斜生栅藻产微生物油脂的研究

微藻类微生物可以产生油脂,油脂可以转化为生物柴油。以废蔗渣中的含碳有机物作为原料培养斜生栅藻,通过对比实验和分析斜生栅藻的生长量、产油量、产油率,得出斜生栅藻产油率最高的水解液含量,通过正交实验,得出产油率最高的环境条件。实验结果表明,pH值对斜生栅藻产油的影响最大,当pH值为7.0、光照时长为18.0 h、氮含量100.0 mmol/L时斜生栅藻的产油脂率达到最大,为44.35%。     

菱形藻同时自养和异养提高油脂产率的研究

为了提高菱形藻Nitzschia ZJU2的油脂产率,采用酵母提取物和尿素等有机氮源配合碳源进行同时自养和异养(兼养),优化调控碳氮成分等可显著提高油脂产率。当碳源葡萄糖浓度逐渐增至10 g/L时,油脂产率达到峰值,继续增大葡萄糖浓度反而会导致油脂产率减小;有机氮源优于无机氮源,当酵母提取物浓度达到1.5 g/L时油脂产率最高为164.50 mg/(L·d),达到异养的3倍和自养的8倍。兼养油脂中C16~C19脂肪酸比例(达到89.13%)高于异养和自养,不饱和脂肪酸含量较低,适合制取生物柴油。     

富油微藻——尖状栅藻生物质生产与奶牛场废水处理相结合的效果研究

尖状栅藻(Scenedesmus acuminatus)是一株新近分离的富含油脂淡水绿藻,分别选用4种不同NaNO3初始浓度的BG-11培养基和4种不同浓度的奶牛场废水,在Φ3.0 cm柱状光生物反应器中对其进行培养。试验结果显示,在BG-11培养组中,NaNO3初始浓度为6.0mmol/L时尖状栅藻的生物量最大,达到9.5 g/L;3.6 mmol/L时总脂含量最高,为藻体干重的62.6%。在废水培养组中,100%废水培养时藻生物量最大,达到12.2 g/L;25%的废水培养时总脂含量最高,为藻体干重的62.4%;尖状栅藻的脂肪酸碳链长度为14~18 C,与石化柴油的平均碳链长度十分相近;在培养过程中该藻能有效地去除废水中的氮和磷,去除效率分别达到93.2%和99.4%。利用奶牛场废水培养富含油脂的尖状栅藻(S.acuminatus)不仅能够有效去除废水中的氮和磷等营养成分,还能为生物柴油生产提供有价格竞争优势的原料。     

低氮胁迫对两种魏氏藻生长和油脂积累的影响

为了评价低氮胁迫对真眼点藻纲的两株高产油微藻(斧形魏氏藻和点状魏氏藻)的生长和油脂积累的影响,实验设计中将原改良BG-11培养基中的硝酸钠浓度降低为3.6 mmol/L(0.3 g/L)。结果表明:在此浓度下斧形魏氏藻和点状魏氏藻的最高生物量分别为8.21 g/L和9.07 g/L;两者的总脂、中性脂和总脂肪酸含量(占干重)都随着培养时间的延长而不断增加,培养至第18天时分别达到56.4%,64.7%;54%,63.3%;43.5%,45.5%。这两种微藻的主要脂肪酸都含有豆蔻酸、棕榈酸、棕榈油酸、油酸、亚油酸、花生四烯酸和二十碳五烯酸,均适合于生物柴油的生产。它们的总脂、中性脂和总脂肪酸的单位体积产率分别为0.257 g/(L·d),0.326 g/(L·d);0.246 g/(L·d),0.319 g/(L·d)和0.198 g/(L·d),0.229 g/(L·d)。这说明两种微藻在低氮胁迫下都能够获得较高的油脂产率。     

华南地区淡水产油微藻藻株的分离与筛选

从东江全流域的51个站点、韶关水体和暨南大学南湖采集水样,并从这些水样中分离、纯化出70株不同的微藻,根据这些微藻培养物的颜色和细胞显微形态,从中选出24株具有产油潜力的藻株,利用全氮的BG-11培养基进行培养,对其生长和产油特性进行了初步评价。结果表明,24株微藻的干重和总脂含量分别为3.27～6.11 g/L和15.57%～53.30%。总脂含量超过30%的有13株,9株微藻总脂含量超过40%。24株微藻的总脂收获量在0.57～2.36 g/L。     

