自研28 GHz/50 kW回旋管实现长时间连续运行

介绍了中国工程物理研究院应用电子学研究所针对磁约束聚变装置电子回旋共振加热(ECRH)系统、重离子加速器电子回旋共振(ECR)离子源以及前沿科技探索应用研制的28 GHz/50 kW连续波回旋管最新实验结果。研究团队在2019年该回旋管实现50 kW/30 s运行的基础上,通过结构优化和稳定性设计验证,最终实现了在10~50 kW功率范围多个功率水平的稳定长时间连续运行,典型运行结果为16 kW/3000 s、26 kW/900 s、46 kW/1800 s、50 kW/300 s,特别在输出功率32 kW连续稳定工作了400 min。这是国内首次研制出小时级连续工作的中等功率回旋管。

污水生物脱氮外加碳源的开发与应用

外加碳源在污水生物脱氮过程中发挥着重要作用。根据外加碳源参与生物反硝化反应的作用机制及利用速率的差异性,可将其分为速效碳源、缓释碳源和迟效类碳源,其中后两者合称为复合型碳源。文章第一部分总结了速效碳源的不同种类对反硝化性能和污泥性状的影响。第二部分阐述了以天然植物基质浸出液和可生物降解聚合物为代表的缓释碳源。第三部分介绍了以餐厨垃圾发酵液、污水厂污泥水解液及高浓度有机废水发酵液为代表的迟效碳源。基于降低脱氮成本和废物资源化利用等目的,概述这两类复合碳源的制备过程、生物脱氮性能以及实际应用的可行性等方面内容,提出其质量和性能提升的潜在路径。最后指出建立新型复合碳源的综合性能评价体系是开发利用生物脱氮用新型外加碳源的前提和保障。

新型螺旋管式超滤膜处理垃圾渗滤液的实证应用

外置式超滤膜生物反应器(MBR)工艺在垃圾渗滤液处理中被广泛应用。传统管式超滤膜组件在面对污泥浓度高、污染物多等复杂工况时,容易引起膜污染和膜堵塞,影响膜的性能。新型螺旋管式超滤膜组件具有独特的膜表面结构,为验证其抗污堵性能,在某生活垃圾渗滤液处理站开展了长期性能测试,通过MBR膜系统的产水量和循环流量、出水水质的变化,对比分析了新型螺旋管式超滤膜组件与传统管式膜组件的处理效果和膜污堵特征。研究表明:MBR膜系统运行前2年的膜通量平均衰减5.25%,运行第3~5年平均衰减3.1%,第5年新型螺旋管式膜组件的通量仍保持126.7 L/(m^(2)·h);膜系统初始循环流量平均值为274.1 m^(3)/h(即循环流速为4 m/s);出水的氨氮质量浓度长期低于10 mg/L,COD_(Cr)去除率达到90%。新型螺旋管式膜组件的抗污染性能更佳,可在没有化学清洗的条件下持续运行时长达到57 d;更均衡的跨膜压差(TMP)设计保证了MBR膜系统的运行稳定性。研究认为,新型螺旋结构管式超滤膜和传统结构管式超滤膜的差异在于改变膜表面的微环境流态等,具有更强的扰动能力,降低膜管结垢和堵塞的风险。

轻应用背景下我国省级智慧图书馆微服务现状调查与分析——以江西省图书馆为例

级图书馆致力于借助轻应用小程序来提升微服务水平。论文首先通过网络调查法分析了31所省级智慧图书馆微服务开展概况;然后通过文献调研及问卷调查法确定了智慧图书馆微服务小程序服务评价指标,并对江西省智慧图书馆微服务质量进行满意度实证研究;最后根据研究结果,从四个评价维度分别提出了提升策略,以期为轻应用背景下我国智慧图书馆开展微服务工作、提升微服务水平提供参考。

