摘要：采用聚丙烯酰胺、二甲胺、甲醛、氢氧化钠、二硫化碳为原料,制备出重金属絮凝剂二硫代羧基化胺甲基聚丙烯酰胺(DTAPAM),以含Cu^(2+)废水为研究对象,采用三因素五水平的响应曲面分析法对DTAPAM除Cu^(2+)性能进行了研究.实验结果表明:响应面法建立的二次项回归模型p值为0.0037,模型显著;X_(1)X_(2)、X_(1)X_(3)、X_(2)X_(3)项的p值分别为:0.0240、0.0061、0.1322,X_(1)X_(2)、X_(1)X_(3)交互作用显著,而X_(2)X_(3)交互作用不显著.通过响应面分析,在Cu^(2+)初始浓度为25 mg·L^(-1),Cu^(2+)初始浓度与絮凝剂投加量的比值为1∶6.3,水样初始pH值为6.0时,DTAPAM对Cu^(2+)的去除性能最佳.在此条件下,实测Cu^(2+)的去除率为91.60%,模型预测值为93.35%,相对偏差为-1.87%,利用响应面法优化DTAPAM对Cu^(2+)的去除条件可行.

摘要：为了提高小麦秸秆(WS)对废水中Cd(Ⅱ)的吸附性能,采用氢氧化钠(NaOH)、L-半胱氨酸(L-Cys)、碳二亚胺盐酸盐(EDC·HCl)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)对WS进行化学改性,制备出新型吸附剂巯基丙酰化小麦秸秆(MPWS).以含Cd(Ⅱ)水样为考察对象,利用Plackett-Burman试验、最陡爬坡试验和响应面法的中心复合设计(CCD)对MPWS的制备条件进行优化,借助表征方法探讨了MPWS的制备机理,考察了WS、化学预处理小麦秸秆(CWS)、MPWS对Cd(Ⅱ)的吸附性能.结果表明:(1)由响应面法建立的二次项回归方程P值为0.0002,表明模型非常显著.(2)当WS粒径为30目(0.60 mm)、化学预处理试剂NaOH溶液浓度为0.07 mol/L、n(EDC·HCl)∶n(L-Cys)为0.099∶1、m(NHS)∶m(EDC·HCl)为0.5∶1、m(L-Cys)∶m(CWS)为4∶1、反应介质pH为11、反应温度为40℃、反应时间为2.39 h时,该条件下制备的MPWS对水样中Cd(Ⅱ)去除性能最优,MPWS投加量为10 g/L对应Cd(Ⅱ)的去除率为84.55%,与模型预测值(84.80%)的相对偏差仅为-0.29%.(3)MPWS制备机理为巯基丙酰基被接枝到WS结构中,发挥了其对Cd(Ⅱ)螯合吸附作用.(4)秸秆对Cd(Ⅱ)的吸附性能表现为MPWS>CWS>WS,表明WS经化学预处理、接枝改性可提升吸附Cd(Ⅱ)的性能,当MPWS投加量为20 g/L时,Cd(Ⅱ)的去除率可达95.56%.研究显示,通过响应面法优化MPWS制备条件的试验方法可行,经巯基丙酰基改性后可有效提升小麦秸秆对Cd(Ⅱ)的吸附性能.

摘要：结合青藏铁路中小站区生活污水的特点,提出采用生态大棚系统,在青藏高原恶劣的自然环境中建立适宜常规污水生物处理工艺的人工小环境,为生活污水的生物处理提供必需的热平衡、O2CO2循环平衡和水循环平衡。利用有限元分析软件进行热平衡仿真计算,设计生态大棚。通过在实验室对2种常规的污水生物处理工艺进行比选,确定采用好氧生物—土地处理工艺进行青藏铁路中小站区生活污水处理的现场实验。现场实验表明:在生态大棚内部采用4级生物转盘与土地处理相结合的工艺,经过处理的生活污水达到了国家1级排放标准,CODCr去除率达到87.3%以上,可有效保护青藏铁路运营后的高原环境。

