增稠剂/表面活性剂协同修复有机污染土体试验研究

为获取增稠剂、表面活性剂注入位置对曝气影响范围、污染物时空分布及去除率演化特征的影响,文章开展了二维模型箱曝气试验.研究结果表明:曝气修复过程中掺入增稠剂将显著影响曝气影响范围,而掺入表面活性剂后的影响相对不显著;利用增稠剂限制曝气影响范围后将大幅增加土体有效气相饱和度,表面活性剂的掺入将进一步提升有效气相饱和度水平;...     

黏性土中表面活性剂与有机污染物相互作用特征

为揭示黏性土中表面活性剂与有机污染物的相互作用特征，文章选用N-月桂酰肌氨酸钠(sodium lauroylsarcosinate, SLS)为表面活性剂、甲基叔丁基醚(methyl tert-butyl ether, MTBE)为有机污染物，系统研究表面活性剂对黏性土中有机污染物的增溶、解吸作用。试验结果表明：表面活性剂对MTBE的增溶作用随其质量浓度增加而快速增大并趋于稳定；黏性土对污染物的吸附作用显著，可使用Henry模型获取其吸附特性及分配系数；表面活性剂质量浓度较低时，土体对污染物吸附作用较强，当增至1 300 mg/L后，表面活性剂将促进污染物解吸；低质量浓度表面活性剂并未显著影响土体整体污染程度，但显著的增溶作用将促进污染物迁移，使其分布更趋均匀；高质量浓度表面活性剂对污染物的显著解吸作用将增加土体中溶解态MTBE质量浓度。研究结果可为有机污染物场地修复研究提供参考。     

机载惰化系统中空纤维膜分离性能的实验研究

采用大气环境模拟舱和地面实验平台来模拟机载膜制氮装置的工作环境,选择2种固定的出口质量流量,通过模拟不同的飞行高度及调整进气压力和膜工作温度,对机载膜制氮系统的分离性能进行了全面实验.实验结果显示,进气压力对分离性能的影响最大,而飞行高度和膜工作温度对分离性能的影响较小,此外,不同的出口流量也对分离性能有一定的影响.进气压力和温度增加均会使产品气的氧浓度降低,分离效率下降,且产品气的出口流量越大,进气温度对两者的影响也越大.当进气温度较高时,飞行高度对分离效率的影响与产品气的出口流量有关:当出口流量较小时,飞行高度越高,分离效率就越低,而当出口流量较大时,变化趋势则相反.     

附加升程曲线对柴油机进气状态的影响

以自主研发的DK4A型柴油机可变气门系统为研究对象,利用数值模拟与试验相结合的方式,系统化研究附加升程峰值与原机气门升程峰值间隔角、附加升程高度和附加升程持续角对进气状态参数的影响.结果表明:峰值间隔角存在一个临界值,当峰值间隔角小于临界值时,峰值间隔角不影响发动机缸内气体状态参数;当峰值间隔角大于临界值时,进气门关闭角随着峰值间隔角的增大而延迟,进气总管气体质量流量越小,压缩上止点气体温度和压力越低;在附加升程高度不影响进气门关闭角的情况下,附加升程高度的增加能放大发动机缸内气体状态参数的变化率;当附加升程持续角影响进气门关闭角时,附加升程持续角越大进气门关闭角越延迟,发动机进气流量、压缩上止点温度和压力也随着附加升程持续角的增大而减小.     

气液同轴敞口型离心喷嘴的自激振荡特性实验

为了研究气液同轴敞口型离心喷嘴的自激振荡特性,采用阴影法和动态测量系统开展了常温大气环境中的喷嘴雾化试验.喷嘴自激振荡时,出口附近存在明显的周期性雾化过程,上游瞬态压力形成周期性脉动,压力脉动、噪音和雾场图像频率高度一致,范围约为1583～5634 H z.通过试验分析了喷嘴流量特性规律,在雾场稳定时和自激振荡时气相与液相相互阻塞均会造成喷前压力升高,液相流量对气相喷前压力影响较大.喷嘴自激振荡频率随气相和液相流量增长,相对液相流量较为敏感,液相流量增至一定临界值,自激振荡消失,而气相流量增长始终伴随自激振荡频率缓慢提高.喷嘴存在自激振荡产生的上下液相边界条件,自激振荡范围随着气相流量增大而变宽,气相对自激振荡起促进作用,而液相阻碍了自激振荡发展.增加内喷嘴壁面厚度时,液膜厚度增加,无量纲气核尺寸减小,自激振荡频率增大.     

