钠模拟污水效果接近,好于葡萄糖模拟污水。阳极-阴极串联运行效果表明阴极在14 d左右形成生物阴极,生物阴极能以实际污水为碳源进行生长,此时电池的电动势达到0.848 V,内阻为201Ω,出水COD达到50～55 mg/L。     

不同来源菌群接种微生物燃料电池处理淀粉废水的研究

以人工模拟淀粉废水为底物运行微生物燃料电池(MFC),分别采用淀粉废水、生活污水和二者的混合液为接种液,考察不同来源菌群接种下,MFC产电能力与废水处理效果。研究结果表明,采用混合液接种时,MFC启动时间相对于淀粉废水和生活污水接种分别缩短了29.6%和26.9%,最大产电功率密度分别提高了156%和6.1%;COD、NH4+-N去除率略有提高。对利用混合液接种的MFC进一步优化,结果表明,当MFC基质pH为9,NaCl质量浓度为1.0 g/L,基质COD为3 100 mg/L,温度为30℃时,MFC的产电能力与废水处理效果最佳,产电功率密度达4.63W/m3,COD去除率为86.3%,NH4+-N去除率为82.6%。     

单室微生物燃料电池处理黑水产电试验研究

以黑水为基质,采用单室质子膜碳纸热压“二合一”型微生物燃料电池( SCMFC),考察了 COD分别为200 、300、500、800、1 000 mg· L-1黑水,外接电阻分别在80、200、600、1 000Ω下,温度为20℃和35℃时,SCMFC的产电和基质降解情况.结果表明,随着进水COD的增大,SCMFC功率密度提高,产电周期延长,出水COD去除率增大,电子回收率降低,COD为1000 mg· L-1时,SCMFC的最大输出功率密度可达109 mW ·m-2;外接电阻降低后,电流密度提高,产电周期缩短,出水COD去除率降低,电子回收率升高,底物利用率提高;20℃下最大输出功率密度为65 mW·m-2较35℃时(106 mW·m-2)降低38.7％,说明提高SCMFC系统的温度对产电有利;高氨氮含量对SCMFC产电影响不大.SCMFC技术适合黑水的资源化处理.     

不同有机碳源对SBR工艺同步硝化反硝化影响

采用序批式生物反应器(SBR)处理模拟废水,在pH值7.0～8.0、温度30～32℃、DO浓度0.5～1mg/L、MLSS(4000±300)mg/L、NH4+-N35～45mg/L条件下,考察乙酸钠、淀粉和葡萄糖作为碳源对SBR工艺同步硝化反硝化效果的影响。结果表明:投加葡萄糖时,COD去除率达到93.95%,出水硝酸盐浓度为7mg/L;投加淀粉时,COD去除率仅70%,出水硝酸盐浓度为12mg/L;采用乙酸钠作为碳源时,COD去除率为88.34%,出水硝酸盐浓度为4mg/L。COD/NH4+-N为12,分次投加乙酸钠时,氨氮去除率高于95%,总氮去除率高于90%,实现了同步硝化反硝化。在同步硝化反硝化SBR系统中,乙酸钠比淀粉和葡萄糖更适合作为碳源。     

以铁氰化钾为电子受体的MSBR-MFG集成系统响应机理研究

将双室微生物燃料电池(MFC)的阴极区改造成膜序批式生物反应器(MSBR),从产能和净化的双重角度构建了MSBR-MFC集成系统,以铁氰化钾作电子受体、碳毡作生物阴极和固定填料,采取"厌氧、好氧"交替运行方式处理城市生活污水,考察MSBR-MFC系统的产电能力及污染物去除效果.结果表明,系统在厌氧段加铁氰化钾后,电能输出将大幅提高,最适投加量为30mol·L-1;该条件下好氧段系统最大输出功率密度为893.1 mW·m-3,输出峰电压为570.4mV,电池内阻约300Ω,1个HRT(8h)内累积产电量13.6C;阴极区COD、氨氮、TP去除率分别为90.5%、99%和96.2%,阴阳两极室累积有机物去除容积负荷约2.125kg·m-3·-1,比传统双室MFC提高了约80.8%.     

