预碱解-电化学法污泥破解效果研究

目的研究反应条件对预碱解-电化学法处理污泥的影响效果,确定最适污泥破解条件.方法通过改变碱性物质种类、投量比以及不同电压梯度,观察分析预碱解-电化学方法破解污泥的效果.结果 Na OH投加量为16 mmol,在电压梯度为7 V/cm时进行反应,可在能耗相对较低下得到较好的试验效果.反应60 min后ρ(SCOD)由86.9 mg/L升至1 151.1 mg/L,污泥MLSS去除率达15.8%,ρ(MLVSS)与ρ(MLSS)比值从83.3%降至69.5%.显微镜分析污泥絮体结构随反应时间的延长而逐渐消失.结论预碱解-电化学方法可以显著破坏污泥絮体结构,溶解微生物细胞,实现污泥减量并改善污泥沉降性能.     

污泥处理条件对臭氧破解污泥能力的影响

利用臭氧强氧化性,使污泥细胞破解有机质溶出,实现活性污泥的全循环再生化处理,达到污泥“零排放”的目的.本研究改变处理条件(臭氧投加量、反应时间和空气进气量等),系统地检测反应前后污泥混合液的各项指标(总悬浮固体、挥发性悬浮固体、溶解性化学需氧量、氨氮、总磷、污泥沉降比),探讨臭氧氧化破解污泥反应的机理.由实验可知,在臭氧氧化破解污泥实验中,投加的臭氧量(相对于总悬浮固体)为0.27 g/g,反应时间为30 min,空气进气量为2.0 L/min时,破解的效果达到最佳,总悬浮固体的减少量达到2.8 g/L.气体流量越大破解效果越好,在空气进气量为2.0 L/min的条件下,臭氧氧化破解污泥实验效果最佳.随着臭氧投加量的增加,MLSS减少速率将由慢到快,然后趋于平缓,最佳投放量为0.25 g/g时,总悬浮固体减少量为1.42 g/L,SCOD的增加量为626 mg/L,氨氮和总磷的增加量分别为10.7、1.068 mg/L.     

碱-电法对污泥脱水性能作用的试验

目的探究污泥脱水性质变化的原因,改善污泥的脱水性能.方法实验采用碱-电法作为污泥脱水的预处理手段,考察Na OH和Ca(OH)2这两种碱与电化学联用后污泥的脱水效果.并通过显微镜照片对照分析污泥絮体状态与污泥脱水性能的关系.结果处理60 min后,Ca(OH)2-电化学氧化组污泥脱水时间对比Na OH-电化学氧化组和未加碱电化学组污泥脱水时间明显缩短.污泥含水率相较另两组的84.5%、74.3%,Ca(OH)2-电化学氧化组为72.2%,含水率明显降低.实验发现Ca(OH)2-电化学氧化法促进污泥脱水的最适条件为:Ca(OH)2投加量15 mmol/L,电解时间60 min,电压梯度5 V/cm.结论采用碱-电法污泥脱水性能得到提升,污泥的脱水性质与污泥内部蛋白质和多糖的含量有很大关系.蛋白质和多糖等大分子物质的浓度过高或过低,都会对污泥脱水产生不利影响.     

低剂量臭氧处理污泥减量的研究

对低剂量臭氧在剩余活性污泥减量中的应用进行了探讨.结果表明,当活性污泥进行低剂量臭氧(≤0.010 mgO3/mgMLSS)处理时,可取得较好的减量化效果.当臭氧投加剂量为0.010 mgO3/mgMLSS时,反应60 min活性污泥的总去除率达到77.73%.臭氧处理会同时导致溶解性化学需氧量(SCOD)的增加.臭氧投加剂量为0.005 mgO3/mgMLSS时污泥中的SCOD增加至20.28 mg/gMLSS·L.污泥沉降比(SV%)减少率随臭氧投加剂量的增大呈线性增加趋势.低剂量处理后的污泥容积指数(SVI)值在58～62 mg/L之间,污泥的沉降性能良好,并未产生污泥膨胀现象.     