气固两相流输送特性的试验研究

为了研究柱塞式气力输送气固两相流的输送特性,对实际的工业气力输送系统进行1∶1实验台改造,首先进行了粉煤灰在输送管内的流动模式试验;然后进行粉煤灰输送压力、输送质量流量特性试验;最后考察了主进气流量、补气流量、助吹气流量对粉煤灰输送量、固气比的影响.研究表明:柱塞式气力输送流动模式以密相栓柱流为主,其灰栓长度为0.8-2.3m,移动速度约为2.8-11.3m/s;输送压力与输送流量成双曲线特性,且随着气量的增加输送量增大;主进气流量起主导作用并与输送粉煤灰质量流量成单调上升抛物线关系,与固气比成上凸抛物线关系即先增大后减小.研究结果对柱塞式气力输送系统的工程设计、运行和理论研究提供依据并具有指导作用.     

表面活性剂影响下细水雾吸附细颗粒物特性的试验

为了探讨细水雾吸附细颗粒物的机理,利用含有风送结构的喷雾系统对表面活性剂影响下不同粒径细水雾脱除细颗粒物特性进行了试验研究,获得了液滴粒径、表面活性剂质量浓度及风送速度对细水雾降尘率的影响规律.结果表明:细水雾降尘率随着水雾粒径的减小先提高后下降,存在最大降尘率;在纯水中添加表面活性剂能大幅提高不同粒径水雾对细颗粒物的降尘率,且粒径越小提升效果越明显;随着溶液中表面活性剂质量浓度的增大,降尘率基本呈上升趋势,同时当水雾粒径较大时,低速风送对纯水及表面活性剂溶液的降尘率均有提升效果.     

局部气垫双体船阻力与航态性能试验研究

为验证局部气垫双体船的航行性能,对其阻力特性和航态性能进行试验研究.基于船模试验测量了其在不同排水量和不同重心条件下的阻力值、升沉幅值以及纵倾角度,分析了阻力、航态等特性随进气流量的变化规律.结果表明:当气垫长度傅汝德数小于0.8时,船体阻力随气垫进气流量减小而降低,并且此时的越峰能力较强;当船速增加时,船体阻力随气垫进气流量增加而降低.重心位置适当后移能有效改善船体表面的阻力特性.船型特有的滑行壁面能使其越峰后快速达到滑行状态,保证越峰后的快速性和纵向稳定性.     

连续式泡沫分离去除水中低含量锌离子的研究

采用连续式泡沫分离法对水中的锌离子的去除进行了研究,考察了pH值、表面活性剂的浓度、溶气压力、溶气水流量、进料量和硫酸铝质量浓度等因素的影响.当水中的锌离子初始质量浓度为10 mg/L,pH值为11,采用α-烯基磺酸钠(AOS)做表面活性剂且质量浓度为15 mg/L,进料60 L/h,溶气水流量为300 L/h时,去除率可达98.37%.     

生物滴滤法去除含苯挥发性有机废气试验研究

采用生物滴滤塔对含苯挥发性有机废气进行连续处理试验研究。考察了进气浓度和填料高度对含苯气体去除效果的影响及试验过程中压力损失的变化。试验结果表明:当挥发性有机物(VOCs)进气浓度为467 mg/m3时,去除率为97.55%;苯进气浓度为100 mg/m3时,去除率为45%。随着滴滤塔填料高度的增加,VOCs和苯去除率逐渐提高。试验初期与试验末期的压力损失分别为63.74 Pa和140.24 Pa。     

表面活性剂包裹苝纳米粒子的荧光光谱研究

用再沉淀法制备了苝纳米溶胶并对其荧光性能进行了研究,实验发现其荧光激发光谱和发射光谱分别为400nm和565nm.当该体系中加入少量表面活性剂时,体系的荧光强度(nm)随着表面活性剂浓度的增加而增加,但是当表面活性剂浓度过大时体系的荧光强度随着表面活性剂浓度的增加而降低.本文对此种现象进行了机理讨论.     