纤维藻培养及制备生物柴油的研究

探讨了纤维藻(Ankistudesmus sp)的低成本培养模式,考察了氮源和碳源以及反应器形式对纤维藻生物量、油脂积累以及油脂组成的影响。户外培养纤维藻在氮饥饿条件下油脂产率较高;通过槽式反应器和管式反应器的比较发现:槽式反应器更适合微藻的大规模培养;混养培养时能显著增加纤维藻的生物量和油脂含量,最佳添加条件下藻的生物量和油脂含量分别高达1.64 g/L和15.9%,1.41 g/L和11.9%。藻油经酸催化甲酯化制备生物柴油,经气相色谱分析,藻油主要成分为棕榈酸、油酸和亚油酸。氮缺陷、流加葡萄糖培养得到的纤维藻油含有25.32%的棕榈酸、44.74%的油酸,其制备得到的生物柴油具有更好的氧化稳定性和低温流动性。     

光强与氮源对绿球藻GN38生长和油脂积累的影响

光强与氮源是影响微藻生长与物质积累的重要因子,文章研究了光强、氮源、氮源浓度对一株自然条件下分离的绿球藻GN38的生长和油脂积累的影响。实验通过在不同光照强度(179μmol/m2·s-1和84μmol/m2·s-1)条件下,分别以具浓度梯度(1N,1/3N,1/5N)的NaNO3和CO(NH2)2为氮源培养绿球藻,获得了GN38生长与产油的较佳条件。结果表明,较高光强能促进GN38生长和总脂积累;CO(NH2)2有利于GN38积累油脂;不同氮源均表现出氮源浓度与生物量成正比,无氮组除外;179μmol/m2·s-1光强、1/5N时GN38的总脂含量最高。综合考虑,产油微藻GN38的最佳培养条件为179μmol/m2·s-1光强和0.528 g/L CO(NH2)2,在此条件下干重达到6.7g/L,总脂含量为38%,总脂产量为2.54 g/L,脂肪酸成分中C16和C18含量高达95.15%。实验为该藻的后续深入研究及产业化培养奠定了基础。     

培养基成分含量对巴夫杜氏藻生长的影响

通过固定培养基中其它成分的含量,考察变化的成分含量对巴夫杜氏藻生长的影响,以期获得适宜生长的最佳单一养分浓度。结果表明,硝酸钠和氯化钠在实验浓度范围内（0.042 g/L ~ 1.68 g/L和14.615 g/L ~ 175.38 g/L）对巴夫杜氏藻的生长有显著影响,碳酸氢钠、氯化钾、硫酸镁、氯化钙、柠檬酸铁、A₅溶液和pH值对藻生长影响较小。可以通过调控硝酸钠和氯化钠的浓度来促进巴夫杜氏藻的生长。     

普通小球藻产油性能研究

以普通小球藻(Chlorella vulgaris)为研究对象,考察了培养时间、培养温度、起始p H、不同碳源、氮源以及不同碳氮组合对其生物量和油脂产率的影响。结果表明:当培养温度为28℃、起始p H为8,最优碳氮源分别是浓度为20 g/L的葡萄糖和浓度为1.0 g/L的尿素时,培养15 d收获,普通小球藻油脂产率可达到156.4mg/(L·d),比优化前提高51%,为今后扩大培养小球藻、提高其油脂产率奠定了理论基础。     

核桃内生细菌Bacillus subtilis HB1310发酵棉秆水解糖液产油工艺优化

为实现核桃内生产油细菌Bacillus subtilis HB1310发酵棉秆水解糖液高效生产微生物油脂,检测了糖液浓度、氮源浓度、发酵起始p H值以及发酵时间4个主要因素对该菌株发酵棉秆水解糖液产油率的影响。通过单因素试验确定了响应面试验中各因素的水平中心点。通过响应面试验确定了菌株发酵棉秆水解糖液产油的优化工艺参数为糖液浓度7%(w/v)、氮源浓度5 g/L、发酵起始p H值6.0、发酵时间2 d,在此优化工艺条件下进行验证试验,获得的产油率可达30.26%±1.05%(w/w),与模型的理论预测值较接近,说明建立的模型是切实可行的。     

DO对A／O一体式复合池生物除磷性能的影响

通过考察太原经济开发区污水厂运行情况,分析了该厂A／O一体式复合池的生物除磷性能及溶解氧对生物除磷的影响。结果表明：在进水TP月平均浓度为3．06mg／L～9．86mg／L的条件下,复合池对TP的平均去除率为38．22％,高于一般活性污泥法20％-30％的去除率,但出水TP月平均浓度为1．67mg／L～5．54mg／L,要实现一级A排放标准还需深度单元作补充处理;控制缺氧段DO为0．2mg／L～0．5mg／L、好氧段DO为2mg／L时,可以兼顾同步脱氮除磷的需求。     

