印染污泥的超临界水氧化实验研究

通过间歇式反应器和小型盘管式反应器进行了印染污泥的超临界水氧化特性实验研究。在明确污泥输运特性的基础上,探索反应温度、氧化系数、污泥含水率及辅助燃料对超临界水氧化反应的影响规律,评估反应后污泥中重金属元素的浸出毒性。研究结果表明,常温条件下,91%含水率的污泥粘度满足高压污泥隔膜泵的输运要求。温度与氧化系数对超临界水氧化反应起积极作用,而含水率对有机物分解是不利的,在585℃、5 min、含水率91%及氧化系数3.0条件下,污泥COD去除率达到99.61%。另外,2.57%的异丙醇对污泥具有明显的共氧化作用,在400℃时,COD去除率增加至98.54%。最后,重金属在反应过程中可转化为稳定的结合态。综上所述,超临界水氧化技术可实现对印染污泥的无害化处置。

无定河流域基流变化特征及其对降水的响应

基流是干旱区河流水资源的重要组成部分,在维持河川径流和维护流域生态安全等方面具有重要作用。探究无定河流域基流变化特征及其对降水的响应,对优化黄土高原水资源配置意义重大。基于无定河流域1960—2019年逐日降水量、径流量数据,利用数字滤波法、小波变换、双累积曲线及弹性系数法等,分析了降水量与基流深年际和年内变化特征,探讨了降水量与基流深的时频域关系及基流对降水的时滞效应,并明确了降水—基流关系的变化方向。结果表明:无定河流域年基流深和年基流指数分别呈极显著下降趋势(p<0.001)和不显著增大趋势(p<0.1),多年平均值分别为23.83 mm和0.67。基流深和基流指数值在春秋两季较大,夏冬两季较小;夏秋季降水对基流的控制能力在高能量和低能量区均明显强于春冬季;基流对降水的年均时滞时长为3.2天,月均(5—10月)时滞时长均在7天内。在过去60年间,流域基流储量增加7倍以上;降水量与基流深的关系发生2次变化,变化点分别为1971年和2000年;2000年后基流对降水的敏感性减弱,二者关系变化的方向更加稳定。研究结果以期为黄河中游地区水资源可持续开发利用提供理论支撑。

活性橙7在亚临界/超临界水中的结焦反应试验研究

针对印染污染物的超临界水氧化处理系统中,有机物在预热过程中结焦积碳引起的系统设备及管线堵塞问题,本文提出了对典型印染污染物活性橙7染料在亚临界/超临界水中的水热反应进行研究,考察了操作参数对染料有机物向焦油转化过程的影响机制.研究结果表明,反应温度为350℃时,焦油的转化率最大,部分氧化以及添加剂NaOH有利于气化反应路径的进行,进而可有效地抑制焦油生成,另外增加物料浓度,促进了染料化合物向焦油积碳的转化,而这不利于系统运行.研究结果可以为优化印染污染物的超临界水氧化系统提供理论依据.

大通河流域降水结构的演变特征及其驱动力探究

论文以青藏高原大通河流域为例,分别采用基于日、月降雨集中度指标(CI和CIM),表征大通河流域的降水结构特征,并分析其演变特征;采用交叉小波分析探究太阳黑子和大气环流异常指数太平洋10 a涛动(PDO)、厄尔尼诺/南方涛动(ENSO)、北极涛动(AO)与流域降水结构变化的联系。结果表明:1)流域南部的年均CI值高于北部,中部的年均CIM值高于流域其他部分;2)流域年CI值上升趋势明显,而其年CIM值具有明显下降趋势,且两者的一致性被破坏;3)太阳黑子对于流域降水结构影响最为显著,AO和ENSO的影响次之,PDO的影响最弱。研究成果有助于揭示大通河流域降水结构的驱动机理,为其模拟与预测奠定坚实的基础。