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农林生物质直燃电厂底渣的水质净化应用:性质、效果、机理与展望
1
作者 许可 芮俊男 +3 位作者 赵逸霖 张增胜 董志强 邱宇平 《农业资源与环境学报》 北大核心 2025年第4期1021-1031,共11页
农林生物质直燃发电是指以农林剩余生物质为燃料的直接燃烧发电技术,可将“农废”转化为“绿电”。其中,炉排炉焚烧技术具有较低的综合营运成本而被广泛应用,但其缺点是底渣产量高、处置难。因此,实现底渣的有效资源利用,是推动行业可... 农林生物质直燃发电是指以农林剩余生物质为燃料的直接燃烧发电技术,可将“农废”转化为“绿电”。其中,炉排炉焚烧技术具有较低的综合营运成本而被广泛应用,但其缺点是底渣产量高、处置难。因此,实现底渣的有效资源利用,是推动行业可持续发展的关键。本文综述了不同种类农林生物质和不同燃烧方式带来的底渣理化性质变化,总结了底渣用于水质净化的效果与机制。在炉排炉不充分燃烧的条件下,底渣含碳量会显著提升,这导致渣体吸附能力增强,更具净水去污潜质。通过对底渣的合理筛分,可获得不同粒径的填料和滤料,材料的比表面积、孔隙体积、填充密度、挂膜特性,以及环境水力负荷、水体pH值均会影响底渣的去污能力。相比于其他传统水处理填料,底渣成本低廉、性质稳定、安全无本底污染。因此可大力发展底渣衍生的系列多功能材料,服务于农村河道水质改善,推动美丽乡村湿地建设,同时促进我国生物质直燃发电行业的绿色发展。 展开更多
关键词 农林生物质 直燃电厂 底渣 水质净化
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金属膜过滤工艺保障不同管材供水管网水质生物稳定性的研究 被引量：3
2
作者 朱海龙 刘唯源 +3 位作者 邓博苑 张雅梅 董志强 李伟英 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期86-91,共6页
供水管网末梢水水质生物安全问题受到了广泛关注。采用生物膜环状反应器(BAR)模拟实际供水管网,探究了自来水和金属膜滤后水(膜滤水)对5种管材管壁生物膜影响的异同性。结果表明,金属膜过滤工艺对水中浑浊度、溶解性有机碳的平均去除率... 供水管网末梢水水质生物安全问题受到了广泛关注。采用生物膜环状反应器(BAR)模拟实际供水管网,探究了自来水和金属膜滤后水(膜滤水)对5种管材管壁生物膜影响的异同性。结果表明,金属膜过滤工艺对水中浑浊度、溶解性有机碳的平均去除率分别为93.4%、19.0%;5种管材管壁生物膜在生长稳定期的生物量排序为铜<不锈钢≈聚氯乙烯(PVC)≈高密度聚乙烯(HDPE)<球墨铸铁;自来水体系中反应器进出水平均浑浊度分别为1.52、3.44 NTU,而膜滤水体系反应器进出水平均浑浊度分别为0.10、0.42 NTU,且各管材管壁生物膜生长缓慢。这是因为膜滤水体系微生物群落物种丰富度较低,管壁生物膜样品的OTU数减少了39.7%~56.5%,耐氯致病菌(分枝杆菌、甲基杆菌等)相对丰度明显减少。因此,金属膜过滤工艺可有效保障供水管网饮用水水质生物稳定性。 展开更多
关键词 金属膜 生物膜环状反应器 供水管材 生物稳定性 分子生物学
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砂土区地铁车站深基坑盖挖逆作法施工变形规律分析 被引量：2
3
作者 刘学明 王国林 +2 位作者 孙东晓 柳策 张宁 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第10期91-96,共6页
[目的]地铁车站盖挖逆作法施工过程中主体结构受力变形特征较为复杂,而砂土地区地铁车站施工力学过程更为复杂,致使砂土区基坑施工难度大大提升,因此需对砂土区地铁车站深基坑盖挖逆作法施工变形特征进行深入研究。[方法]依托沈阳某地... [目的]地铁车站盖挖逆作法施工过程中主体结构受力变形特征较为复杂,而砂土地区地铁车站施工力学过程更为复杂,致使砂土区基坑施工难度大大提升,因此需对砂土区地铁车站深基坑盖挖逆作法施工变形特征进行深入研究。[方法]依托沈阳某地铁车站工程,对富水深厚砂层地质下的深基坑盖挖逆作法施工变形特性进行了阐述。采用数值模拟的方法,详细分析了基坑施工过程中地下连续墙水平位移、层板位移、中立柱位移、地下连续墙与邻近中立柱差异沉降的变化规律。[结果及结论]地下连续墙位移变形受基坑施工影响显著,其水平位移变形随基坑开挖深度增加而不断变大,均以向坑内的变形为主;层板起到了很好的支撑作用,有效控制了围护结构的水平位移,主要呈现为隆起变形,其中顶板受基坑施工的影响最大;中立柱在竖向及水平方向上均发生变形,受深基坑土体卸载效应影响,主要以竖向的隆起变形为主;地下连续墙及中立柱的差异沉降随施工进行逐渐增大,在开挖底层土体时达到最大。 展开更多
