摘要：高盐废水在废水中属于极难处理的一类,对环境危害极大。为了高效处理高盐废水,设计了一种直接接触的曝气式增湿除湿蒸发工艺,并利用Aspen Plus软件对该工艺进行模拟。通过实验验证发现模拟数据与实验数据的最大偏差不超过10%,确立了模型的可靠性及模拟结果的正确性。为降低曝气式增湿除湿蒸发工艺的能耗,对曝气式增湿除湿蒸发工艺进行多工况模拟。结果表明,蒸发速率随溶液温度的升高呈指数型增长,随盐度的增大而减少。冷凝效率随冷凝温度的升高而降低,随初始内部冷却水量的升高而升高。增湿除湿系统造水比随着溶液温度和冷凝温度的增大呈现先增大后减小的趋势,能量消耗比则呈现先减小后增大的趋势,最大造水比为1.79,最小能量消耗比为0.77。根据造水比和能量消耗比得出系统最佳工作范围:溶液温度为60~80℃,冷凝温度为20~40℃。

摘要：采用数学模型计算雨水设计流量方法发展一直受到缺乏雨水设计数学建模规范性方法的制约。有技术路线是根据推理公式建模,即建立和推理公式等效的模型。推理公式的作用是计算设计重现期最大降雨径流量,其可靠性依赖理论假设和参数取值。基于教材上推理公式案例的研究表明,固定产流系数-漫流模型不能和推理公式等效。扣损法产流-漫流模型中28/31实现了和推理公式等效,用等效模型求设计重现期最大流量并与推理公式结果作比较发现,支撑推理公式的实质性假设在25个情境下被证伪,在3个情境下成立,即理论上推理公式可求得设计重现期最大流量,然而它们中只有1个求得,原因在于仅靠经验难以周全考虑降雨-漫流-产流过程来对推理公式参数取值。推理公式不能保证求得设计重现期最大流量,因此根据推理公式建模的技术路线需商榷。

摘要：苯甲腈(BN)作为精细化学品、农用化学品和药品生产的重要中间体,其制备受到研究人员的广泛关注.传统的BN化学合成涉及有机物与氰化物之间的亲核取代反应.然而,由于氰化物等剧毒化学试剂的使用,这一反应在实际应用中受到了一定的限制.最近研究发现,苯甲胺(BA)电化学氧化可为BN的生产提供一种清洁、高效、高选择性的方法.此外,与析氧反应(OER)相比,苯甲胺氧化反应(BAOR)具有明显的热力学优势;将BAOR与阴极析氢反应(HER)耦合,可提高整体电解体系的能效和经济效益.因此,开发高效双功能电催化剂用于苯甲胺氧化及耦合析氢反应具有重要的基础研究意义和实际应用价值.本文通过直接水热和高温磷化的方法,在泡沫镍基底上负载了一种W-Ni_(2)P纳米片(W-Ni_(2)P/NF),并探索了其作为双功能电催化剂在BAOR和HER的应用.实验结果显示,催化剂的纳米片结构不仅提供了充足的活性位点,还有助于离子传输.钨的掺杂显著增强了电化学传导性,改善了水吸附性,并优化了氢吸附能,进而提升了催化剂的HER性能.此外,钨的引入促进了电子从镍向钨的转移,形成了缺电子的镍区域;在W-Ni_(2)P催化的BAOR过程中,缺电子的镍活性位点与供电子的氨基(-NH2)相互作用,有效促进了氨基的吸附和活化,进一步推动了脱氢反应和C≡N键的形成.电化学测试结果表明,在1 mol L^(‒1)KOH溶液中,W-Ni_(2)P催化剂发生HER的过电位为80 mV(10 mA cm^(-2)),其性能可与商业Pt/C电极相媲美.在含有25 mmol L^(‒1)BA的1 mol L^(‒1)KOH溶液中,仅需施加1.42 V电位,W-Ni_(2)P催化剂即可达到100 mA cm^(-2)的氧化电流密度,这比OER所需电位低350 mV.此外,当组装W-Ni_(2)P/NF||W-Ni_(2)P/NF电解槽时,在1 mol L^(‒1)KOH和25 mmol L^(‒1)BA的电解液中,仅需1.41 V的电解电压即可达到10 mA cm^(-2)的电流密度,实现了阴极制氢和阳极增值BN的同时生产,且反应的法拉第效率达到95%.采用电化学原位拉曼光谱和红外光谱研究了反应的活性位点和关键中间产物.结合密度泛函理论计算,阐明了BAOR的催化机理以及反应路径,深入分析了W掺杂在优化吸附能和提高W-Ni2P电催化剂催化活性方面的优化作用.综上所述,本文成功制备了高活性、高稳定性的钨掺杂磷化镍纳米片双功能催化剂,并将其应用于两电极电解体系中,实现了阴、阳极高附加值产物(苯甲腈和氢气)的同时生成.本研究为电化学合成高价值腈化合物和制氢先进催化剂的设计、制备提供了一定的参考和借鉴.

