氧化还原介体催化强化污染物厌氧降解研究进展

 由于厌氧生物处理技术具有产生剩余污泥少、可回收能源等优点而被广泛用于处理各种有机污染物，尤其在有毒、有害、难降解污染物的去除方面取得了良好的效果。然而，厌氧生物法的处理速率通常比较低，而氧化还原介体可通过自身不断的氧化和还原来传递电子，提高电子在氧化还原反应过程中的传递速率，从而促进污染物高效厌氧降解。醌类物质和腐殖酸是应用较多的氧化还原介体，在催化难降解污染物降解方面取得了一定效果。讨论了氧化还原介体的特点、作用机制，并总结了其对偶氮染料厌氧脱色、反硝化和多氯联苯厌氧降解的强化作用，提出了氧化还原介体未来的研究方向。     

丙酸盐对厌氧氨氧化除氮性能及群落结构的影响

为了探究有机碳对厌氧氨氧化的长期影响, 向厌氧氨氧化膜生物反应器中添加不同浓度的丙酸钠, 研究对反应器的除氮效能以及微生物的种群结构和功能变化。结果表明: 反应器主要的脱氮过程由CandidatusBrocadia完成, 当丙酸钠浓度为100 mg/L时, 反应器中由于异养细菌的生长, 可实现碳氮的同步去除, 平均总氮去除率可达91.9%。当丙酸钠浓度为200 mg/L 时, 对Candidatus Brocadia的抑制作用导致反应器除氮性能下降, Candidatus Brocadia的丰度降至41.2%, 总氮去除率降至 78.8%。在有机碳抑制作用解除后, 反应器的除氮性能恢复为86.8%, Candidatus Brocadia丰度增加到54.0%, 但群落多样性下降, 属水平的微生物组成有较大的改变。     

基于气液两相流数值模拟混合器优化设计

生物反应器结构优化是甲烷氧化菌的培养积累PHB的产量的影响因素之一,因为水平管式循环反应器在培养甲烷氧化菌,积累PHB方面的应用,所以优化设计水平管式循环生物反应器特别重要,优化设计结构参数主要基于气液两相流的传质理论.通过对生物反应器的水平段的数值模拟,优化设计生物反应器的管径,混合元件的进气口的距离、进相端的角度、细管管径的大小和长度、出口端的角度大小和混合元件的个数,促进气液传质,优化设计结果为生物反应器的管道为3 cm,进气口距离为5 cm、进相端的角度为90°、细管的管径为2 cm和长度为1 cm、出口端角度为7°以及混合元件的个数是5个.该优化设计结果为生物反应器的整体优化做铺垫,为甲烷氧化菌培养积累PHB产量工业化生产研究做铺垫.     

微反应器的发展现状

微反应器在传质、传热、恒温等性能方面的表现都明显优于传统反应器，小尺寸、较大的面积体积比、规整的微通道使它便于运输又安全快捷.本文就微反应器的设计、制造、原理和放大等一系列问题的研究现状进行了总结和概括，并对它的应用前景进行了展望。     

脱氮原理的几种新发现

本文对脱氮原理的几种新发现进行了阐述,对各种新原理进行了比较说明。     

中浓纸浆在反应器内的流动特性研究

中浓纸浆是一种非常特殊的介质,中浓纸浆在升流式反应器中的运动特性关系到反应器的反应效率和反应质量.为探求中浓纸浆在升流式反应器内的流动规律,作者利用自行研制的中浓纸浆漂白试验系统采用示踪法进行了研究.结果证明:中浓纸浆在升流塔内流动时的运动和塔器的截面形状,流动速度相关.对其中气体的运移也进行了一定深度的研究.     

固定床电化学反应器模型数值求解方法

文中给出描述固定床电化学反应器内两维电势和浓度分布的普遍化数学模型。该模型为具有混和边界条件的抛物线及椭园微分方程组。作者开发一种新的具有正交配置及有限差分二法优点的数值计算方法,求得了这组非线性偏微分方程的解。文中给出该数值方法的细节及计算程序框图。     

利福平菌丝体厌氧生化处理的研究

制药厂生产利福平过程中产生大量的利福平菌丝体,可严重污染环境。用厌氧消化法处理利福平菌丝体,消化温度40℃,反应器容积负荷2KgCOD/m~3·d,液料滞留期(SRT)14～20天,取得了良好的处理效果。COD去除率稳定在90％左右,BOD_5去除率达到95％以上,产气率达到0.49m~3/去除KgCOD。     

聚丙烯反应器稳定性分析

建立了针对本体法连续搅拌槽式聚丙烯反应器(CSTR)的动态机理模型，并在定态点处进行线性化处理，以建立线性化模型，从工艺和控制角度对聚丙烯反应器的稳定性进行了全面分析。结果表明，丙烯聚合这种非线性、强放热、开环不稳定的CSTR与理想的CSTR有着很大的不同，放热速率不仅是温度的函数，而且受丙烯浓度、催化剂浓度的影响也很大。反应过程中转化率很低，再加上丙烯的临界温度也很低，温度升高会使冷凝潜热减少，单靠夹套冷却水难以移走反应热，从而造成高温稳态点(开环稳定点)的不存在。在假稳态的操作点处(开环不稳定点)，系统受到扰动而使温度升高，如不加任何控制将导致反应器烧毁。如果进料温度、催化剂初始浓度等发生变化也将导致假稳态点的变化，这时如果仍然按着原来的操作点进行操作，势必造成反应温度波动，影响产品质量。     

量子连续粒子群优化算法及其应用

提出了基于量子理论的连续粒子群优化(Continuous Particle Swarm Optimization based on Quantum Methodology, CPSO-QM)算法,主要是采用了量子理论中的叠加态特性和概率表达特性.其中,叠加态特性可以使单个粒子表达更多的状态,潜在地增加了种群的多样性;概率表达特性是将粒子的状态以一定的概率表达出来.在基准函数的实验测试中,对比其它常用算法,结果显示本文提出的算法性能较好.在实际应用中,以丙烯腈反应器作为建模研究对象,提出了三种进化策略,实验结果显示,这三种策略训练的神经网络软测量模型都可以较好地预测丙烯腈的收率.