关键词 地铁车站 深基坑 盖挖逆作法 砂土区 结构变形
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富水砂层深基坑盖挖逆作施工对周边环境影响 被引量：2
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作者 黄志强 柳策 +2 位作者 张宁 王国林 于富来 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第12期188-195,共8页
[目的]随着我国城市现代化的不断推进,城市内可利用的空间越来越少,而深基坑多建设于环境敏感区域,基坑施工对周边环境的影响不可避免,尤其是富水深厚砂层地区的深基坑施工,一旦施工控制不当极易出现严重危害,因此需研究富水砂层深基坑... [目的]随着我国城市现代化的不断推进,城市内可利用的空间越来越少,而深基坑多建设于环境敏感区域,基坑施工对周边环境的影响不可避免,尤其是富水深厚砂层地区的深基坑施工,一旦施工控制不当极易出现严重危害,因此需研究富水砂层深基坑盖挖逆作法施工对周边环境的影响。[方法]以沈阳地铁4号线沈阳北站为例,通过施工监测方法,分析了深基坑施工过程对地上建筑物、地下构筑物、地下管线、电力管廊的变形影响。[结果及结论]开挖初期,地上建筑物以沉降变形为主,随着开挖深度的增加,沉降变形逐渐减小,最终均呈现为隆起变形。地下构筑物变形受基坑开挖面位置影响较大,当开挖面接近构筑物基础埋深时,构筑物变形达到最大。地下管线有明显的位置性影响,右侧管线变形远大于左侧管线变形,两侧均以沉降变形为主。电力管廊变形与基坑开挖深度密切相关,当开挖深度较浅时,电力管廊基本不受影响,而在车站地下四层开挖施工期间,电力管廊变形开始逐渐增大。 展开更多
关键词 地铁 盖挖逆作法施工 周边环境影响
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厌氧氨氧化动态膜过滤特性及膜清洗策略优化
5
作者 石浩前 于江华 +3 位作者 刘长青 孙东晓 董志强 朱奕静 《水处理技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期97-102,共6页
厌氧氨氧化动态膜生物反应器(Dynamic membrane bioreactor,DMBR)能够高效富集厌氧氨氧化菌,较好克服了厌氧氨氧化污泥富集的困难,但仍缺乏对DMBR动态膜过滤特性及膜清洗方式的研究。本研究考察了动态膜有机组分及其对膜过滤特性的影响... 厌氧氨氧化动态膜生物反应器(Dynamic membrane bioreactor,DMBR)能够高效富集厌氧氨氧化菌,较好克服了厌氧氨氧化污泥富集的困难,但仍缺乏对DMBR动态膜过滤特性及膜清洗方式的研究。本研究考察了动态膜有机组分及其对膜过滤特性的影响,以及基于动态膜的物化性质探究了物理性与化学性膜清洗的作用效果。结果表明,DMBR动态膜中陆源性腐殖质和类血红素类物质与膜阻力呈显著正相关,为关键的膜污染成分;0.5%NaClO溶液浸泡3 h呈现最佳清洗效果,清洗后膜通量恢复率高达98.2%,且能有效去除陆源性腐殖质和类血红素类物质。通过解析动态膜有机组分明确关键膜污染成分并优化膜清洗方式,为解决DMBR工程应用中膜污染控制与清洗策略提供了有力的科学依据。 展开更多
关键词 厌氧氨氧化动态膜生物反应器 膜过滤特性 膜清洗方式
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预氯化/粉炭工艺对原水藻源风险的控制效能 被引量：1
6
作者 徐斌 谢向弛 +4 位作者 夏樱 周晓阳 何欢 孙东晓 张天阳 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1502-1508,共7页
选用了5种粉末活性炭,开展与预氯化联用的粉末活性炭种类优选和与氯的交互影响研究。结果表明,5种粉末活性炭均可有效吸附三氯甲烷,吸附速率变化均符合拟二级动力学规律,回归相关系数均大于0.99,木质活性炭(k=0.41912)和椰壳活性炭Ⅰ(k=... 选用了5种粉末活性炭,开展与预氯化联用的粉末活性炭种类优选和与氯的交互影响研究。结果表明,5种粉末活性炭均可有效吸附三氯甲烷,吸附速率变化均符合拟二级动力学规律,回归相关系数均大于0.99,木质活性炭(k=0.41912)和椰壳活性炭Ⅰ(k=0.38693)吸附效果最好。余氯的存在会降低粉末活性炭对三氯甲烷的吸附速率,但未改变各粉末活性炭吸附效果的优劣顺序。在原水背景下,椰壳活性炭Ⅰ和木质活性炭对2-甲基异莰醇(2-MIB)去除效率在60%以上,对土臭素(GSM)去除效率在90%以上,对三卤甲烷吸附效率最高(28%)。尽管加氯会减低活性炭的吸附效率,但是其不影响不同炭型吸附的优劣顺序,木质活性炭和椰壳活性炭Ⅰ的效果依然最佳,煤质活性炭表现较差。将粉末活性炭性质与三氯甲烷、嗅味物质的去除性能进行相关性分析发现,平均孔径、碘值、亚甲基蓝值和总孔容积的相关性较为显著,平均孔径的相关系数最高,在比选优质粉末活性炭时可以将平均孔径作为重要参考因素。 展开更多