KMnO_4-微波联合作用的污泥破解效果

采用KMnO_4或微波单独及联合作用预处理剩余污泥。通过对比破解前后污泥上清液中混合液挥发性悬浮固体浓度/混合液悬浮固体浓度(MLVSS/MLSS)、污泥体积指数(SVI)、污泥破解率(DD)、溶解性蛋白质含量、溶解性多糖含量、含固率等变化,考察KMnO_4或微波单独及联合作用对污泥破解以及污泥特性的影响。结果表明:KMnO_4-微波联合作用相比于单独使用KMnO_4或者微波效果更好,可以进一步提高污泥的破解率,增大有机物的溶出量,影响因素的主次顺序为微波功率、反应时间、KMnO_4投加量。采用联合作用的最佳处理条件为微波功率800 W,反应时间240 s,KMnO_4投加量2 000 mg/L,此时蛋白质和多糖在上清液中的质量浓度分别为229.46和258.47 mg/L。     

热—碱联合处理改善污泥厌氧消化性能的研究

针对污泥厌氧消化过程中水解速率缓慢的问题,采用热—碱联合的处理方式处理污泥,分别考察热碱处理温度、时间、pH等因素对污泥的破解效果,以污泥上清液中溶解性蛋白质、溶解性多糖、SCOD及COD溶出率来表征对污泥的破解程度,通过生化甲烷势(BMP)试验来评价热碱处理对厌氧消化性能的改善。结果表明,剩余污泥经过热碱处理后COD溶出率、SCOD、溶解性蛋白质及溶解性多糖浓度明显升高,高温及强碱性条件对破解污泥有明显效果,在pH=12、 90℃的条件下处理120 min破解效果最佳,经过预处理的污泥厌氧消化20 d累积甲烷产量1 508 mL,甲烷产率为70.07 mL/g,未处理污泥累积甲烷产量547 mL,甲烷产率为24.14 mL/g,热碱处理后污泥厌氧消化性能得到明显提升。     

复合型生物絮凝剂处理低温低浊水

针对处理低温低浊水时残余铝过高及浊度难去除的问题,采用复合型生物絮凝剂(CBF)处理低温低浊水源水,通过L16(45)正交实验研究了复合型絮凝剂投加量、pH、助凝剂Ca2+投加量、沉降时间和混凝水力条件5个因素对絮凝效果的影响。结果表明,浊度及铝去除率的影响因素均为:pH>水力条件>沉降时间>助凝剂Ca2+投加量>絮凝剂投加量。浊度去除率和铝去除率最佳的絮凝条件:絮凝剂投加量为10 mg/L;助凝剂Ca2+投加量为1.5 mg/L;pH为8.0;水力条件为搅拌速度160 r/min,搅拌时间为40 s;沉降时间为30 min。此时浊度去除率达到88.34%,残余Al去除率为92.43%。研究为应用CBF处理低温低浊水提供了基础数据和技术支持。     

Fenton-絮凝联合调理对污泥脱水性能影响

为改善污泥脱水性能并比较不同调理方法的优劣,采用絮凝、Fenton氧化及Fenton-絮凝联合对城市污水处理厂剩余污泥进行调理。研究以滤饼含水率、污泥比阻(SRF)、上清液浊度、胞外聚合物(EPS)作为评价指标,综合考察试剂投加量、反应时间、污泥pH等因素对污泥脱水性能的影响及其最佳条件。结果表明:在H_2O_2、Fe~(2+)的投加量分别为4 g/L、30 mg/L,Fenton反应时间为60 min时,Fenton氧化对污泥絮体的破解效果最佳。该最佳Fenton反应条件下进行污泥絮凝调理,投加CPAM 60 mg/L、调节初始pH为5,污泥调理效果最佳,使得滤饼含水率、上清液浊度、SRF分别降低了24.56%、42.12%、66.67%。Fenton-絮凝联合调理对于污泥脱水性能的改善显然优于单独絮凝调理。Fenton试剂可通过强氧化作用有效破解污泥絮体的EPS,进而有效降低污泥含水率;CPAM的絮凝作用使污泥比阻大大降低,提高了污泥脱水性能。     

高压喷射撞击流破解剩余污泥的研究

剩余污泥含有大量细菌、病毒和有机物，有可能造成二次污染.污泥破解有利于有机物的回收和有害物质的处理.研究了高压喷射撞击对污泥破解的作用.确定了撞击距离、撞击时间和撞击压力3个因素的最佳条件为:距离5cm，时间20~25min，压力13.79MPa.采用响应面法(response surface methodology，RSM)对破解效果和能耗进行了优化分析.以可溶性化学需氧量(soluble chemical oxygen demand，SCOD)的破解能耗比(disintegration energy ratio，DER)作为RSM的评价指标.考虑到破解效果和DER_SCOD，建议参数为距离5~6cm，时间15~20min，压力13.79MPa.该研究为污泥物理破解提供了新的思路.     