105/140 GHz双频兆瓦回旋管实现1.0 MW脉冲输出

报道了聚变应用的MW级双频(105/140 GHz)回旋管的最新实验进展。该回旋管的谐振腔、准光模式变换器、输出窗采用了双频共用的设计,电子枪采用了双频复用的双阳极磁控注入枪,收集极采用单极降压。最新的实验表明:在重频1 Hz短脉冲条件下,在105 GHz点和140 GHz点,测试得到脉冲功率分别为710 kW和1.057 MW,对应总效率分别为34%和49%。这是国内首次在回旋管实验中实现1.0 MW功率输出。

105/140 GHz双频兆瓦级回旋管的设计与实验进展

介绍了105/140 GHz双频兆瓦级回旋管的设计和最新实验进展。该回旋管的谐振腔、准光模式变换器、BN输出窗采用了双频共用的设计,电子枪采用了双频复用的双阳极磁控注入枪,收集极采用单级降压。在现有实验室电网功率容量有限的情况下,进行脉冲调试,得到的实验结果为:在重频1 Hz、ms连续短脉冲条件下,在105 GHz点和140 GHz点脉冲功率分别达到710 kW和1.057 MW,脉宽0.7 ms,对应总效率分别为34%和49%。在105 GHz点通过脉宽延展和老炼,进一步得到300 kW/2 s和400 kW/1 s的秒级脉宽实验结果,BN窗片的温度在两种状态下温度分别达到606℃和503℃,波束频率单一,没有杂模。实验基本上验证了该器件的物理设计。

“互联网+”实验平台医学技师培养及碎片化教学资源合集建构

“互联网+”实验平台医学技师培养及碎片化教学资源合集建构,依托于医学高校医学仪器技能实验平台相关电子学基础课程体系理论、实验和实践内容知识群落,基于互联网+融合媒体技术整合精度[1],关注大学本科阶段医学类执业技师基本素养培育模式灵活度,将其电子学基础课程体系相关理论、实验和实践内容知识群落资源形成碎片化资源设计,以“课程内容、章节”为序碎片细化知识体系等教学资源内容,整合为碎片化理论、实验和实践内容知识群落教学资源,并进行合集建构的理论研究。

固体绝缘子的真空沿面闪络研究

针对在高压设备中因沿面闪络现象而发生绝缘失效的问题,对沿面闪络现象中的基础特性测量手段、影响因素及其发生机制等关键问题进行了归纳总结,介绍了目前关于沿面闪络观测手段及其影响因素研究的主要进展,并对沿面闪络过程的具体机制以及表面电荷在沿面闪络过程中扮演的作用进行讨论。其中,外在因素、电极-介质界面层因素以及真空-介质表面层因素等三大类因素在影响沿面闪络的同时也对表面电荷积聚消散造成影响,其具体机制各不相同。在沿面闪络的主流机制中,SEEA理论较完整地阐述了沿面闪络的起始过程,ETPR理论则对沿面闪络的发展过程有着更好的解释。此外,表面电荷为沿面闪络发生提供了必要电荷,其积累与消散行为对沿面闪络发展起着决定性作用。开发能够实现低二次电子发射系数与高表面电导的绝缘材料及表面改性技术将是该领域未来重点研究方向。

基于碳减排的污水厂污泥处理处置全流程最佳技术路线分析

按照IPCC提供的计算方法,选取符合我国国情的排放因子,以污水厂浓缩污泥为起点,比较了3种污泥处理处置技术路线(深度脱水+填埋、脱水+干化焚烧+填埋/建材利用、厌氧消化+脱水+干化焚烧+填埋/建材利用)的碳排放强度,从碳减排的角度提出了最优选污泥处理处置的全流程技术路线。研究结果表明,浓缩污泥VS含量在50%~65%时,从污泥处理处置全流程看,深度脱水+填埋路线是高碳排放处理处置方式,且会产生二次污染,应尽量避免;脱水+干化焚烧+填埋/建材利用和厌氧消化+脱水+干化焚烧+填埋/建材利用路线的碳排放强度仅为深度脱水+填埋碳排放的约20%,且后者略低。研究认为,浓缩污泥经过厌氧消化后干化焚烧,残留的焚烧飞灰建材利用是最佳的碳减排处理处置技术路线,且当浓缩污泥VS含量和污泥脱水后含水率达到一定要求时,可以实现污泥处理处置全流程碳中和,应加快推广应用。

