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高温对高含固污泥厌氧消化互营乙酸氧化产甲烷影响
1
作者 韩芸 王雪娜 +5 位作者 朱俊兆 周梦雨 刘奕 王皓 王松 卓杨 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第2期694-705,共12页
为了探讨高含固污泥热水解-中温厌氧消化切换至高温厌氧消化的产甲烷特性,研究分析高含固中温厌氧污泥在不同氨质量浓度和温度下乙酸、丙酸、丁酸及热水解污泥的产甲烷活性,并开展高温连续运行试验。结果显示,高含固热水解中温厌氧污泥... 为了探讨高含固污泥热水解-中温厌氧消化切换至高温厌氧消化的产甲烷特性,研究分析高含固中温厌氧污泥在不同氨质量浓度和温度下乙酸、丙酸、丁酸及热水解污泥的产甲烷活性,并开展高温连续运行试验。结果显示,高含固热水解中温厌氧污泥对乙酸、丙酸、丁酸及热水解污泥的产甲烷活性均随温度升高和氨质量浓度增加而下降,高温环境下的氢利用速率和互营乙酸氧化速率受氨质量浓度影响较小。连续高温运行试验表明,水力停留时间(Hydraulic Retention Times,HRT)在20 d、15 d和10 d下连续运行反应器容积产气率稳定在(0.47±0.12)~(1.01±0.23)L/(L·d),挥发性脂肪酸质量浓度稳定在(85.90±9.40)~(100.42±7.85)g/L(以COD计)。在高温运行稳定阶段,氨氮质量浓度为3 g/L的条件下,HRT分别为10 d、15 d和20 d的反应器中,产甲烷活性均有不同程度的提升,氢利用速率分别提升44.62%、48.21%和45.74%。微生物种群结构分析表明,高含固污泥在高温厌氧消化系统中的优势产甲烷菌Methanothermobacter相对丰度最高可达85.10%,Methanosarcina为10.41%。虽然,在高温高氨环境下的乙酸产甲烷速率仅维持在切换前的23%~63%,但氢利用速率的强化保证了系统良好的产甲烷性能。综上,构建互营乙酸氧化-氢营养型产甲烷(Syntrophic Acetate Oxidation-Hydrogenotrophic Methanogenesis,SAO-HM)途径,对实现高含固热水解-高温厌氧消化稳定运行具有促进作用。 展开更多
关键词 环境工程学 高含固污泥 热水解 高温厌氧消化 氨抑制
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还原氧化石墨烯吸波性能及宽频优化
2
作者 褚海荣 周梦雨 +1 位作者 时双强 任素娥 《材料工程》 北大核心 2025年第3期117-124,共8页
采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯,然后通过高温热处理制备大片径还原氧化石墨烯(reduced graphene oxide,rGO)吸波剂,并研究了不同含量及叠加层数的rGO材料的吸波性能。计算结果表明,随着rGO含量的增加,吸波性能先增强后减弱。当rG... 采用改进的Hummers法制备了氧化石墨烯,然后通过高温热处理制备大片径还原氧化石墨烯(reduced graphene oxide,rGO)吸波剂,并研究了不同含量及叠加层数的rGO材料的吸波性能。计算结果表明,随着rGO含量的增加,吸波性能先增强后减弱。当rGO质量分数为1.0%,厚度为2.2 mm时,有效吸收带宽(effective absorption bandwidth,EAB,≤-10 dB)为5.4 GHz(12.0~17.4 GHz);当rGO含量为1.5%,厚度为1.8 mm时,有效吸收带宽为5.0 GHz(13.0~18.0 GHz)。为了克服单层rGO吸波材料EAB窄的缺点,以不同含量rGO吸波材料为材料库,采用改进的遗传算法优化多层叠加rGO吸波材料EAB。经优化后多层rGO吸波材料的EAB有了大幅提升,尤其当层数为3层,厚度为3.94 mm时,多层吸波材料具有最宽的EAB,达到11.5 GHz(6.5~18.0 GHz)。该研究进一步提高了rGO宽频吸波性能,具有重要的科学意义和工程应用价值。 展开更多
关键词 还原氧化石墨烯 吸波 宽频优化 遗传算法
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中兽医药在南京地区宠物医疗领域的应用现状调查及发展探讨
3
作者 倪家瑞 周梦雨 《贵州畜牧兽医》 2025年第5期4-8,共5页