聚球藻自相发酵产氢研究

研究了培养基的pH值、盐度和氮源等对聚球藻生长及自相发酵产氢的影响。发现聚球藻在弱碱性时(pH=7.5~8)不能正常生长,当pH值高于8.5时藻才能实现富集,当碱性进一步增强到pH值9.5时藻生长状态最佳。收获藻液置于黑暗厌氧条件下利用自身氢酶进行自相发酵产氢,单位干重的产氢量达到22.25mL/g。聚球藻无法适应高盐度环境,在盐度较低情况下(0.154 mmol/L)才能迅速生长,得到自发酵产氢最大值为25.68 mL/g。加入无机氮源能明显提高聚球藻的生长速率及生物质产量,但对随后产氢效果有抑制作用。     

MILD条件下氢-天然气混合燃烧特性及排放物分析

针对目前天然气掺氢后燃烧效率及氮氧化物排放研究较少的问题,应用组分输运模型、涡耗散概念燃烧模型和Do辐射模型,结合GRI-22化学反应机理,建立柔和燃烧模拟模型,通过与实验结果对比验证了模型的可靠性,进一步应用该模型分析不同掺氢比例对燃烧特性的影响。结果表明,随着掺氢比例增加,燃料与氧化剂的混合程度逐渐提高,混合气体的径向分量不断减小;由于反应速率和放热速率提高,燃烧器内部的温度升高,热力型氮氧化物含量增高,主要集中于燃烧器后端;燃料进口速度增大会导致燃烧器内燃烧不完全、出口处温度降低,氧气浓度升高,氮氧化物含量降低。研究发现,天然气中掺入氢气更有利于达到柔和燃烧条件。     

EDV湿法烟气脱硫装置的优化措施

辽河石化0.8Mt/a重油催化裂化装置采用EDV湿法烟气洗涤脱硫技术,可以有效脱除装置排放的烟气中的SO2、催化剂颗粒等污染物。应用该技术,可将SO2含量从313.1mg/m3(标准)降到31.1mg/m3(标准),脱除率达到90.37%;催化剂固体颗粒从363.1mg/m3(标准)降到30.6mg/m3(标准),脱除率达到91.58%,均优于国家排放标准。为解决装置运行中存在的耗电量高、新鲜水用量大和装置排水中TSS含量高等问题,分别采取洗涤塔吸收区喷管分层可选洗涤功能、降低入塔烟气温度,以及废液处理单元选用絮凝剂-助凝剂组合加注方式,代替絮凝剂单一加注等优化措施。优化后,装置排放烟气中SO2、固体颗粒等污染物含量仍优于国家排放标准,装置每小时节电176kW·h,新鲜水用量从15t/h减少到12t/h,排水中TSS含量从101mg/L降到43mg/L。     

Nitrogen doping in camphoric carbon films and its application to photovoltaic cell

Carbon films have been deposited on quartz and single-crystal silicon substrates by pulsed laser deposition technique. The soot for the target was obtained from burning camphor, a natural source. The effect of nitrogen (N) incorporation in camphoric carbon film is investigated. Optical gap for the undoped film is about 0.95 eV. The optical gap remains unchanged for low N content and decreases to about 0.7 eV. With higher N content the optical gap increases. The resistivity of the carbon film is increased with N content initially and decreases with higher N content till the film is deposited at 30 mTorr. The results indicate successful doping for the film deposited at low nitrogen content. The J–V characteristics of N-incorporated carbon/silicon photovoltaic cell under illumination are observed to improve upon N-incorporation in carbon layer.     

含硫循环水增效缓蚀阻垢处理工艺及应用

为减少新鲜水用量和排污量．中国石化九江分公司在循环水硫化物浓度偏高的情况下应用了增效缓蚀阻垢处理工艺。应用结果表明,循环水中硫化物浓度在0．1～1．0mg／L的条件下,采用增效缓蚀阻垢处理工艺可使试验试管腐蚀速率由0．134mm／a降至0．062mm／a,试管黏附速率由10．72mg／（cm^2·月）降至0．140mg／（cm^2·月）,缓解了因物料泄漏对设备造成的严重腐蚀。     

