厌氧生物水处理技术研究进展

在原有脱碳技术基础上,废水厌氧处理在其他领域的研究与应用被不断拓展.本文介绍了近年来厌氧生物处理技术的新发展,从理论和工艺两个方面,综述了厌氧生物脱硫、生物制氢、厌氧氨氧化、厌氧反硝化的原理、研究、技术开发与应用.     

高效产氢发酵细菌在不同气相条件下产氢

气相条件是影响高效产氢细菌产氢能力的重要生态因子之。间歇实验结果表明，空气中的氧分子是抑制高效产氢细菌－B49生长发酵的直接原因，二氧化碳也对B49的发酵产氢产生很大的抑制作用，而以氮气和氩气为气相能使B49发挥较高的产氢能力，氮气很可能对B49的发酵产氢有一定的促进作用。     

射水抽气器最大吸气流量

为确定抽气器的工作范围,分析了单通道长喉管射水抽气器(即液气射流泵)在被吸气体为常压情况下最大吸气能力,认为喉管内液气两相混合的位置和流动状态是影响最大吸气流量的重要因素,喉管内发生两相临界流是有相变时抽气器的一种极限工况。采用一维流动公式计算了正常情况下最大吸气流量,试验数据说明在合理的抽气器尺寸情况下计算值与试验值一致。     

冲量法谷物流量测量系统的试验研究

根据精细农业研究的实际要求，首先在不考虑外部振动的情况下设计了一种基于冲量原理的谷物流量测量试验装置。该装置由自行研制的冲量传感器、数据采集器和谷物流动模拟箱体组成。试验结果表明，这种装置测量误差的绝对值小于5%，在此基础上又进行了谷物产量时监测系统的试验研究，试验结果表明，在引入外部机械振动的情况下，经过滤波处理系统测量误差的绝对值小于8%。     

有机废水产酸发酵的生理生态学分析

通过对产酸发酵细菌细胞内生物物理化学及发酵途径分析表明，控制生物产酸发酵类型的主要因素有ＮＡＤＨ／ＮＡＤ＋平衡和发酵产物酸性末端数量。根据微生物的生理生态学原理及试验结果分析，证实所发现的乙醇型发酵优于丁酸型发酵和丙酸型发酵。此外，还对氢分压与丙酸积累的相关性提出新的见解。     

静电凝并中荷电粒子的运动方程及近似解

本文分析静电除尘器预凝并粒子的运动情况,研究了荷电气固两相流中粒子运动与气流运动的关系,通过对荷电粒子的受力分析,在粒子运动过程中考虑了库仑力、压差力、附加质量力、Stokes阻力以及Basset力对荷电粒子的作用,而忽略其它力的影响,建立了湍流中描述粒子运动的基本方程—BBO(Basset-Boussinesq-Oseen)方程,用谱分解方法进行求解,并得到荷电粒子凝并运动方程的两组近似解,从而确定了粒子运动与气流运动的关系,αr为近似解的重要参数,随着αr的变化,粒子运动的复杂性随之变化。     

回转筒内秸秆碎料回转周期和料层完全混合时间研究

基于试验和理论分析,研究了回转筒型固态发酵罐内秸秆粉碎料的料床回转周期,建立了数学模型,其计算准确度达95%以上;结合图像分析法和料床回转周期,发现筒内上下料层完全混合时料层所转圈数与筒体转速关系不大,与筒内料体积填充率呈线性关系。由此回归并推导出只需知道筒内料体积填充率和筒体转速,便可预测上下料层完全混合的公式,其计算准确度达90%以上。提出了以上研究成果在工业级发酵罐中应用的方法。     

固体物理教学改革的探索

本文从固体物理学在高等教育中的重要性和目前的教学现状出发,对固体物理教学内容、方法、手段等方面的改革进行了一些探索,以期固体物理的教学能紧跟发展的步伐。     

内循环厌氧反应器三相分离器性能的研究

三相分离器是厌氧反应器的核心部件,三相分离器研究的重点和难点在于揭示气液固三相分离过程。文章通过建立冷模实验系统探究了三相分离器气体分离收集的过程,并考察了曝气量、进水量对气相带水量、气相带水能力、颗粒流失等三相分离器性能的影响。研究结果表明:气相在三角堰内完成分离收集然后汇聚到集气室内,最后夹带一定量的液体由提升管排出;随着曝气量的增加,气泡逃逸量有所增加,颗粒流失加大,气相带水量不断增加,但是气相带水能力先增加后降低;进水量的变化不影响三相分离器的运行效果。研究结果为三相分离器的设计及稳定运行提供了理论基础。     

Nitrous oxide fluxes and denitrification sensitivity to temperature in Irish pasture soils

Nitrous oxide (N₂O) emissions from grazed pastures constitute approximately 28% of total global anthropogenic N₂O emissions. The aims of this study were to investigate the effect of inorganic N fertilizer application on fluxes of N₂O, quantify the emission factors (EFs) for a sandy loam soil which is typical of large areas in Ireland and to investigate denitrification sensitivity to temperature. Nitrous oxide flux measurements from a cut and grazed pasture field for 1 year and denitrification laboratory incubation were carried out. The soil pH was 7.3 and had a mean organic C and N content at 0–20 cm of 44.1 and 4.4 g/kg dry weight, respectively. The highest observed peaks of N₂O fluxes of 67 and 38.7 g N₂O‐N per hectare per day were associated with times of application of inorganic N fertilizer. Annual fluxes of N₂O from control and fertilized treatments were 1 and 2.4 kg N₂O‐N per hectare, respectively. Approximately 63% of the annual flux was associated with N fertilizer application. Multiple regression analysis revealed that soil nitrate and the interaction between soil nitrate and soil water content were the main factors controlling N₂O flux from the soil. The derived EF of 0.83% was approximately 66% of the IPCC default EF value of 1.25% as used by the Irish EPA to estimate greenhouse gases (GHGs) in Ireland. The IPCC‐revised EF value is 0.9%. A highly significant exponential regression (r² = 0.98) was found between denitrification and incubation temperature. The calculated Q₁₀ ranged from 4.4 to 6.2 for a temperature range of 10–25 °C and the activation energy was 47 kJ/mol. Our results show that denitrification is very sensitive to increasing temperature, suggesting that future global warming could lead to a significant increase in soil denitrification and consequently N₂O fluxes from soils.