冻融对碱性发酵污泥脱水性能的影响

为了考察冻融对碱性发酵污泥脱水性能的影响,在自然条件(-19~-13℃)和恒温条件(-8℃)分别对Ca(OH)2和NaOH作为碱试剂的发酵污泥进行了冻融处理,测定了冻融过程中毛细吸水时间(CST)、粒径、70 minSV以及各物质的变化情况.结果表明,冻融对碱性发酵污泥能起到较好的调理效果:对Ca(OH)2作为碱试剂的发酵污泥,CST在自然条件下经6 h冰冻由101.5 s下降到了21.4 s,在-8℃条件下经24 h冰冻可以下降到18.5 s.对NaOH作为碱试剂的发酵污泥在自然条件下冻融72 h,CST由1 058.6 s下降到了33.9 s,而-8℃条件下仍然在300 s以上.通过对冻融过程各溶出物的分析,得出NaOH作为碱试剂的发酵污泥在冻融过程中SCOD(溶解性有机物)、蛋白、多糖、氨氮和磷均有不同程度的下降,而Ca(OH)2作为碱试剂发酵污泥的变化则不大,两种过程中有机酸的均有小幅度上升.试验表明冻融是一种较好的改善碱性污泥脱水性能并且获得较高有机物回收率的方法.     

基于流体替换的地震波场数值模拟与分析技术*

提出了一套综合地质模型的精细建模方法、弹性波动方程叠前正演方法、叠前深度偏移方法、储层流体替换方法的地震波场数值模拟与分析技术,该技术首先采用多次循环计算与分析的地质模型建模方法,建立目标地震剖面准确的地质模型和参数模型;然后采用流体替换方法计算储层在各种流体饱和状态下的等效参数;并采用新的参数模型进行地震波场数值模拟,获得各种流体饱和状态下储层的地震反射波场特征。渤海某地区应用实例的结果表明,该技术不仅可以获得准确的油藏模型;而且可以有效地获得油、水层的地震响应特征,有效地指导后续的储层与油水识别,具有重要的理论和实际应用价值。     

Spontaneous transformation of C60Br24 to C60 in solvents

It was found that C₆₀Br₂₄ transforms to C₆₀ spontaneously in some solvents. The intermediate, C₆₀Br₈, can be separated in some cases. When the bromine trap, phenol, was added,p-bromophenol and other brominated product were obtained and identified. The influences of time, the kind of solvent, etc were investigated. Possible mechanism was suggested. Supported by the National Natural Science Foundation of China Liu Ying: born in 1969, Ph. D     

PbZr0.52Ti0.48O3的高压合成

研究使用2种原料进行PbZr_0.52Ti_0.48O₃的高压合成. 实验结果表明, 以PbO,ZrO₂和TiO₂(1:0.52∶0.48)为原料, 在1.5 GPa和3.6 GPa压力, 880~1 061 ℃条件下主要形成PbTiO₃, ZrO₂和Pb三相混合物, 仅在880 ℃附近有少量锆钛酸铅(PZT)相生成. 以Zr_0.52Ti_0.48O₂为B位先驱体, 与PbO混合后进行高压高温合成, 在1.5 GPa, 710~812 ℃条件下形成PbZr_0.52Ti_0.48O₃相, 未发现PbTiO3相. 对高压高温（1.5 GPa, 812 ℃）合成的PbZr_0.52Ti_0.48O₃样品进行变温拉曼测量, 在245 ℃时, 未发生结构相变; 在420 ℃时, 拉曼谱只有177.5,257.7,517 cm^-13个峰, 其结构由铁电相转变为立方顺电相, 因此高压合成的PbZr_0.52Ti_0.48O₃居里温度在420 ℃以下.      

Relationship between luminescence and matrices in the system A12O3-B2O3-Ce2O3

The system Al₂O₃-B₂O₃-Ce₂O₃, with Al/B ratio varying from 4.5 to 2 and Ce/(Al+B) = 0.02, has been prepared at the temperature from 1 200 to 1 400°C. Relationship between luminescence and matrices in the system Al₂O₃-B₂O₃-Ce₂O₃ was investigated. It was found that some changes of the matrices occurred with Al/B ratio varying from 4.5 to 2. These results lead to a great change in luminescence properties, indicating variation of Ce-surroundings of crystal field. With the decrease of the ratio from 3 to 2, the excitation and emission peaks shift to shorter wavelengths. It was also found that a new type of rare earth luminescent materials was obtained with appropriate Al/B ratio.     

纳米Fe2O3-Al2O3复合材料的制备

采用溶胶-凝胶表面包覆法制备了纳米Fe₂O₃-Al₂ O₃复合材料, 利用X射线衍射和透射电镜对样品的物相、 粒度和形貌进行了研 究. 结果表明, α-Fe₂O₃掺杂降低了Al₂O₃相变温度, 在900 ℃可以得到稳定的α-Al₂O₃相.     

