微通道反应器制备白藜芦醇纳米分散体

对微通道反溶剂沉淀法制备白藜芦醇（RES）纳米药物分散体进行了研究。采用T型微通道反应器优化操作参数制备RES纳米分散体,当RES溶液与反溶剂水溶液进料流量比为1：20（分别为3 mL/min和60 mL/min）,RES溶液水平进料时,制得的RES纳米分散体尺寸最小,平均粒径为132 nm;此时RES纳米分散体接触角为19°,水润湿性较原料药得到大幅度提高;在拟肠液（pH 7.4）环境下,RES纳米分散体在120 min内累积释放率可达到95%。在上述优化工艺的基础上利用套管式微通道反应器进行放大实验,得到套管式微通道反应器制备的RES纳米分散体颗粒尺寸更小,平均粒径为82 nm;在拟肠液环境下,所得RES纳米分散体在120 min内累积释放率可达到97%,略高于T型微通道反应器所得产品的溶出量。计算结果表明,套管式微通道反应器可显著提高处理量,约为T型微通道反应器处理量的10倍。     

深海石油钻采隔水管浮力材料的制备及其强度分析

隔水管系统是海洋石油钻采的重要技术装备,而浮力块是深水条件下钻井隔水管系统的必备部件。笔者使用碳纤维增强聚合物中空球,与环氧树脂、空心玻璃微珠以适当比例混合,采用真空浇注工艺制备3组分隔水管浮力材料,并采用有限元软件ANSYS对浮力块在不同的工况下进行强度分析。研究结果表明,浮力材料密度为500kg/m~3,压缩强度为60 MPa;浮力块最大变形发生在其自由端,其值为4.08mm;最大应力发生在与隔水管相邻的结构上,其值为50.02MPa。最大变形值和应力值均很小,所制备的隔水管浮力块强度满足3 000m水深以内钻采作业要求。     

纳米活性碳纤维SBR法处理生活污水的试验研究

在SBR反应器中安装纳米活性碳纤维处理生活污水,进行正常负荷与有机冲击负荷的对比试验,并对生物相进行追踪观察.结果表明：正常负荷运行时,生物膜上的微生物种类多、活性大;出水COD去除率均在90%以上;NH3—N和TP去除率分别在95%以上和72%～85.5%之间,均能达到城镇污水处理厂污染物排放标准（GB18918-2002）中一级A标准要求.系统抗有机冲击负荷的能力强,在提高进水COD浓度3～4倍的情况下,去除率仍保持在86%以上;有机冲击负荷对脱氮效果影响较小,对总磷的去除率下降幅度较大.     

Effect of reactor pressure on the growth rate and structural properties of GaN films

The effect of reactor pressure on the growth rate, surface morphology and crystalline quality of GaN films grown on sapphire by metalorganic chemical vapor deposition is studied. The results show that as the reactor pressure increases from 2500 to 20000 Pa, the GaN surface becomes rough and the growth rate of GaN films decreases. The rough surface morphology is associated with the initial high temperature GaN islands, which are large with low density due to low adatom surface diffusion under high reactor pressure. These islands prolong the occurrence of 2D growth mode and decrease the growth rate of GaN film. Meanwhile, the large GaN islands with low density lead to the reduction of threading dislocation density during subsequent island growth and coalescence, and consequently decrease the full width at half maximum of X-ray rocking curve of the GaN film.     

上流式多级厌氧反应器的研制

研制了一种用于高浓度有机工业废水厌氧处理的多功能实验装置--上流式多级厌氧反应器(UMAR).该装置可用于颗粒污泥的性能、反应器工艺运行参数、反应器水力模型与动力学模型、反应器的结构优化等方面的研究.该项实验装置应用于研究生、本科生的科研教学实践当中,收到良好效果.     

序批式活性污泥法反应池的细胞自动机模型

根据活性污泥法的去污机理和细胞自动机的特征,结合序批式反应池的特点,建立了序批式反应池的细胞自动机模型,并利用实际参数进行仿真实验.结果表明该模型能够描述出污水中有机物被吸附再被降解的过程和微生物的生长、繁殖及死亡等过程,从而描绘了有机物的去除过程和活性污泥的生长过程曲线,实现了污水处理过程的可视化,为复杂系统控制奠定基础.最后,分析了该模型的应用情况.     

新型移动床生物膜反应器深度处理模拟养猪废水试验研究

将新型移动床生物膜反应器(moving bed biofilm reactor,MBBR)用于模拟养猪废水深度处理的试验,研究了反应器结构特征、水力停留时间(HRT)以及填料填充比对反应器处理效果的影响.通过优化反应器结构,实现了反应器内的功能分区,提高了反应器处理效率.MBBR用于模拟养猪废水深度处理的试验结果显示,新型MBBR反应器可实现模拟养猪废水中有机物和营养物的同步良好去除,在HRT为8 h,气水比12∶1,填料填充比例为40%的条件下,化学耗氧量(COD),NH4+-N去除率达90%以上;同时实现了总氮(TN)的同步硝化反硝化(SDN)脱除,去除率达85%以上.     

厌氧接触发酵制氢反应器的启动和运行特性

以稀释糖蜜为底料,探讨了厌氧接触反应设备用于连续流发酵制氢的可行性,考查了其启动运行特性.以污水好氧生物处理系统的剩余污泥为种泥,反应器在污泥接种量9.3 g(MLVSS)/L、进水COD 5 000 mg/L、HRT 8 h和系统温度(35±1)℃等条件下启动,30 d后达到稳定运行状态,乙醇和乙酸之和的质量百分数,占液相末端发酵产物总量的69.8%,呈现典型的乙醇型发酵特征.在稳定运行阶段,系统的pH值、碱度、氧化还原电位分别维持在4.8,460 mg/L,-305 mV左右,平均产气速率和产氢速率分别达到33.2和13.4 L/d.厌氧接触发酵制氢反应设备,呈现出良好的产氢性能和运行稳定性.     

气升式一体化A/O生物膜反应器脱氮研究

构建了新型气升式一体化A/O生物膜反应器用于生活污水的脱氮处理,考察了进水碳氮比和曝气速率对反应器硝化和反硝化的影响.试验结果表明,一定曝气速率条件下,反应器硝化效果随着进水碳氮比的提高而下降;提高曝气速率可以增加反应器好氧区和缓冲区的DO浓度,降低有机物氧化对硝化作用的影响;低进水碳氮比条件下,进水中的有机碳源能在缺氧区作为反硝化反应的电子供体被有效利用;在进水TN负荷为0.01 kg/(m3.d)、有机物负荷为0.26~0.76 kg/(m3.d)、进水碳氮比为2.7~5.3条件下,反应器COD和TN去除率分别达到96.0%和80.0%.     

一体化两相厌氧反应器处理猪场废水的启动研究

采用自行设计的一体化两相厌氧反应器处理猪场废水,对启动过程进行研究。在37℃条件下,通过交替增加进水COD浓度和缩短水利停留时间提高系统的容积负荷,采用动力学控制与pH调节相结合的方法进行分相。经过68天的运行,系统的容积负荷 (VLR) 达到8.84 kgCOD/(m3•d) ,水力停留时间(HRT)为20.95h, 产酸相的COD去除率基本维持在20～30％,系统COD去除率稳定在80％以上。其中产酸相的VLR和HRT分别为31.11 kg COD/(m3•d) 和5.95 h,产甲烷相的VLR和HRT分别为9.39 kg COD/(m3•d)和15 h。出水SS均在400 mg/L以下,去除率最高可达92.8%,沼气的容积产气率达到2.568 m3/( m3•d)。