摘要：采用SBR处理实际生活污水,在实现半亚硝化时,出水NH_4^+-N、NO-2-N及COD平均浓度分别为37.27、39.97和120mg·L^(-1),将其作为厌氧氨氧化反应器(ASBR)的进水.控制温度为24℃,pH为7.2±0.2,考察HRT分别为36、33、30和27h时对厌氧氨氧化协同异养反硝化脱氮的影响.结果表明:(1)HRT为33 h时系统脱氮效能最佳,总氮容积负荷(TNLR)和总氮去除负荷(TNRR)平均值分别为0.056 kg·(m3·d)^(-1)和0.050 kg·(m3·d)^(-1);NH_4^+-N、NO-2-N和COD平均出水浓度分别为1.36、0.47和49.79 mg·L^(-1),三者去除率分别为96.30%、98.83%和56.17%;ΔNO-2-N/ΔNH_4^+-N和ΔNO_3^--N/ΔNH_4^+-N分别为1.17和0.15,比厌氧氨氧化反应的理论值(1.32,0.26)小0.15和0.11,造成此偏差的原因是由于系统中存在异养反硝化.(2)随着HRT的逐渐减小,厌氧氨氧化对脱氮的贡献率逐渐减小,异养反硝化对脱氮的贡献率逐渐增加.本研究结果可为厌氧氨氧化技术在实际工程中的应用提供参考.

摘要：采用厌氧序批式反应器(ASBR)处理NH4+-N和NO2--N浓度分别为(25. 00±0. 40) mg·L^(-1)和(33. 00±0. 60) mg·L^(-1)的模拟废水,在温度为30℃时,投加乙酸钠控制COD浓度分别为5. 00、15. 00、30. 00和50. 00 mg·L^(-1),研究对厌氧氨氧化启动的影响.结果表明:①4种COD浓度下分别经过74、94、106和129 d均能成功启动厌氧氨氧化. COD浓度为15. 00 mg·L^(-1)和30. 00 mg·L^(-1)时,反应器脱氮性能较好,稳定运行后,平均出水NH4+-N浓度分别为1. 98 mg·L^(-1)和1. 89 mg·L^(-1),平均出水NO2--N浓度低于0. 62 mg·L^(-1),平均出水TN浓度分别为2. 37、2. 28 mg·L^(-1);②启动过程中反硝化对脱氮的平均贡献率逐渐降低至4. 78%、9. 59%、10. 21%和36. 50%,厌氧氨氧化对脱氮的平均贡献率逐渐上升至95. 22%、90. 41%、89. 79%和63. 50%;③厌氧氨氧化活性分别在第44、76、86和114 d时超过反硝化活性,最后分别达到0. 700、0. 690、0. 670和0. 510mg·(g·h)^(-1),反硝化活性分别为0. 110、0. 130、0. 240和0. 410 mg·(g·h)^(-1).该研究结果可为厌氧氨氧化技术在实际工程中的应用提供参考.

摘要：采用SBR处理实际生活污水,在实现半亚硝化时,其出水加入定量的Na NO_2作为厌氧氨氧化过程厌氧序批式反应器(ASBR)的进水.在温度为24℃、pH为7. 2±0. 2时,考察不同进水NO_2^--N/NH_4^+-N对厌氧氨氧化耦合反硝化脱氮除碳的影响.结果表明:(1)进水NO_2^--N/NH_4^+-N为1. 4～1. 6时系统脱氮效能最佳,NH_4^+-N、NO_2^--N和COD平均出水浓度分别为2. 14、1. 07和30. 50 mg·L^(-1),三者去除率分别为93. 62%、97. 79%和74. 75%,ΔNO_2^--N/ΔNH_4^+-N和ΔNO_3^--N/ΔNH_4^+-N分别为1. 60和0. 17,TN的去除是异养反硝化菌和厌氧氨氧化菌共同作用的结果.(2)随着进水NO_2^--N/NH_4^+-N的逐渐增大,厌氧氨氧化对脱氮的贡献率逐渐减小,异养反硝化对脱氮的贡献率逐渐增加.(3)典型周期内,NH_4^+-N和NO_2^--N的降解过程均为零级反应,线性关系良好,比降解速率分别为0. 404 mg·(g·h)^(-1)和0. 599 mg·(g·h)^(-1),两者的比降解速率之比为1. 48,COD的比降解速率呈现逐渐增大的趋势.