Stabilization effects of third element on CaCu5 type derivatives of rare-earth transition-metal intermetallics

Part of the results of the key project " Search for novel rare-earth functional materials" supported by the National Natural Science Foundation of China is reviewed. In combination with reports in literature, the effects of the third element M on the formation and stability of La2(Co.M)17. R(Fe.M)12 and R3(Fe, M)29 intermetallic compounds are discussed by considering mixing enthalpy of M with rare-earth. Fe and Co. and atomic radius, electronegativity and electronic configurations, etc. It is concluded that the mixing enthalpy and atomic radius dominate the preferential sites and the minimum amount of M required to stabilize a structure, which ultimately affect the magnetic properties of a compound prominently. This review should provide some heuristic hints for exploiting novel rare-earth transition metal functional materials and for improving their performance.     

少层Ti_3C_2T_x基复合材料的制备及其光催化性能

通过刻蚀Ti_3AlC_2前驱体制得少层Ti_3C_2T_x(DL-Ti_3C_2T_x),以二甲基亚砜为反应溶剂采用溶剂热法控制氧化DL-Ti_3C_2T_x制备了TiO_2/DL-Ti_3C_2T_x复合材料。借助XRD、SEM、TEM、Raman等对相关样品的物相结构及微观形貌进行表征,并通过罗丹明B的光降解实验评价了所制复合材料的光催化性能。结果表明,复合材料DL-Ti_3C_2T_x片层的表面形成了均匀致密的锐钛矿型TiO_2纳米颗粒,通过控制溶剂热温度能够调控复合材料中DL-Ti_3C_2T_x和TiO_2的相对含量,并且当溶剂热温度为100℃时,所制TiO_2/DL-Ti_3C_2T_x复合材料光催化性能最佳。     

Pu(H2O)53+和Pu(H2O)54+ 团簇的相对论密度泛函研究

用TPSSTPSS密度泛函方法, Pu离子和H₂O分子分别采用相对论有效原子实势(RECP)和6-31g基组, 研究了Pu(H₂O)₅³⁺和Pu(H₂O)₅⁴⁺ 团簇溶剂化和非溶剂化效应中的几何结构及紫外可见吸收光谱. 计算结果表明: 水溶剂环境对Pu(H₂O)₅³⁺及Pu(H₂O)₅⁴⁺ 团簇的几何结构影响都比较明显. NBO电荷分析表明水分子与钚离子之间没有直接的电荷转移. 所研究团簇的未配对电子都占据5f轨道. 在气相及水溶剂环境下, 所研究团簇的紫外可见吸收光谱存在较大差距. 主要的吸收峰大都源于f电子之间的跃迁.     

高密度TeO2-Gd2O3-WO3闪烁玻璃颜色调控的研究

采用传统高温熔融法制备了不同玻璃组成的碲钆钨酸盐玻璃（TeO₂-Gd2O₃-WO₃），通过紫外—可见分光光度计研究了碲钆钨酸盐玻璃在分别固定Gd₂O₃浓度为10 mol%（xTeO₂-10Gd₂O₃-(90-x)WO₃）和20 mol%（yTeO₂-20Gd₂O₃-(80-x)WO₃）时，玻璃光学透过性随WO₃浓度和熔制温度的依赖关系，并借助光碱度理论进行了解释。结果表明，xTeO₂-10Gd₂O₃-(90-x)WO₃玻璃随着玻璃中WO₃浓度由0 mol%增加到60 mol%，碲钆钨酸盐玻璃的颜色由浅黄（低于20 mol%）逐渐变为深棕色（40 ~ 60 mol%）。另一方面，yTeO₂-20Gd₂O₃-(80-y)WO₃（y=40）玻璃随着玻璃熔制温度从1000 ℃升高到1200 ℃，碲钆钨酸盐玻璃的颜色从浅黄（低于1050 ℃），变为深棕色（1100 ℃）甚至黑色（1200 ℃）。这种颜色变化是由于随WO₃浓度升高，玻璃的光碱度单调增加，导致玻璃截止吸收边红移及玻璃光学透过率降低的共同作用效果。     

Theoretical study on photophysical property of C60M（CO）5 （M=Cr,Mo and W）

Configurations of three η2 models of transition-metal [60]fullerene derivatives C60M（CO）5（M=Cr, Mo and W） have been optimized at B3LYP/LanL2DZ level. On the basis of the optimized geometrical structures, their electronic spectra and the frequency dependence of third-order nonlinear optical polarizabilities γ in different optical processes of third-harmonic generation （THG）, electric-field-induced second-harmonic generation （EFISHG） and degenerate four-wave mixing （DFWM） are calculated by using TDB3LYP model based on LanL2DZ level coupled with the SOS （sum-over-state） method. The obtained results show that their electronic spectra have a red shift compared with that of [60]fullerene and different transition-metal functional groups added to C60 cage may result in different spectrum properties. For the three studied species, （η^2-C60）Mo（CO）5 has the largest third-order nonlinear optical polarizability.