LAS在城市黑臭河道中的生物降解

采用"river-die away"研究不同环境条件下阴离子表面活性剂LAS在上海市普陀区李湾河黑臭水体中的降解.探究不同的温度、pH、LAS初始浓度、葡萄糖和曝气条件对LAS生物降解的影响.结果表明:温度由10℃升至30℃, LAS降解半衰期由6.5 d降至2.5 d;表面活性剂在pH值为8.5±0.2时的降解性能优于pH值为7.5±0.2和pH值为9.5±0.2的降解性能;各实验组降解半衰期随着LAS初始浓度增大而增大(由2.9 d增至3.4 d);添加葡萄糖会抑制LAS生物降解,连续曝气会促进LAS生物降解.     

表面活性剂水溶液池核沸腾换热试验

在对3种表面活性剂SDS,Triton X-100和Triton X-114进行热重分析试验和对其溶液进行热稳定性试验的基础上,对3种表面活性剂的不同浓度溶液在常压下进行了池内核态沸腾换热试验,并对汽泡行为进行可视化观察.结果表明,200℃以内,3种表面活性剂的热稳定性好,3种表面活性剂溶液持续沸腾4 d而其表面活性基本不变.和水相比,表面活性剂强化池内核态沸腾换热的最佳浓度为临界胶束浓度(CMC);不同种类表面活性剂强化换热程度不同,它们与表面活性剂的溶解特性、离子类型和化学结构有关;溶液沸腾时,沸腾汽泡的脱离直径变小,脱离频率变快和更不易聚集,但非离子表面活性Triton X-100和Triton X-114由于存在浊点其沸腾溶液变浑浊.     

气液两相流对直接接触膜蒸馏传质强化和阻垢性能研究

系统研究了气液两相流对板框式膜组件内直接接触膜蒸馏过程的传质强化特性和阻垢性能,结合对流道内气泡尺寸和流动特性的观察和定量分析,讨论了不同进料温度、进料浓度、进气流量和进料流量条件下鼓泡对膜蒸馏的传质强化效果．研究结果表明：在相同鼓泡强度下,低进料温度和高进料浓度的系统由于温差极化和浓差极化更严重,鼓泡对传质的强化效果更显著;随着进气流量的增加,气泡尺寸增大,气泡的上升速度随气泡尺寸先增大后减小,对膜通量的提高比也先增加后减小．50～100 mm²的气泡具有最快的上升速度,对膜面边界层扰动最强,传质强化效果最好;大于100 mm²的气泡由于体积过大,受到来自隔网、壁面的阻力也会更大,导致气泡的上升速率减小,且过大的气泡尺寸使料液与膜壁接触面积减小,导致有效传质面积减小,强化效果减弱．随着进料流量提高,隔网对气泡的剪切作用增强,气泡变小,最佳进气流量增大．研究结果也表明鼓泡能提升高盐溶液浓缩过程的水通量,推迟晶体在膜面沉积发生的时间,显著减缓结垢层的增长速度．研究结果将为气液两相流对膜分离过程的传质强化研究提供重要参考．     

压力变化对活性污泥脱氮除磷效能的影响

曝气压力对活性污泥工艺的运行效能具有较大影响,通过改变曝气压力,考察了活性污泥系统中硝化反硝化、生物除磷等过程的性能变化,论述了曝气压力变化对活性污泥脱氮除磷的强化效果.试验结果表明,恒定高压力曝气和高压变压力曝气均可强化活性污泥对水中污染物的高效快速降解效能.恒定曝气压力下,在0.5~0.7 MPa左右时,污染物的去除效果最优,COD在3 h内降解至100mg/L以下,去除率大于80%,出水氨氮在15 mg/L以下,去除率在60%以上,出水TP在0.5 mg/L以下,去除率约为95%.高压变曝气压力下,当压力变化间隔为20 min,即总运行时长为140 min时,污染物下降趋势最明显,出水COD约为100 mg/L左右,去除率大于60%,出水氨氮约20 mg/L左右,去除率约为50%,TP低于0.5mg/L,去除率高于95%.     