摘要：试验采用SBR反应器处理低C/N生活污水,在温度为(25±0. 5)℃时,分别采用交替缺氧/好氧4次、交替好氧/缺氧5次和交替好氧/缺氧4次,时间比均为30 min∶30 min,NO2--N积累率在69、63和58周期分别达到96. 79%、98. 80%和98. 78%;同样温度下,控制好氧/缺氧时间比分别为30 min∶30 min、40 min∶20 min和30 min∶60 min,单周期交替次数为5、3和5时,NO2--N积累率于63、73及78周期时达到最大,其分别为98. 81%、97. 71%和94. 64%,对应AOB活性分别为96. 30、99. 27及102. 26,对其进行物料衡算,3种好氧/缺氧时间比下均存在同步硝化反硝化,同步硝化反硝化去除总氮分别为29. 89、28. 77及29. 78 mg·L-1.调整温度分别为18、25和30℃,在好氧/缺氧时间比为30 min∶30 min时,在第90、64和61周期时NO2--N积累率分别为99. 58%、99. 21%和95. 93%,污泥活性(f)达到最大所需时间分别为64、40及48周期,且污泥沉降性能均良好.

摘要：为研究太阳能蓄热水箱内具有相同开孔面积、不同开孔数量的隔板对热分层及蓄热性能的影响,该文对安装有不同开孔方式隔板的不同流动参数条件下水箱内换热过程进行数值分析。结果表明:热水和冷水入口温度分别为333和303 K、热水和冷水入口流速分别为0.05和0.5 m/s情况下,开孔面积为0.007 9 m^2的1个开孔隔板水箱热分层效率最高,理查森数为2.341;与相同开孔面积的1个开孔隔板相比,开孔面积为0.031 4 m^2的5个开孔隔板使得水箱内高温水的容积得到显、著扩展,开孔数量对水箱冷热水出口温差的影响很微弱,开孔面积越大,开孔数量对理查森数的影响越明显。当用户端用水量在一定范围内变化时,理查森数随用户用水量的增大而减小,在冷水入口流速低于0.3 m/s范围内增大该流速破坏热分层的可能性更大。热水入口温度分别为333和343K对应的热水出口温度最大相对偏差为0.22%,但这2种工况对冷水出口温度几乎没有影响。研究结果可为液体分离设备中的孔板结构优化设计提供一定的理论参考。

摘要：为获得顶部为圆锥形结构的太阳能蓄热水箱最优锥顶结构及运行参数,对水箱在有内置隔板情况下的10种锥顶结构进行了数值设计,结果表明:在给定流动参数条件下,锥顶角在173.1°~118.1°间变化对水箱内热分层影响效果相当,高温热水区域范围略有增大;对于锥顶高度为0.09 m、锥顶角为159.6°的最佳结构水箱,水箱出口附近高温热水区域范围随冷水入口流速增大逐渐缩小、随热水入口温度提高而增大,但提高热水入口温度对于高温热水区域范围的增大程度在较高冷水入口流速时要小于较低冷水入口流速时的情况;在其他流体参数不变的情况下,冷热水出口温差随冷水入口流速增大呈上升趋势,但当冷水入口流速增大到一定值时其对增大冷热水出口温差的贡献趋于平缓;在冷水入口流速较小时提高热水入口温度对于增大冷热水出口温差的贡献要略大于冷水入口流速较大时的情况。热水入口温度为333 K、冷水入口温度为303 K、热水入口流速为0.05 m/s、冷水入口流速为0.9 m/s组合而成的工况以及热水入口温度为343 K、冷水入口温度为303 K、热水入口流速为0.05 m/s、冷水入口流速为0.9 m/s组合而成的工况适合于"小流量大温差"的热用户运行模式;热水入口温度为333 K、冷水入口温度为303 K、热水入口流速为0.05 m/s、冷水入口流速为0.1 m/s组合而成的工况以及热水入口温度为343 K、冷水入口温度为303 K、热水入口流速为0.05 m/s、冷水入口流速为0.1 m/s组合而成的工况适合于热用户对热水供应量需求较大的情况。

摘要：传统的数值模拟方法计算量大,计算时间长,很难满足现代工业发展的需求。以扁管管翅式换热器为例,采用适体坐标与最佳正交分解(POD)相结合的方法构建了低阶模型,在等热流边界条件下对扁管管翅式换热器中流动与传热过程进行计算,并将POD计算结果与有限体积法(FVM)计算结果进行了对比。结果表明:POD方法能准确地捕捉到不同数量参数变化情况下的温度场及速度场信息。对于3变量工况重构速度场及温度场的相对偏差平均值的最大值分别为1.90%、0.308%。采用POD方法在保证计算精度的前提下将FVM计算速度最大能提高3093.4倍。研究对于提高扁管管翅式换热器数值设计效率、拓展POD方法的工程应用领域有一定的理论参考价值。