关键词 原水 预氯化 粉末活性炭 嗅味 消毒副产物
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碳纤维阴极电化学还原氯霉素的效能与机理
7
作者 唐玉霖 张超洋 +4 位作者 高丛浩 徐斌 张天阳 孙东晓 陈月 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1534-1541,共8页
以CAP为对象,利用碳纤维阴极研究电化学还原氯霉素的效能与机制。重点探究电流密度、pH、CAP初始浓度、电解质浓度和种类对CAP降解效果、TOC去除率和脱氯效果等影响,研究表明电流密度和电解质种类对CAP的降解效果影响较大,阴极还原的最... 以CAP为对象,利用碳纤维阴极研究电化学还原氯霉素的效能与机制。重点探究电流密度、pH、CAP初始浓度、电解质浓度和种类对CAP降解效果、TOC去除率和脱氯效果等影响,研究表明电流密度和电解质种类对CAP的降解效果影响较大,阴极还原的最佳反应条件为:电流密度40 mA·cm^(-2)、CAP初始质量浓度10 mg·L^(-1)、Na_(2)SO_(4)浓度0.02 mol·L^(-1)。通过循环伏安法研究发现CAP在电极表面发生直接还原与间接还原,三维荧光测试结果表明反应后水中有机物含量仍较高。利用超高效液相-四极杆飞行时间质谱对中间产物进行检测并分析CAP在阴极降解的机理,还原后的产物主要为毒性较低的芳香胺物质。电化学处理CAP主要通过脱氯还原得到毒性较低的物质,从而降低了后续处理过程产生有毒物质的风险,研究结果为电化学还原去除水中抗生素的应用提供了相关探索和技术支撑。 展开更多
关键词 电化学还原 脱氯 氯霉素 抗生素 副产物
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水库围油桶与拦藻网对石油类污染的防控优化
8
作者 徐斌 张志 +4 位作者 侯伟昳 杨生巧 唐玉霖 任小孟 张天阳 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1489-1495,F0002,共8页
当水源地航运设施密集时,会使原水面临较高的突发石油类污染风险。分析了围油桶和拦藻网及组合工艺在不同流速和溢油量下的除油效能。实验探究了围油桶不同安装方式在不同流速下对持续溢油的去除情况。结果表明,淹没深度为0cm对溢油的... 当水源地航运设施密集时,会使原水面临较高的突发石油类污染风险。分析了围油桶和拦藻网及组合工艺在不同流速和溢油量下的除油效能。实验探究了围油桶不同安装方式在不同流速下对持续溢油的去除情况。结果表明,淹没深度为0cm对溢油的去除效果最差,淹没深度为1.5cm在各种流速下出口质量浓度均较低(0.14~0.61mg·L^(-1))。考察了拦藻网的不同布设方式(自由平铺,竖直放置,双层放置,垂直平铺)以及不同藻浓度下对溢油的吸附性能。结果表明,垂直平铺的方式在各初始情况下均有较低的出口质量浓度且效果稳定(0.15~0.28mg·L^(-1));组合式工艺相较于围油桶有较好的性能提升,12min出口处质量浓度较单独围油桶分别降低了78.8%,84.6%和78.5%;高浓度藻液处理后的拦藻网除油效果下降,与活性位点的减少有关。 展开更多
关键词 突发性石油类污染 围油桶 拦藻网 拦截除油 效能优化
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污泥生物炭的催化机理及应用研究进展 被引量：5
9
作者 张吉琛 刘婷然 +2 位作者 董志强 孙东晓 邱宇平 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2018-2031,共14页
污泥衍生的生物炭材料具有丰富的含氮结构和金属元素,可催化过硫酸盐、芬顿、臭氧等体系,实现水体中污染物的有效去除.系统总结了污泥生物炭的原料种类、制备过程、安全性评价和催化应用,通过探究污泥生物炭作为催化材料的天然性质优势... 污泥衍生的生物炭材料具有丰富的含氮结构和金属元素,可催化过硫酸盐、芬顿、臭氧等体系,实现水体中污染物的有效去除.系统总结了污泥生物炭的原料种类、制备过程、安全性评价和催化应用,通过探究污泥生物炭作为催化材料的天然性质优势,详细讨论了其在不同体系中的催化机理.最后,展望了污泥生物炭应用于多种污染物共存体系和真实水环境的未来研究方向,并指出污泥生物炭的稳定性和再生性是制约其发展的重要因素,以期为污泥的资源化利用提供新思路. 展开更多
关键词 污泥生物炭 性质 安全性评价 催化机理 催化应用
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