厌氧消化流场可视化技术研究进展

厌氧消化是一种可持续的有机废弃物处理处置技术,在降解有机废弃物的同时可以产生可再生能源沼气,是一种环境友好型处理技术。然而,厌氧消化系统内基质具有复杂的流变特性,其黏度高、流动性差,阻碍了反应的顺利进行。因此,研究厌氧消化的流场特性有助于了解厌氧消化系统内部流态,强化运行效果与过程稳定性。本文分析了厌氧消化基质的特性与适用的流变模型,总结了计算流体力学(CFD)数值模拟过程中的模型选取以及粒子图像测速法(PIV)和正电子发射粒子跟踪(PEPT)技术的应用现状。获得可靠的流场可视化结果,需要在考量厌氧消化基质剪切稀化特性的同时关注黏弹性、触变性等其他流变特性。在今后的研究中,应综合运用多种流场可视化技术对厌氧消化水力学特性进行优化。

磷掺杂的介孔石墨相氮化碳光催化降解染料

将三聚氰胺、三聚氰胺聚磷酸盐和SBA-15热共聚成功制备了磷掺杂的介孔石墨类氮化碳(P-mpg-C3N4),并通过场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线衍射光谱(XRD)、傅里叶转换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、场发射扫描透射电镜能谱(EDS)和紫外可见光漫反射光谱(UV-vis-DRS)等方法对催化剂形貌结构和光学性能进行了表征.结果表明,磷元素成功地掺杂在氮化碳的结构上,呈均匀分布,相对于石墨相氮化碳(g-C3N4),其比表面积可达198.3m^2/g,并因此提供大量的活性位点而提高光催化活性.P-mpg-C3N4对亮丽春红5R的光催化降解速率是g-C3N4的31.3倍,其光催化性能增强的机理是禁带宽度的减小,可见光吸收范围从440nm延伸到了460nm,其次,改性后的光催化剂能显著抑制光生电子空穴对的复合,从而有更多的活性点位以及活性物种能参与光催化反应过程.循环实验表明,经过5个循环降解后光催化性能仍保持在初始状态的91.67%,表明P-mpg-C3N4具有很好的光催化稳定性.

基于卓越创新人才培养的给排水一流专业实践教学基地建设与实践

针对给排水科学与工程专业人才培养中存在的实践教学基地不能有效支撑一流专业卓越创新人才培养的问题,依托国家实验教学示范中心、国家特色专业建设点、江西省高校卓越工程师培养计划等质量工程建设项目,以知识创新和实践创新能力提升为引领,以卓越创新人才培养为导向,深化科教融合,加强江西省饮用水安全重点实验室和给排水重点开放实验室等校内创新实践教学基地建设;深化产教融合,加强江西省产学研合作示范基地、给排水专业卓越人才培养基地等校外创新实践教学基地建设。通过多年的建设与实践,在人才培养、社会服务等方面取得了显著成效,发挥了示范引领和辐射带动作用。

NiSiO@NiAlFe对不同抗生素的吸附特性研究

采用水热法制备了负载NiAlFe层状双氢氧化物(LDHs)的硅酸镍空心球(NiSiO@NiAlFe),用于去除水中不同类型的抗生素。研究结果表明,pH为4~8时,NiSiO@NiAlFe对四环素(TC)和环丙沙星(CIP)的吸附效果较好,吸附过程更符合Freundlich模型。15℃下,NiSiO@NiAlFe对TC和CIP的最大吸附容量分别为35.7、35.3 mg/g。吸附热力学表明该吸附过程是自发吸热过程。NiSiO@NiAlFe对TC和CIP的吸附机理为静电引力和络合作用。该材料对水中抗生素的去除有较大潜力。

基于科教融合的《污泥处理与处置》课程教学改革研究

揭示了《污泥处理与处置》科教融合课程教学改革的意义,通过整合科技论文、科学前沿讲座等资料,拓宽学生国际化科研视野;以国家级创新创业项目引领,以科研项目为驱动,引导学生进课题、进实验室、进科研团队,培养学生团队合作精神,提高学生创新能力;整合、优化、扩展现有实践教学基地;建设专业污泥处理处置领域创新实践平台等措施,推动科研反哺教学,助推学生动手能力、创新能力、以及强化学生对科学前沿领域国际化视野的掌握。