温度和碳源对短程反硝化除磷效果的影响

以处理生活污水为目标,开展了温度、碳源浓度及碳源种类对A2SBR反应器中短程反硝化除磷脱氮效果影响研究。实验结果表明:反应系统最佳温度为24℃,碳源浓度为200 mg/L反硝化除磷效果最佳,TP和NO_2~--N的去除率分别达到93.22%和91.36%,与丙酸钠和葡萄糖相比,乙酸钠作为碳源系统反应效果更明显,释磷速率和COD降解速率为3.38 mg PO_4~(3-)-P/(g MLSS·h)和29.66 mg COD/(g MLSS·h)。     

单室无膜空气阴极微生物燃料电池处理沼液的研究

构建了空气阴极无膜微生物燃料电池(microbial fuel cells,MFCs),以石墨毡作为阴阳极材料,以玉米秸秆厌氧发酵沼液为底物,考察了MFCs的产电性能。结果表明:以沼液为底物的MFCs可连续产电。在一定范围内,输出功率与底物浓度的关系符合莫诺方程,最大功率密度为(271±23)mW·m-2,约为处理醋酸钠废水时的61%((444±27)阶级mW·m-2),内阻大小为53～150,与发酵时物料浓度成反比,与发酵时间成正比;MFCs处理沼液的平均库伦效率为(10±1)%,约为处理醋酸钠时的一半((20±2)%);底物的COD去除率为88%～92%,其中挥发性有机酸(VFA)的去除率大于96%。实验表明利用MFCs处理沼液是可行的,沼液中难降解颗粒和复杂有机物的水解作用导致MFCs功率密度及库伦效率相对较低,但未影响COD去除。     

利用微生物燃料电池同步降解沼液和三苯基氯化锡

微生物燃料电池(MFC)作为一种同步产电和除污的新型电化学装置,为有效处理难降解有机污染物提供了一种途径。基于阴极Fenton反应,提出了一种耦合典型双室MFC中阳极沼液产电及阴极降解有机锡的新方法。结果表明,阳极产电生物膜经驯化后MFC的最高电压提高了50.32%,而且电压稳定时间延长了1倍。MFC运行结束后,阳极沼液COD、总氮、总磷的去除率分别为85.35%±1.53%、59.20%±5.24%、44.98%±3.57%。阴极三苯基氯化锡(TPTC)的降解率随其初始浓度增加而降低。在添加100μmol·L~(-1) TPTC时,MFC的最高输出电压为280.2m V,最大功率密度为145.62 m W·m-2。TPTC在14 d后完全降解,降解效率为91.88%,降解速率约为0.273μmol·L~(-1)·h~(-1)。研究结果可为利用MFC同步处理阳极有机废水和阴极有机污染物的实际应用提供基础支持。     

单室MFC去除焦化废水中有机污染物性能研究

以焦化废水和乙酸钠为底物,构建单室微生物燃料电池(MFC),考察了乙酸钠对焦化废水中污染物去除及MFC产电性能的影响。结果表明,随着焦化废水中乙酸钠的质量分数从0增加到100%(相应COD从1 300 mg/L减小到0),MFC最大输出电压从61 mV增加到410 mV,最大功率密度从0.018 6 mW/m~2提高到0.420 1 W/m~2,废水中COD去除率从60%升高到95%。显然,外加乙酸钠提高了MFC中微生物的活性,使体系能够在稳定输出电能的同时强化焦化废水有机污染物的降解。     

大体积升流式微生物燃料电池处理模拟废水的研究

自行设计了总体积为10 L升流式微生物燃料电池(UMFC),以铁氰化钾为阴极电子受体,研究不同水力停留时间,回流比和外电阻对UMFC处理模拟废水和产电能力的影响。结果表明,UMFC在无回流、HRT为6 h时的产电效率最佳,得到的最大功率密度为21.4 mW.m-2,COD去除率为22.7%。增加回流后,当体积回流比100%时,最大功率密度提高了12.5%～13.3%,COD去除率提高了37.7%～52.9%。改变外电阻后,发现小电阻有助于提高UMFC对COD的降解能力。     