文章通过实地调研及科学分析,总结和剖析当前中兽医药在南京地区宠物医疗领域的应用状况、功能优势,并从宠物医疗市场需求、宠物主消费心理、中西兽医融合发展等维度,对中兽医药融入宠物医疗领域的可行性进行分析探讨。
关键词 中兽医药 宠物卫生健康 功能比较优势 市场机会
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高含固污泥厌氧消化中甲硫氨酸分解抑制特性 被引量：1
4
作者 韩芸 文天祥 +2 位作者 卓杨 周梦雨 余芬 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1587-1595,共9页
高含固污泥热水解厌氧消化条件下,沼气中硫化氢体积分数较常规含固率污泥厌氧消化低。沼气中硫化氢主要来源于污泥中含硫氨基酸的降解,而硫化氢体积分数下降与甲硫氨酸分解抑制相关。在测定高含固厌氧消化过程中含硫氨基酸分解中间产物... 高含固污泥热水解厌氧消化条件下,沼气中硫化氢体积分数较常规含固率污泥厌氧消化低。沼气中硫化氢主要来源于污泥中含硫氨基酸的降解,而硫化氢体积分数下降与甲硫氨酸分解抑制相关。在测定高含固厌氧消化过程中含硫氨基酸分解中间产物分布的基础上,以甲硫氨酸为基质对高含固厌氧消化污泥进行富集,分析富集后微生物种群结构特性及甲硫氨酸分解过程中挥发性有机硫分布,探讨高含固厌氧消化环境对甲硫氨酸分解过程的抑制特性。结果显示:高含固厌氧消化环境下,甲硫氨酸厌氧分解含硫产物包括甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫和硫化氢。常规含固率及高含固率环境下,甲硫氨酸分解批次试验中硫化氢积累体积分数分别约为2417×10^(-6)和1418×10^(-6),表明高含固厌氧消化过程中硫化氢生成量下降可能由甲硫氨酸厌氧分解时中间产物积累导致。高含固污泥采用甲硫氨酸富集培养时,结果显示Pseudomonas相对丰度为26%,分解产物包括氨氮、甲硫醇和二甲二硫等。其中,二甲二硫先于甲硫醇达峰值,体积分数分别约为267.7×10^(-6)和164.9×10^(-6),推测反应前期甲硫醇快速转化为二甲二硫,后期速率减慢,甲硫醇开始累积。当氨氮质量浓度增至4000 mg/L时,二甲二硫生成速率降低16.79%,表明高含固系统的高氨氮环境可抑制甲硫氨酸分解产生二甲二硫。 展开更多
关键词 环境工程学 高含固污泥 厌氧消化 甲硫氨酸 二甲二硫 氨抑制
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基于遗传算法的吸波材料P波段电磁参数的计算与优化 被引量：1
5
作者 周梦雨 陈宇滨 +1 位作者 和玉光 杨程 《航空材料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期102-110,共9页
针对吸波材料P波段电磁参数准确测试存在困难的问题,本研究基于吸波材料反射率计算理论模型中电磁参数与反射率的关系,利用遗传算法不断调整磁性材料的电磁参数,直到磁性材料反射率的计算值与测试值相吻合。探究遗传算法中种群数量、变... 针对吸波材料P波段电磁参数准确测试存在困难的问题,本研究基于吸波材料反射率计算理论模型中电磁参数与反射率的关系,利用遗传算法不断调整磁性材料的电磁参数,直到磁性材料反射率的计算值与测试值相吻合。探究遗传算法中种群数量、变异概率以及迭代次数对电磁参数求解的影响。结果表明,设定未知解的上下限为(0,100),种群数量为1000~2000,迭代次数为100,变异概率为0.1,可以兼顾求解速度和准确性。将4种不同厚度磁性材料的反射率的测试值与计算值的差值求和,进行指数化处理,作为目标函数,并参考前后频点的电磁性能,得到误差最小且相对稳定的一组解即为磁性材料的电磁参数。最后制作磁性材料石墨烯平板样件进行实验验证,结果表明:反射率计算值与测试值的误差由初始的58.8%降为7.5%。计算值与测试值相吻合,验证了该电磁参数计算优化方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 吸波材料 电磁参数 反射率 遗传算法
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温度及有机负荷对高温高含固污泥厌氧消化启动期产甲烷特性影响研究 被引量：1
6
作者 华飞虎 韩芸 +3 位作者 卓杨 王松 刘奕 周梦雨 《环境科学研究》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2020-2029,共10页
