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电化学隔膜电解软化装置设计及应用研究

电化学隔膜电解软化装置设计及应用研究

作者：刘树梁青岛理工大学

学位级别：硕士

针对工业废水零排放需求,将高盐废水回收循环利用已成为不可或缺的重要举措。然而相关处理工艺中的硬度离子结垢,极大的阻碍了工艺正常运行,己经成为制约盐水回用的瓶颈问题。尽管被广泛看好的电化学阴极沉淀技术已经取得了显著的改进,... 详细信息

针对工业废水零排放需求,将高盐废水回收循环利用已成为不可或缺的重要举措。然而相关处理工艺中的硬度离子结垢,极大的阻碍了工艺正常运行,己经成为制约盐水回用的瓶颈问题。尽管被广泛看好的电化学阴极沉淀技术已经取得了显著的改进,但其工作除垢速率低和装置能耗高等缺陷限制了该技术的大规模工业应用。鉴于此,本论文旨在研发软化效率高、长周期运行稳定、运营成本低的电化学阻垢、除垢装置,用于工业盐水软化以及部分脱盐。首先,以无机性盐水为研究对象,设计出一种自产晶种的双极电极电化学软化装置。该电解装置内置聚四氟乙烯(PTFE)微滤膜以及双极电极分离酸液和碱液。就进水流向设计出三种操作模式,最优操作模式A,应用电流密度8 m A cm时,阴极出水和终端汇流中钙硬度的持续去除率分别为85%和57%,对应沉积速率分别为1282 g Ca COh m和956 g Ca CO h m,能耗为0.62 k Wh kgCa CO,终端出水p H 7.0。综合考虑碳酸钙沉积速率、能耗、电流效率以及出水结垢倾向,得出最优操作参数为:电流密度8 m A cm、流速30 m L min、Ca/HCO摩尔比1:1.2。同时,对腔室内钙离子、硫酸根离子以及氯离子浓度进行考察,结果表明钙离子浓度受电迁移、电沉积共同影响,硫酸根离子仅受电迁移影响,氯离子受电迁移以及阳极氧化影响。能耗<3 k Wh kgCa CO条件下,对某市政二级水以及海水进行处理,出水中硬度平均去除率分别为62.5%和42.5%,溶液电导率分别下降1000μS cm、5000μS cm,表明该技术可应用于实际盐水处理的预处理阶段。此外,长周期试验中该沉积系统能长期高效稳定运行。浊度以及沉积物晶型分析表明,感应阴极增强了电解装置的性能,这是由于电极阴极腔内优先沉积的碳酸钙颗粒增强了后续的感应阴极腔内碳酸钙二次沉积。其次,针对盐水处理过程中存在的有机污染问题,提出电解耦合电絮凝工艺,该工艺由隔膜电解池、电絮凝池以及微滤池构成,可有效同步软化,部分除盐,COD去除,浊度去除。实验表明,电解池电流密度10 m A cm耦合电絮凝池电流密度30 m A cm条件下,终端出水中Ca、COD的去除效率分别可达88%与33%。电导率可由进水的7 m S cm下降至5.8 m S cm,因此该耦合工艺展现出一定的除盐作用。综合考虑钙硬度去除率、COD去除率以及电导率,考察操作参数影响。结果表明,耦合系统的应用电流分配对Ca、COD的去除效率影响显著;水温升高对耦合工艺的硬度去除有消极影响,而对COD去除有促进作用;Ca/HCO摩尔比对Ca、COD的去除效率均有促进作用。此外,对沉积物分析发现,腐殖酸的存在对沉积的碳酸钙晶型无明显影响,电絮凝产物对盐水中的钙硬度以及腐殖酸去除起着至关重要的作用。电解20 m A cm耦合电絮凝50 m A cm条件下,电解耦合电絮凝工艺对石化工业盐水处理,终端出水中对钙离子、镁离子、COD的去除率分别达48%、50%、55%,浊度由初始的126 NTU降至1 NTU以下,电导率下降3600μS cm。表明该工艺可应用于工业盐水的硬度、COD以及浊度的同步去除。总之,本论文通过对电化学沉积技术逐步优化,构建了两套用于处理工业盐水的电化学体系。通过本文的研究为工业盐水除垢提供了技术方法以及理论依据,为装置产业化提供了技术支撑。

关键词：双极电极 PTFE膜电化学沉积碳酸钙腐殖酸

中药材北沙参不同发育阶段根际微生物群落动态研究

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中药材北沙参不同发育阶段根际微生物群落动态研究

作者：刘树梁鲁东大学

学位级别：硕士

北沙参为伞形科(Apiaceae)珊瑚菜属(Glehnia ***)珊瑚菜(Glehnia littoralis *** ex Miq.)膨大的根。北沙参是一种传统中药材,具有非常重要的应用价值,种植历史悠久。目前其野生资源已处于濒危状态,市场上的“北沙参”药材主要来自于人... 详细信息