摘要：针对饮用水厂原水藻类繁殖、pH升高的问题,在上海惠南水厂开展了“气/液”二氧化碳调pH控铝系统设计及工程应用,采用原水pH、流量前馈及沉淀进水pH和砂滤池出水铝反馈相结合的控制模式,优化设计在线pH、铝离子检测仪表选型及安装方式,实现了二氧化碳调pH在线精准控制。根据2022年1月—8月的运行结果,与采用聚合氯化铝混凝剂调pH控铝方式相比,二氧化碳预处理调pH控铝可实现精准运行,较2021年同期出厂水铝浓度降低31%,混凝剂用量减少35%,混凝剂与二氧化碳药剂成本减少19%,净水污泥产量减少27%,该成果可为二氧化碳预处理在市政供水行业推广应用提供技术支撑。

摘要：针对市政给水领域纳滤工程科学选膜的需求,对18种市售商品纳滤膜进行了理化性质表征与过滤性能评测。结果表明,纳滤膜的纯水渗透系数大多为10~20 LMH/bar;全芳香族与半芳香族聚酰胺膜在形貌结构、官能团组成、表面亲水性与孔径分布方面差异显著。处理天然水时,所有纳滤膜对有机物截留率均高于70%;全芳香族聚酰胺膜大多具有高脱盐率(>90%);半芳香族聚酰胺膜的脱盐率基本在20%~60%,对硬度离子截留率的差异较大。对于苦咸地下水处理等高脱盐需求的应用场景,应选用全芳香族聚酰胺膜;针对去除有机物、保留无机盐的净水需求,建议选用截留相对分子质量为330 Da左右的半芳香族聚酰胺膜。

摘要：利用过渡金属活化亚硫酸盐[HSO_(3)^(-)/SO_(3)^(2-),S(Ⅳ)]生成SO_(4)^(·-)可实现对水中有机污染物的去除。S(Ⅳ)不仅能够生成SO_(4)^(·-),同时也能消耗SO_(4)^(·-)。选用缓释型亚硫酸钙(CaSO_(3))固态粉末替代溶解态亚硫酸钠(Na_(2)SO_(3))溶液,通过缓慢释放S(Ⅳ)削弱S(Ⅳ)对SO_(4)^(·-)的竞争消耗。结果表明,Mn(Ⅲ)-PP/CaSO_(3)体系在氧化容量、pH适用范围等方面优于Mn(Ⅲ)-PP/Na_(2)SO_(3)体系。在pH 8.0条件下,Mn(Ⅲ)-PP/CaSO_(3)体系对有机污染物的去除率是Mn(Ⅲ)-PP/Na_(2)SO_(3)体系的1.73~2.47倍。

摘要：为了定量检测土壤中的固碳微生物,设计以功能基因cbbL为靶标的固碳微生物微滴数字聚合酶链式反应(ddPCR)检测方法。选择合适的引物探针,从退火温度、探针浓度以及引物浓度进行反应条件的优化,分析ddPCR检测方法的线性范围、敏感性、重复性和特异性。结果显示,当退火温度为55.8℃、探针与引物浓度分别为350、750 nmol/L时,建立的cbbL-ddPCR扩增反应效率最高,阴阳性微滴分布界限最明显,平均拷贝数较高;检测的线性范围为2.3×10^(0)~2.3×10^(5)copies/μL-DNA,曲线方程y=0.1077x-95.562,相关系数R^(2)为0.9997,检出限为0.5 copy/μL-DNA,21个重复的变异系数仅为3.92%,与其他4种非固碳微生物DNA未发生交叉反应。所建立的cbbL-ddPCR方法可用于土壤微生物固碳潜能测定。

摘要：我国生态环境健康领域不断发展,生态环境健康教学逐渐形成完善的教育体系与课程链,但目前尚缺乏与课堂理论教学相匹配的实验教学体系,对培养创新思维与实践能力兼备的专业人才提出了新的挑战。秀丽线虫,生物学背景雄厚,是生命科学、生态环境健康中广泛使用的模式生物。本文以秀丽线虫为模式动物,构建较为完整的实验内容和案例教学体系,涵盖培养基配制、微生物显微观测、个体生长发育、生殖能力、总蛋白含量、催化酶活性、基因表达水平等方面内容与检测方法,与微生物学、分子生物学、生物化学、环境毒理学、生态毒理学等相关理论体系匹配,锻炼学生实践动手与实验设计技能,为学生后续围绕科学问题开拓创造性思维、提升科研能力奠定基础。

摘要：虚拟仿真技术在教学中应用意义重大,得到了我国和其他国家教育界的重视,国内的虚拟仿真实验课程、虚拟仿真教学平台、虚拟仿真教学理念已经在连续多年的建设下蓬勃发展,取得长足积累。由于虚拟仿真实验教学在知识点学习、实验内容、课程规模、考评机制和安全性等方面较传统实验教学优势显著,实验教学与实际运用可以较好统一。在虚拟仿真技术和学科教学的结合下,一些给排水学科原本不易获得的实验和工程场景也可以生成,并可由学生自主进行实验探索,进行相应的工程解决。虚拟仿真技术教学可以基于平台取得技术支持和相应的考评机制,具体到设计与应用中也存在完善的课程设计的路径。

摘要：过氧化氢(H2O2)是一种绿色、高效的氧化剂,在诸多行业都有着广泛的应用。在众多合成方法中,电化学氧还原(ORR)产H2O2是一种新颖、低能耗、清洁的方法。其反应原理是,O2在催化剂的作用下,发生还原反应,得到两个电子,生成H2O2。由于ORR存在四电子生成H2O和二电子生成H2O2的竞争反应,因此,如何对电催化剂进行设计与调控,使其展现高活性、高选择性和高稳定性已成为亟待突破的研究难点。本文从不同的催化剂类型出发,详述了目前电催化ORR产H2O2的研究进展。最后,概述了当前电催化ORR面临的挑战,并展望了未来的发展方向。