准东煤灰熔融特性试验研究

将神华准东煤（神华煤）和天池能源准东煤（天池煤）与碱沟煤按照不同质量掺混比进行混合并制得灰样,将NaCl、CaO、Al2O3和SiO2按不同添加比例加入神华煤和天池煤并制成灰样,对上述混合灰样的熔融特性进行研究.结果表明：碱沟煤掺混2种准东煤后,随着准东煤质量掺混比的增大,混合灰各个灰熔点特征温度先降低后升高;随着灰样中Na含量增加,准东煤灰样的变形温度显著降低,软化温度、半球温度和流动温度先降低后趋于不变;当灰样中Na含量达到一定比例后,NaCl对准东煤灰熔融特性的影响明显减弱;CaO对准东煤灰熔点的影响较复杂,可以降低也可以提高灰熔点;随着Al2O3添加比例的增加,准东煤灰熔点先升高后急剧降低;随着SiO2添加比例的增加,神华煤灰样的变形温度先升高后降低,而天池煤灰样的变形温度逐步升高,其他3个特征温度均逐渐降低.     

Analysis of the three-phase state in biological hydrogen production from coal

The production of biohydrogen from coal is a new research direction in the bioengineering of coalbed methane. In order to study the transformation process and mechanism of the gas-liquid-solid tripe phase in biohydrogen production from coal, a biohydrogen production experiment from low-rank coal is carried out under laboratory conditions. The results show that: The daily gas production of hydrogen reaches a peak value of 1.23 mL/g on the fifth day. The cumulative hydrogen production is 6.24 mL/g. The pH of the liquid products gradually decreases to 5, and the Eh gradually increased from −180 to −50 mV during the experiment. The peak value of lignin degradation rate is 0.42% on the 7th day. The chemical oxygen demand (COD) first increases and then decreases. The highest COD is 4068 mg/L, and the final COD degradation rate is 46.3%. The peak values of cellulase are 0.021 mg/(mL h) and 0.223 mmol H₂/(min mg) at 3 d later than that of hydrogenase. The absorbance of bacterial turbidity first increases and then decreases, with the community structure proving that the hydrolytic bacteria are dominated by Acinetobacter, Comamonas, Intestinimonas, and some fermentation bacteria, including Macellibacteroides. The changes of carbon, oxygen, nitrogen, sulfur and functional groups of carbon and oxygen in coal are obvious, with aliphatic carbon (methoxy, carbonyl, and so on) representing the main part of the biochemical reaction in the macromolecular structure of coal. The analysis of the three-phase state in the process of coal hydrogen production is helpful to study the mechanism of hydrogen production by coal fermentation from different perspectives, and also provides a reference for the promotion of coal hydrogen production by fermentation in the next step.     

Konys油田调剖体系的研制与室内评价

针对哈萨克斯坦Konys油田地层条件研制了适合的调剖体系,并对调剖凝胶的性能进行室内评价。该调剖体系在现场水源条件下,具有较高强度的封堵作用;在需调剖地层条件下,能够保持长期稳定性;具有较好的可运移性,能够保证进行较大剂量的较深部封堵;调剖成本低,可以大规模推广使用。该调剖体系为相对分子质量为1900×104的聚合物5000mg/L+交联剂(Cr3+)160mg/L+调节剂碳酸钠300mg/L。实验结果表明:该调剖体系初成胶时间为6h,初成胶强度为1354mPa·s,稳定成胶时间为24h,稳定成胶强度大于100000mPa·s,30d后胶体黏度保留率为100%,60d后胶体黏度保留率为88.9%,90d后胶体黏度保留率为74.1%,胶体开始脱水时间为93d,完全脱水时间为120d。该调剖体系抗剪切能力强,稳定性较好,剪切10s,60d后胶体黏度保留率在79%以上;剪切20s,60d后黏度保留率在67%以上。该调剖体系具有较强的封堵能力,封堵率达到90%以上,其抗冲刷能力强,水驱后封堵率达到83%以上。     

油气田含硫废水化学混凝-臭氧氧化复合处理工艺

对油气田含硫废水来源、组成及危害进行分析,提出化学混凝-臭氧氧化复合处理的工艺技术。通过单因素和正交实验,对化学混凝及臭氧氧化处理的影响因素进行分析,得到了优化的工艺条件：①采用化学混凝处理时,混凝剂选用HNJFZ混凝剂（加量为3500mg/L）,絮凝剂选用FASG絮凝剂（加量为15mg/L）,体系的pH值为8～9;②采用臭氧氧化深度处理时,臭氧浓度为60mg/L,氧化时间为40min,pH值为10.0左右。采用上述复合处理工艺条件对含硫废水进行处理验证。验证结果显示,含硫废水的水色清澈,CODCr由6346mg/L降至98.5mg/L,S2-浓度由132mg/L降至0.897mg/L,去除率分别达到98.4%和99.3%,可满足污水综合排放标准（GB8978—1996）的要求。