“新工科”建设背景下土木工程专业学生生态文明观的构建--以“环境科学概论”课程为例

文章以“环境科学概论”课程为例,从注重专业与环境相结合的绿色环保教育;理论联系实际,及时更新教学内容;利用任务式翻转课堂,构建生态文明观三方面论述了“新工科”建设背景下土木工程专业学生生态文明观的构建。

OBE导向下给排水科学与工程专业创新实践教学体系的构建

文章从创新实践教学体系构建思路、创新实践教学体系构建两方面论述了OBE导向下给排水科学与工程专业创新实践教学体系的构建,其中创新实践教学体系构建思路包括优化实践实习教学体系,满足专业教学需求;深化产教融合,建立稳定全覆盖的校内外实习实训基地;强化过程跟踪与评估,制度上明确相关责任人.

生物炭对厌氧消化效率及微生物群落的影响研究进展

总结了不同类型生物炭包括热解炭、水热炭以及改性生物炭对厌氧消化过程的影响,探讨了生物炭促进厌氧消化过程的机理。生物炭主要通过促进微生物种间互营关系、增强体系缓冲能力以及吸附抑制性物质来促进厌氧消化工艺性能。同时分析了生物炭对厌氧消化过程中微生物群落的影响,生物炭通过介导微生物种间直接电子传递,促进微生物间互营关系,进而影响消化过程稳定性及产甲烷效率。最后对生物炭材料促进厌氧消化过程的研究进行了展望。

穴位注射促进腹部术后肠功能恢复34例报告

目的 :探讨穴位注射对腹部术后肠功能恢复的疗效。方法 :对腹部术后病人随机选择34例作足三里穴位注射并随机选择30例作对照组。结果 :与对照组比较病人可提前1～2天排气 ,肠功能恢复。结论 :穴位注射治疗对腹部术后肠功能恢复有较好的疗效。

“环境规划与管理”课程思政教学实践

为了增强课程思政建设效果,实现知识传授、能力培养和价值塑造的有机融合,文章首先论述了“环境规划与管理”课程思政教学实践,然后说明了“环境规划与管理”课程思政教学评价与反馈。

阑尾切除术后切口感染21例临床分析

目的:探讨阑尾切除术后切口感染的各种因素。方法:对我院阑尾切除术后切口感染21例的临床资料进行分析。结论:有效的控制、减少引起阑尾切除术后切口感染的各种因素,可明显降低切口感染发生率。

铁基竹子生物质炭复合材料的制备及其对水中三氯甲烷的去除研究

为探索高效利用生物质资源制备生物炭去除水体中的消毒副产物,本研究以竹子为原料在400℃下热解制备生物炭,然后采用FeCl_(3)/FeSO_(4)共沉淀法对生物炭进行表面改性,得到铁基竹子生物炭复合材料(MBC),并针对其吸附水中三氯甲烷的作用开展了一系列研究。探究不同条件如温度、反应时间、三氯甲烷初始浓度、MBC投加量、pH对吸附量的影响。表征结果表明,改性后的生物炭具有磁性特征,有利于其回收利用。批量吸附实验研究表明,铁基竹子生物炭复合材料(MBC)对三氯甲烷的吸附量可达558μg·g^(-1)。酸性条件及高温环境有利于吸附过程。吸附过程符合准二级动力学模型,且反应为吸热过程,熵增且自发进行。Langmuir与Freundlich吸附等温模型均能很好地拟合吸附过程。本研究所制备的复合材料对水环境中三氯甲烷的去除具有明显效果,且易于回收利用。