中低温改性聚氨酯填料移动床生物膜反应器深度脱氮研究

小试条件下探讨了以改性聚氨酯海绵填料作为微生物载体的移动床生物膜反应器(MBBR)深度脱氮规律和用于城市污水深度脱氮的可行性。研究结果表明,常温和低温条件下,改性聚氨酯填料的填充率为50%时,连续流小试深度脱氮的总氮去除负荷率分别达到52.8、68.4 mg/(L·d),单位体积填料的反硝化负荷率分别为130.4、187.2mg NO_(3)^(-)-N/(L·d),水温降低对改性填料深度脱氮的影响不明显。随着外碳源投加比例增加,改性聚氨酯填料的脱氮效率明显提升,碳氮比为6:1时,去除效率最佳,每升填料的TN去除速率和反硝化速率分别为216.0 mgTN/d和240.0 mgNO_(3)^(-)-N/d。分析了填料上反硝化微生物的多样性,其中变形菌门是绝对优势微生物,占比达到71.5%。从属的角度,固氮螺菌属(Azospira)占比为16.42%,食酸菌属(Acidovorax)占比为2.23%,其它潜在反硝化菌占比为9.62%。研究认为,粉末活性炭改性的聚氨酯海绵填料用于城市污水厂的深度脱氮是可行的。

城镇污泥特性及处置过程碳排放影响的研究

随着我国污泥产量与日俱增,污泥处置过程中的碳排放量也随之增加,污泥的泥质特性是影响污泥处置和碳排放的重要因素。对近15 a来我国城镇污水厂脱水污泥的特性进行统计分析,总结污泥含水率、有机质、总氮、总磷、重金属含量的时空分布特征,并结合污泥处置工艺的碳排放计算方法,总结根据污泥特性选择合适的处置路径,为污泥的资源能源回收利用和低碳处置提供基础资料,推动实现我国污泥处置的碳减排目标。

蛋白大数据键价法统计分析固氮酶金属簇的几何和电子结构

键价法是根据化学键键长来计算阳离子价态的方法,其键价理论源于鲍林规则.它是一种半经验的理论,已在无机晶体的小分子结构中得到广泛应用,然而关于生物金属酶氧化态的计算和几何构型的研究很少.该文以固氮酶中3个典型的原子簇M、P、F为例,详细介绍蛋白大数据键价法统计分析在固氮酶研究中的应用.键价计算得到M簇Mo、V的氧化态为Mo(Ⅲ)、V(Ⅲ),同时给出静息态和底物络合状态下M簇Fe原子的氧化态.有趣的是,键价计算结果显示静息态P N簇并非之前认同的钼铁蛋白P簇全亚铁还原态,而是双氧化铁态2Fe^(3+)6Fe^(2+),从而使人们对固氮酶电子传递中间体有了全新的理解.

复杂地区油田剩余油分布与开发技术优化研究

以某低渗透油藏为例,采用薄片荧光分析和微观仿真分析方法,研究了该油藏的剩余油分布规律和开发技术优化方案。结果表明:剩余油类型以孔喉充填型、喉道滞留型、分散油滴型和角隅型为主,剩余油分布整体规律呈相似性,其中低渗透砂岩储层以孔喉充填型剩余油为主;剩余油的生成机制主要包括毛细管圈闭作用和孔隙内驱替流体分离作用;通过优化注采排距、注采井距和注采井数比等措施,可以有效提高剩余油的动用程度,其中储层基质渗透率与合理排距成正相关,一般裂缝油藏下,井排比为2~5,并可通过提高注采井数比,增加注水井数,来满足供液和保持地层压力的要求。