外加剂对陶瓷釉面表面性质的影响研究

研究了不同外加剂对陶瓷釉面表面性质的影响。研究表明 ,外加剂的加入可改变陶瓷釉面的表面张力 ,即影响液体对陶瓷釉面的润湿性能。在所选择的外加剂中 ,降低陶瓷釉面表面张力最强的为PbO ,其合适的加入量为 1.5 %。     

一段转化炉下集气管导淋管破裂原因分析

用光学显微镜、扫描电镜对一段炉下集气管鼓胀破裂的导淋管的宏观、微观组织，断口形貌进行了分析。结果表明，导淋管鼓胀破裂非蠕变损伤所致，而是超温运行所致；超温是导淋管阀门泄漏引起的。导淋管是先发生鼓胀而后破裂的，破裂前ＡＩＳＩ３１０导淋管析出大量σ相。     

絮凝──缓蚀──阻垢剂GMT－A缓蚀、阻垢机理

通过交流阻抗、电子扫描显微镜等测试手段，研究了药剂ＧＭＴ－Ａ的缓蚀、阻垢机理。结果表明，ＧＭＴ－Ａ的缓蚀机理是药剂在金属表面的吸附成膜及其补膜作用；阻垢机理是ＧＭＴ－Ａ螯合了成垢离子及使垢层发生了晶格畸变作用。     

外加剂对石英-水系统性能影响的研究

研究了外加剂碳酸钠、腐植酸钠和陶瓷减水剂(AST)对石英-水系统相对粘度的影响,确定了石英-水系统合适的外加剂及其加入量.     

卫生陶瓷烧成用窑炉发展之我见

归纳了当今卫生陶瓷工业的发展现状和水平 ,对窑炉产业提出了的新要求 ,分析了某一新型窑炉的特点 ,对发展我国陶瓷窑炉产业提出了建议     

外加剂对长石—水系统性能影响的研究

本文研究了外加剂碳酸钠、腐植酸钠和陶瓷减水剂（AST）对长石－水系统ζ－电位和相对粘度的影响,确定了长石－水系统合适的外加剂及其加入量。     

塑料工程化研究进展

介绍塑料工程化研究的新进展及塑料工程化改性的理论和方法,详细探讨纤维增强、化学接枝、共混、添加成核剂、无机纳米颗粒填充等塑料工程化改性方法的意义和效果,展示了塑料工程化改性的丰硕研究成果及其广阔的应用前景,从而为工业界的应用提供了多元化的选择：     

统计力学在探讨缓蚀机理中的应用——Ⅰ.Temkin吸附等温式的统计力学推导

本文分析了吸附等温式的统计力学推导在探讨缓蚀机理中的作用,在此基础上提出了吸附分子间互作用模型,并根据这个模型,利用统计力学中的系综理论,推导出Temkin吸附等温式θ=RT/αln(AP)。最后从吸附热与复盖分数之间的关系,论证了推导得到的理论公式的正确性。     

铝矾土种类和用量对锆刚玉莫来石性能影响的灰色关联分析

采用工业氧化铝、锆英石和氧化铈合成锆刚玉莫来石,着重讨论了两种铝矾土部分取代工业氧化铝对锆刚玉莫来石材料性能的影响。通过灰色关联分析,得到结论为:铝矾土中的熔剂数量是影响材料抗折强度的主要因素,当铝矾土中杂质少SiO2含量较高时,试样的吸水率与铝矾土的加入量关联性最大。     

高温颜色釉在陶瓷坯胎画作中的应用效果

基于创新意识,利用颜色釉这一色彩浓厚、质感丰富、晶莹剔透的美感和肌理质地亮丽的特性效果,混合运用绘成釉下山水颜色釉窑变作品,不断探索、总结经验,注重方法,充分发挥艺术的想象力,创作变幻莫测的艺术陶瓷。