导电材料促进餐厨垃圾厌氧消化的研究进展

厌氧消化技术是实现餐厨垃圾减量化、无害化、资源化的有效手段,但餐厨垃圾厌氧消化(KWAD)易酸化的特性,容易导致反应失败。添加导电材料可以缓解KWAD过程中的氢抑制、酸抑制和氨抑制,提高甲烷产量。文章对导电材料促进KWAD产甲烷的效果进行了综述。导电材料可以提高KWAD的甲烷产量,缓解厌氧消化系统的酸抑制、氨抑制,富集功能性微生物,并代替导电菌毛和c型细胞色素进行直接种间电子传递。通过宏基因组学发现导电材料可以增强微生物代谢过程中功能基因的表达,提高产甲烷过程中关键酶的活性。最后,对使用宏基因组学、宏转录组学和宏蛋白组学共同探索KWAD的机理提出了建议,并对未来工程应用中降低处理成本和无害化处理等方面进行了展望。

原发性冠心病患者实施连续护理结合24h动态心电图监测对护理满意度的影响

本研究旨在观察连续护理结合24h动态心电图监测对原发性冠心病患者的应用效果。方法 筛选本院84名原发性冠心病患者,实施连续护理结合24动态心电图检测。本次实验选取病患的心理状态、护理不良事件、护患纠纷以及护理满意度作为观察指标,评价量表使用汉密尔顿焦虑量表(HAMA)及汉密尔顿抑郁量表(HAMD)。总结连续护理结合24h动态心电图监测的效果,探讨其可行性。结果 在经过连续护理结合24h动态心电图监测后,对比分析两组病患的实验数据可以得出观察组病患不良情绪改善较常规组明显,观察组的临床护理不良事件、护患纠纷发生较少,患者的护理满意度得到了明显的提升,P<0.05,有统计学意义。结论 通过实验分析和后续随访可以明显看到连续护理结合24h动态心电图监测临床应用效果显著,有效改善患者的护理满意度。

热处理对猪粪高固厌氧消化产甲烷能力的影响

畜禽粪便属于有机物含量高、卫生风险大的污染物.本研究探寻不同热处理时间下,猪粪(含固率27.6%)不稀释直接进行70℃热处理的情况及热处理对中温高固厌氧消化的影响.结果表明,热处理能够去除猪粪的部分有机物,并能明显提高高固厌氧消化的产甲烷能力和产甲烷速率.热处理时间为1、2、3和4 d时,热处理对猪粪的VS去除率分别为15.1%、15.5%、17.8%、20.0%,甲烷产率(以CH4/VSadd计)分别为284.4、296.3、309.2、264.4 m L·g-1,相比原粪的甲烷产率分别提高49.7%、55.9%、62.7%、39.2%.热处理时间为3 d时,猪粪的甲烷产率最高.热处理对猪粪产甲烷的促进效果显著,能耗适中,并能够起到巴氏消毒的作用,具有较好的工程价值.

“热水解-高温厌氧消化”工艺处理高含固率剩余污泥的中试研究

采取热水解(70℃)-高温厌氧消化工艺处理高固含率(8%~9%)的剩余污泥(中试).该工艺利用SRT为3 d的热水解促进细胞溶解以及高温厌氧消化加快污泥消化速率,有机物去除能力较强,并获得了较好的污泥稳定化效果.当厌氧消化的SRT在20 d以上时,总VSS去除率达到42.22%以上,且VSS去除率与厌氧消化的SRT呈线性正相关,相关系数达到0.915 3.在实际应用中,推荐高温厌氧消化的SRT为25 d.当停留时间接近时,本工艺与运行良好的传统污泥厌氧消化工程(含固率3%~5%)以及采用德国技术的高固消化工程的有机物去除率和甲烷产率相当.

基于CFD的卧式高固厌氧消化混合策略优化

高固厌氧消化(High solid anaerobic digestion,HSAD)在实际生产运行中,与传统厌氧消化相比,存在混合效果差、能量转换效率低等缺点。基于计算流体力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)研究了不同桨叶角度的搅拌桨对生产规模反应器混合效率的影响。并根据不同工况下的能量转换效率和能量消耗,确定了最佳工况。结果表明,随着桨叶角度从30°增加到60°,径向和轴向混合均有明显改善,但在高转速下的改善效果不明显。考虑到实际工程应用,建议采用低转速和大桨叶角度。因此,建议反应器采用桨叶角度为60°的搅拌桨,转速为1 r·min^(-1)(净能量产出为0.023 GJ·d^(-1)·m^(-3))。本研究结果可为实际工程中HSAD反应器的混合策略提供参考。