碳中和趋势下数学模拟在污水处理系统中的发展与综合应用

数学模拟技术在污水处理方面被广泛应用,为了系统总结相关技术,本文回顾了污水处理系统中数学模拟技术的发展历程;综述了活性污泥模型(ASM)与机器学习(ML)在水质预测及参数工况优化领域中的应用;重点探究了污水处理系统中温室气体排放模型,以及多目标优化模型在污水处理系统中温室气体排放(GHG)、出水质量(EQI)和运行成本(OCI)的权衡问题;归纳了数学模拟技术在实现污水厂能量自给与资源回收的应用发展.研究结果表明数学模拟技术能准确预测出水水质、快速优化工艺参数、权衡温室气体排放、出水水质与运行成本之间的关系、以及提高资源回收效率等.因此,数值模拟技术可有效指导污水处理工艺的运行优化以及管理,为污水处理行业减污降碳协同增效提供技术支撑.     

PTFE/TiO_2复合膜光催化降解水中罗丹明B研究

以P25 TiO_2为催化剂、聚四氟乙烯乳液(PTFE)为粘结剂,采用辊压法制备了PTFE/TiO_2复合膜催化剂,并对其进行了SEM和XRD表征。结果表明:TiO_2与PTFE乳液的质量比为4:1时其表面最为平整且分布着均匀的空隙。此外,PTFE的引入并没有改变TiO_2的晶相结构与衍射峰强度。另外,随着光照时间的延长,PTFE/TiO_2复合膜催化表面·OH自由基产生量呈线性增加,且Rh B分子在553 nm处特征吸收峰强度逐渐降低。经过150 min光照后,Rh B的光催化降解率达到87%。连续重复使用14次之后,PTFE/TiO_2复合催化膜的光催化效率仅下降2%左右,这表明其可能在废水深度处理领域得到实用化应用。     

黄土丘陵区林草退耕年限对土壤团聚体特征的影响

随着国家退耕还林还草战略的实施、植被覆盖的变化,林、草地植被恢复进程中土壤团聚体特征的变化受到广泛关注.本研究以黄土丘陵区西部的官山林场退耕后栽植的刺槐林地、撂荒草地为对象,选取退耕年限为10、25 a的林、草地,采用湿筛法测定各样地0~30 cm土壤的水稳性团聚体组成,比较退耕还林、还草和退耕年限(10、25 a)对土壤水稳性团聚体平均质量直径(MWD)和分形维数(D)的影响.结果表明:退耕10 a的林地0~30 cm土层水稳性大团聚体含量(R0.25)、MWD和D分别为57.60%、1.91 mm和2.73;退耕25 a的林地分别为60.17%、1.88 mm和2.74;退耕10 a的草地分别为59.89%、1.82 mm和2.74;退耕25 a的草地分别为72.69%、2.71 mm和2.61.进一步分析证明,随着退耕年限的增加,土壤团聚性增强;但林草地的变化存在差异:恢复10 a阶段,土壤团聚性林地尚优于草地,25 a后草地优于林地.各样地土壤的SOC含量与R0.25呈显著正相关关系(p0.01),与D呈显著负相关关系(p0.05).退耕类型和退耕年限对土壤团聚性有显著影响.     

液压振动台波形失真的研究

波形失真是液压振动台的关键问题。本文就已积累的经验和数据加以分析,并对改善油柱共振频点以下的波形失真工作作一简介。     

基于ESDA的城市可持续发展能力时空分异格局研究

可持续发展是复杂城市系统的动态变化过程,准确定量地评估和分析城市可持续发展能力,能够为城市发展战略制定、资源优化配置等提供参考依据,具有重要的理论意义和应用价值。本文以2003-2013年间中国30个省级行政区280个地级及以上城市为研究对象,基于数据包络分析(DEA)和探索性空间数据分析(ESDA)方法,研究中国城市可持续发展能力的时空差异特征。首先基于数据包络分析的思路,将资源、环境投入作为输入指标,人口、经济、社会发展作为输出指标,城市每年的发展状况作为评价单元,建立评价指标体系。然后采用探索性空间数据分析方法,分析城市可持续发展能力的时空格局变化,探索其空间分布格局、空间关联模式、空间集聚状态和空间异质特征。结果表明:第一,全国地级以上城市的可持续发展能力上升趋势明显;第二,城市可持续发展能力与经济格局、行政级别存在较好拟合,呈现出东部高于西部、直辖市高于地级市的区域差异特征,地域之间差异正逐步缩小。从空间演变格局来看,2003年、2008年、2013年城市可持续发展能力呈现正的空间自相关,但相关性逐渐减弱;第三,城市可持续发展能力的空间依赖性和空间异质性同时存在,整体热点区主要分布在中国东部地区,而中部、西部地区城市的可持续发展能力逐年提高,并呈局部高值空间聚集状态。     

废塑料催化裂解制燃料油

用自制的L不列催化剂对聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯及其按不同比例混合的3种废塑料催化裂解制燃料油进行了研究。试验结果表明：混合废塑料料经过催化解制得的90^#汽油和0^#柴油的质量均达到国家标准。油品品质的好坏主要由废塑料的种类，催化剂和催化改质温度3个因素决定。     

海洋化学的新领域—海洋环境化学

海洋污染是指在环境中人类直接或间接地把化学物质或能量引入海洋环境,破坏海水质量,影响正常的生态平衡和人类健康。海洋环境化学是研究污染物在海洋环境中的化学行为、变化规律及其对海洋环境的作用,为控制和消除海洋污染而进行基础理论的研究;海洋化学则是研究存在于海洋环境中物质的性质及其相互作用规律的科学。它们之间有着密切的联系。因此,海洋环境化学是海洋化学的重要组成部分,也是海洋化学的新分支。研究污染物在海洋中的化学行为及其变化规律具有重要的实际意义和理论意义。 目前,在海洋环境化学领域中主要开展以下几方面的研究。