Ka波段回旋行波管高效率输入耦合器设计

为了实现Ka波段回旋行波管高纯度TE01模式输入,通过在输出口添加滤波结构,对二级功分TE01输入耦合器进行改进,改进后杂散模式传输效率由平均7%下降至2%。该结构主体为一个级联的两级Y型功分网络,能高效地实现矩形波导TE10模式到圆波导TE01模式的转换。在基于传输线理论对功分网络的传输性能理论分析的基础上,借助三维电磁仿真软件进行多次优化迭代,最终得到了一个在31 GHz附近模式转换效率大于99%的宽带TE01输入耦合器,该输入耦合器具有5 GHz的−0.1 dB插入损耗带宽,同时有效频带内的平均模式转换效率高达98.6%,模式纯度在99%以上并且回波损耗小于−15 dB。采用矢量网络分析仪对该器件进行了背靠背冷测实验,结果表明,其带内衰减约为0.5 dB,与仿真计算结果偏差较小,符合工程实际需求。

环氧丙烷高盐皂化废水处理技术述评

基于氯醇法生产环氧丙烷所产皂化废水的高盐、高污染特性,从传统的预处理结合生化处理、多工艺组合处理、循环回用与资源化等方面总结了环氧丙烷高盐皂化废水处理技术的现状和发展趋势。指出,推动环氧丙烷生产工艺的清洁化发展,改进皂化废水的处理工艺并加强进水水质的管控,以及研发和应用废水回用和废盐资源化技术,是实现环氧丙烷高盐皂化废水处理行业可持续发展的关键。

受污染源水生物预处理挂膜过程研究

本文利用中试和生产性试验对受污染源水生物预处理的自然挂膜过程进行研究 ,讨论了挂膜过程污染物去除效果的变化、生物膜上细菌数量的增长、生物膜总的状况变化及动物组成的演化 ;分析了影响填料挂膜的各种因素 ,提出了判断生物膜成熟的依据、填料挂膜的适宜参数。

炼油废水的处理和回用进展

总结了国内外炼油废水深度处理和回用的研究与生产应用的现状及近 10年来处理炼油废水回用深度处理的一些新的工艺、技术和工业化应用的进展 。

倒置AAO工艺聚磷微生物的吸磷行为

采用人工配水和市政污水研究了“缺氧-厌氧-好氧”(倒置AAO)脱氮除磷工艺中,聚磷微生物(PAOs)在低碳源、高硝酸盐环境下的释磷和吸磷行为.结果表明,在低碳源、高氮和磷环境中,尽管PAOs在缺氧厌氧段释磷程度低,如果适当延长厌氧段和好氧段的HRT、且好氧曝气较充分,仍能超量吸收磷.PAOs过量吸磷的能量来源不仅仅是厌氧段吸收与合成的胞内聚合物在好氧段的氧化,还来自好氧环境正常代谢过程中多余的能量.外加碳源的投加时间点对PAOs吸磷的影响不显著.PAOs在厌氧段后期出现过量吸磷现象,推测是细胞内有机物厌氧降解产生的ATP通过某种代谢途径被用于无机磷的吸收.

悬浮填料生物膜工艺的研究进展

悬浮填料生物膜工艺又称为移动床生物膜反应器工艺,是上世纪90年代初迅猛发展起来的一种新型水处理工艺.它既可以作为独立的生物处理系统,也能够与活性污泥法组合以增加后者的处理效能,还可以作为中高浓度工业废水的生物预处理手段.本文总结了悬浮填料生物膜工艺的流体力学、生化动力学规律、悬浮填料的开发现状,探讨了此工艺在市政生活污水、工业废水、低污染物浓度的水处理领域的研究和应用进展.进一步开发高效、廉价的功能型悬浮填料,提高填料的有效比表面积,优化与确定工艺和运行参数,将推动悬浮填料生物膜工艺在我国的全面应用.

0.14THz返波管器件

对有限引导磁场环形电子束的色散曲线作了理论推导,并利用该色散关系数值计算了正弦慢波结构的色散曲线。采用KARAT模拟程序对0.14 THz返波管进行了粒子模拟,并在RADAN303脉冲源上开展了初步的实验研究,实验获得频率大于0.14 THz、脉冲宽度1-2 ns和辐射功率大于100 kW的太赫兹波输出。