添加表面活性剂的池沸腾换热特性

对阴离子表面活性剂SDS、非离子表面活性剂Triton X- 100及Triton X-114及其稀溶液进行了热稳定性试验和表面活性剂水溶液的池核沸腾试验.结果表明:试验工况下表面活性剂及其溶液的热稳定性较好;和水相比,表面活性剂质量分数在其临界胶束浓度(CMC)所对应的质量分数或其附近时换热强化效果最佳;基准质量分数...     

高压浓相粉煤气力输送

在高达700kg/m3的高压气力输送试验台上,用氮气进行煤粉高压浓相粉煤气力输送试验研究.分别在不同的总输送差压、煤粉含水率、风量和压力等条件下进行了输送试验,考察操作参数对煤粉质量流量、固气比和单位管道长度的压损等气力输送特征参数的影响.结果表明:随着总差压和流化风流量的增加,煤粉的质量流量增大;当流化风流量较小时,煤粉质量流量受流化风的影响较大,随着流化风流量增大,流化风对煤粉质量流量的影响变缓.固气比随着注入速度的增大先增大后减小,随着总差压的增加而增大;其他输送参数相同的条件下,输送压力越高,煤粉的质量流量和固气比就越大;随着含水率的增加,煤粉的质量流量逐渐减小;在输送相图中,相同煤粉湿度下,输送压损随表观速度的增加先减小后略有升高;相同表观速度下,煤粉含水率越低,压力损失越大.     

双子两性磷酸酯/十二烷基硫酸钠复配体系的表面活性

研究了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和双子两性磷酸酯表面活性剂(C12GP)的形成胶束能力和降低表面张力能力的协同作用,发现C12GP与SDS摩尔比为4:1时增效作用显著.考察了无机盐、醇对复配体系表面活性的影响.结果表明:加盐能够提高表面活性;短链脂肪醇作为添加剂应用于复配体系后,当混合表面活性剂的浓度较低时,其临界胶束浓度(ccm)比直接使用混合表面活性剂的ccm有所下降;同时长链脂肪醇作为添加剂应用于复配体系后,其ccm比直接使用混合表面活性剂的ccm下降显著.     

泡沫分离法去除水中微量铜和镍二元金属离子的研究

采用正交设计方法,对不同种类的表面活性剂进行了筛选.实验结果表明,在碱性环境下,当溶气水流量为200 L/h,溶气压为0.24 MPa时,以12烷基硫酸钠作为分离剂具有较好的分离效果,Cu2 和Ni2 的去除率分别为93.50%和92.15%.在此基础上,采用单因素实验考察了表面活性剂质量浓度、pH值、溶气水流量及紊凝剂用量对泡沫分离Cu2 和Ni2 的影响,并确定出最佳分离工艺条件.实验结果表明,在12烷基硫酸钠质量浓度为15 mg/L,pH值为11,溶气压力为0.24 MPa,硫酸铝(絮凝剂)用量为15 mg/L时,Cu2 和Ni2 的去除率可分别达到92.46%和93.14%.     

表面活性剂强化铜矿石浸出

为了解决铜矿石浸出速度慢、浸出率低的问题,在浸出液中加入表面活性剂进行摇瓶试验.通过测量浸出前后溶液表面张力以及铜浸出率,考察了三种不同类型的表面活性剂对铜矿石浸出的影响.研究发现溶液表面张力对矿石浸出影响较大,阴离子表面活性剂的强化浸出作用最为明显,铜浸出率达62.5%.在柱浸试验中,添加阴离子表面活性剂使铜浸出率提高了近10%.利用物理化学和渗流力学对表面活性剂强化浸出机理的分析表明,溶液表面张力和表面活性剂在矿石表面的吸附对矿石表面润湿作用影响较大,表面活性剂在浸出液的持久性也是影响浸出的因素之一.