高含固热水解-高温厌氧消化工艺可有效提升城镇污水处理厂污泥厌氧消化负荷和能量利用率。当不同污泥厌氧消化工艺切换至高含固热水解-高温厌氧消化时,由于受到高氨氮、高温及高负荷的影响,易引发酸积累。为探讨不同工艺启动高温高含固... 高含固热水解-高温厌氧消化工艺可有效提升城镇污水处理厂污泥厌氧消化负荷和能量利用率。当不同污泥厌氧消化工艺切换至高含固热水解-高温厌氧消化时,由于受到高氨氮、高温及高负荷的影响,易引发酸积累。为探讨不同工艺启动高温高含固率厌氧消化工艺的可行性,本研究使用稳定运行的中温常规含固率R1反应器[(35±1)℃,总固体(TS)含量为2%]、中温高含固率R2反应器[(35±1)℃,TS含量为10%]、高温常规含固率R3反应器[(55±1)℃,TS含量为2%]和中温高含固率R4反应器[(35±1)℃,TS含量为14%],并以高含固率(10%)热水解剩余污泥为基质开展高温高含固率厌氧消化反应器启动试验,分析启动过程中氢代谢速率、比产甲烷活性以及微生物群落结构变化,并探讨温度、含固率对产甲烷特性的影响。结果表明:由4种不同工况反应器启动高温高含固率反应器后,各组反应器的挥发性固体降解率为39.8%~41.6%,保持了较高的产甲烷性能。乙酸产甲烷活性相较于启动前下降了37.9%~73.4%,但氢利用速率从0.585~4.914 kPa/(g·h)增至6.76~18.25 kPa/(g·h)。氢营养型产甲烷菌Methanothermobacter和Methanoculleus成为高温高氨氮环境下的优势菌种,启动后其相对丰度提至57.84%~83.94%。高温常规含固率厌氧消化反应器在工况切换前初始氢利用速率达到4.914kPa/(g·h),表现出较高的稳定性。因此,由高温常规含固率反应器启动切换至高温高含固厌氧消化工艺是一种可行策略,关键是提升启动期的初始氢利用速率。 展开更多
关键词 热水解高含固污泥 高温厌氧消化 氢代谢速率 比产甲烷活性 酸积累
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橡胶材料的非线性黏弹性本构方程 被引量：16
7
作者 周梦雨 李凡珠 +1 位作者 杨海波 张立群 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期79-84,共6页
橡胶是一种非线性黏弹性材料,准确描述其非线性黏弹性力学响应的本构方程是橡胶材料及制品设计优化的关键。文中基于超弹性模型和并行流变模型(PRF)描述了橡胶材料的非线性黏弹性响应特征,重点探讨了由实验数据确定PRF本构方程材料参数... 橡胶是一种非线性黏弹性材料,准确描述其非线性黏弹性力学响应的本构方程是橡胶材料及制品设计优化的关键。文中基于超弹性模型和并行流变模型(PRF)描述了橡胶材料的非线性黏弹性响应特征,重点探讨了由实验数据确定PRF本构方程材料参数的方法。首先通过单轴拉伸实验数据拟合得到超弹性模型,将应力松弛实验数据拟合得到表征材料线性黏弹性的模型-Prony级数,再将Prony级数转化为初始的PRF模型,进而不断优化得到PRF模型的准确材料参数,最后进行实验验证。结果表明,PRF模型计算的不同应变下的应力松弛数据与实验数据之间的误差仅为0.067%,PRF能准确地描述橡胶材料非线性响应的应力松弛行为。 展开更多
关键词 橡胶 应力松弛 非线性黏弹性 本构方程
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基于非线性黏弹性本构模型的轮胎滚动和生热 被引量：13
8
作者 周梦雨 李凡珠 +1 位作者 杨海波 张立群 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期73-78,共6页
轮胎的滚动阻力和自生热是造成轮胎失效的原因之一,轮胎内部能量的产生主要取决于轮胎中橡胶材料的黏弹性能量耗散。文中基于超弹性模型和并行流变模型(PRF)描述了橡胶材料的非线性黏弹性响应特征,提出了一种预测实心轮胎温度分布和滚... 轮胎的滚动阻力和自生热是造成轮胎失效的原因之一,轮胎内部能量的产生主要取决于轮胎中橡胶材料的黏弹性能量耗散。文中基于超弹性模型和并行流变模型(PRF)描述了橡胶材料的非线性黏弹性响应特征,提出了一种预测实心轮胎温度分布和滚动阻力的方法。首先将线性黏弹性Prony级数转化为PRF模型的初始参数,并利用Isight软件根据多应变工况加载得到的应力松弛测试数据来校准材料参数,然后采用显式-热力耦合分析方法分析基于Prony级数和PRF模型的实心轮胎滚动过程的差异。结果表明,Prony级数无法描述橡胶材料的非线性行为,在显式动力学下计算的轮胎生热结果为0;PRF模型可以表征橡胶材料的非线性行为,并且计算的轮胎模型在0.3s内温度上升了0.14℃。 展开更多
关键词 本构方程 实心轮胎 滚动阻力 黏弹性生热
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间歇曝气对部分硝化-厌氧氨氧化处理氨氮废水的影响 被引量：11
9
作者 周梦雨 彭党聪 +1 位作者 韩芸 吕恺 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期1120-1127,共8页
采用间歇曝气在MBBR反应器中成功实现一段式部分硝化耦合厌氧氨氧化(PN/A)过程.结果表明,在实验温度为35℃,进水氨氮浓度为150.00mg/L,进水氮负荷为0.24kg/(m^(3)·d),DO浓度为(1.41±0.24)mg/L条件下,反应器总氮去除效率达到83... 采用间歇曝气在MBBR反应器中成功实现一段式部分硝化耦合厌氧氨氧化(PN/A)过程.结果表明,在实验温度为35℃,进水氨氮浓度为150.00mg/L,进水氮负荷为0.24kg/(m^(3)·d),DO浓度为(1.41±0.24)mg/L条件下,反应器总氮去除效率达到83.74%.生物膜中厌氧氨氧化菌(AnAOB)和氨氧化菌(AOB)最大活性分别为3792.00,5166.00mg/(m^(2)·d),而亚硝酸盐氧化菌(NOB)活性未检出.高通量结果显示,生物膜中AnAOB主要为Candidatus Brocadia,相对丰度为1.33%;AOB主要为Nitrosomonas,相对丰度为0.17%;NOB主要为Nitrospira,相对丰度为0.003%.在中等氨氮浓度条件下MBBR反应器中可以实现高效PN/A过程,采用在间歇曝气模式下提高DO浓度的方式是提升系统脱氮性能的有效途径. 展开更多
关键词 一段式 部分硝化 厌氧氨氧化 MBBR 间歇曝气
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提高污泥含固率对高温厌氧消化互营产甲烷影响 被引量：6
10
作者 朱俊兆 卓杨 +4 位作者 华飞虎 周梦雨 王雪娜 刘金洋 韩芸 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期4697-4707,共11页
以常规含固率(2%)剩余污泥高温厌氧消化排泥为接种污泥,分析接种污泥在不同氨浓度下厌氧消化各步骤的动力学速率变化,并以热水解预处理的高含固污泥(10%)为基质进行连续试验,探讨高温厌氧消化条件下基质由常规含固率快速切换至高含固率... 以常规含固率(2%)剩余污泥高温厌氧消化排泥为接种污泥,分析接种污泥在不同氨浓度下厌氧消化各步骤的动力学速率变化,并以热水解预处理的高含固污泥(10%)为基质进行连续试验,探讨高温厌氧消化条件下基质由常规含固率快速切换至高含固率的产甲烷性能变化.结果表明,随着氨浓度上升,接种污泥对乙酸、丙酸、丁酸和热水解污泥的比产甲烷活性均有所下降,但其氢利用速率和互营乙酸氧化速率未受到显著影响.高温厌氧消化基质含固率由2%切换至10%连续运行试验结果表明,在有机负荷高达14g COD/(L·d)时,虽然系统COD去除率不足(27.99±3.66)%,且存在VFAs积累(10.41±2.25)g COD/L,但pH值仍可稳定在(7.74±0.09),说明该切换策略具有可行性.稳定运行系统中产氢产乙酸和互营乙酸氧化功能菌属以Coprothermobacter(15.29%)、Anaerobaculum(8.89%)、Tepidimicrobium(17.99%)和Syntrophomonas(1.60%)为主,切换后乙酸营养型产甲烷菌Methanothrix被淘汰,而参与互营乙酸氧化过程的Methanosarcina和Methanothermobacter相对丰度显著提高,说明体系通过构建互营乙酸氧化产甲烷途径来抵御高温高氨的环境胁迫.因此,以常规含固率高温厌氧消化污泥作为接种泥是实现由常规含固率切换至高含固热水解-高温厌氧消化的有效策略,并且接种污泥的互营乙酸氧化活性是切换成功的关键因素. 展开更多
关键词 高含固污泥 高温厌氧消化 热水解预处理 互营乙酸氧化 氨抑制
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