北沙参为伞形科(Apiaceae)珊瑚菜属(Glehnia ***)珊瑚菜(Glehnia littoralis *** ex Miq.)膨大的根。北沙参是一种传统中药材,具有非常重要的应用价值,种植历史悠久。目前其野生资源已处于濒危状态,市场上的“北沙参”药材主要来自于人工栽培,但长期的固定区域种植导致了药材产量和质量下降。根际微生物通过与植物根系的相互作用,在影响植物品质和生产力方面发挥着重要作用。了解北沙参栽培过程中根际微生物的群落组成、结构功能、动态变化,对利用其提高植物抗病性、提高产量和品质具有重要意义,或可为解决北沙参产量和质量下降的瓶颈问题提供一个思路。本研究选取了两个主栽培区(山东莱阳和内蒙古赤峰)的北沙参不同发育阶段(幼苗期、旺盛生长期、收获期)的根际土壤为研究对象,通过检测北沙参根际土壤的理化因子,并结合根际微生物的高通量测序分析,以及微生物和环境因子的共生网络分析等生物信息分析方法,系统地研究了北沙参不同发育阶段的根际细菌和根际真菌的群落组成、多样性、结构、功能、根际微生物与环境因素之间的相关性。主要研究结果如下:(1)两地区土壤样品测序均获得丰富的细菌操作分类单元(OTUs),山东莱阳获得1885个OTUs,分属于25个门和479个属,内蒙古赤峰地区获得1913个细菌OTUs,分属于25个门和470个属,主要优势菌门均为变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteriota)和放线菌门(Actinobacteriota)。变形菌的相对丰度从苗期到生长旺盛期显著增加,但从生长旺盛期到收获期基本保持稳定。针对两地区的真菌OTUs分析得知,山东莱阳有903个真菌OTUs,分属于10个门和312个属,内蒙古赤峰有1093个真菌OTUs,分属于11个门和320个属,均表示有丰富的真菌OTUs;其中子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和被孢霉门(Mortierellomycota)为优势真菌门。担子菌门是真菌界中重要的病原体谱系,其在两地的北沙参发育过程中都在旺盛期明显升高,可能表明病原菌的入侵发生在旺盛生长期。(2)随着北沙参的生长发育,北沙参根际微生物多样性呈现变化。山东莱阳的细菌多样性呈现逐步下降的趋势,内蒙古赤峰的细菌多样性呈现先降低后上升的趋势,两地的真菌多样性均呈现先降低后上升的趋势。总结发现,在北沙参的旺盛生长期两个地区不同微生物群落多样性都出现了下降,并普遍伴随着丰富度指数的下降,说明北沙参在旺盛生长期的分泌物可能对微生物群落呈现出了选择效应,土壤类型也从细菌占优势状态向真菌占优势的阶段转变。(3)对北沙参土壤根际细菌序列进行注释分析并比较,通过功能差异分析与主成分分析,观察到幼苗期和其它发育阶段的功能有显著差异。收获期“环境适应”功能的相对丰度显著高于幼苗期,这一功能主要与“植物-病原体相互作用”有关,表明细菌群落可能参与了植物在收获阶段的抗病性。对于真菌群落,功能分化也发生在早期发育阶段和中后期发育阶段。腐生、共生和病原腐生共生复合型真菌的丰度随着北沙参的生长发育,其数量逐渐增加。这些真菌可能加速土壤有机质的分解,并将不溶性矿物质转化为北沙参可利用的营养物质。(4)基于根际微生物与土壤理化因子相关性分析发现,8个关键环境因子(p H、有机质、有效磷、蔗糖酶、硝态氮、铵态氮、速效钾和脲酶)可能在不同发育阶段驱动着微生物区系的变化,并提供了不同发育时期的细菌和真菌名单。另外,共生网络分析也表现了根际微生物之间,及其与土壤理化因子之间有复杂的网络关系。了解各种环境因子对根际微生物群落的影响,可以帮助我们通过调控环境因子来构建有益微生物群落,促进植物健康生长,提高药材产量。(5)基于两个地区的根系微生物组数据,采用随机森林法识别生物标志物,山东莱阳地区选择了47个细菌生物标志物和22个真菌生物标志物。内蒙古赤峰地区选择了21个细菌生物标志物和34个真菌生物标志物。结合微生物群落组成、多样性分析和群落功能的结果,可以推测随着北沙参的生长发育,北沙参对微生物群落呈现出了一定的选择性。了解北沙参生长发育过程中对微生物的富集偏好,将有利于改善北沙参的质量与产量,可为中药材北沙参种植的田间管理和优化栽培提供数据支持。

关键词：北沙参根际微生物高通量测序土壤理化因子

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异步电动机变频调速系统微机监测软件设计

中国农业大学学报 1999年第2期4卷 90-93页

作者：杜尚丰刘树梁中国农业大学电子电力工程学院

设计出一种用于单片机和微型计算机之间的数据采集和分析系统。该系统能够在计算机控制下对单片机传送的数据进行采集和分析处理，并能完成数据的保存、显示和打印等任务。在对异步电动机运行状态的监测实验中，取得了满意的效果。

关键词：异步电动机变频调速系统串行通信微机软件

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普惠金融对农村家庭稳定脱贫影响效应——基于2017CHFS数据实证分析

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中国农业资源与区划 2021年第10期42卷 176-185页

作者：刘七军刘树梁李昭楠北方民族大学经济学院民族地区相对贫困治理研究中心

[目的]发挥普惠金融对农村家庭稳定脱贫的效应对解决农村相对贫困意义重大。[方法]文章基于2017年中国家庭金融调查(CHFS)数据,使用熵权法和VEP构建了家庭层面普惠金融指数和期望贫困脆弱性指数,利用分位数回归和中介效应模型,探究不同... 详细信息

[目的]发挥普惠金融对农村家庭稳定脱贫的效应对解决农村相对贫困意义重大。[方法]文章基于2017年中国家庭金融调查(CHFS)数据,使用熵权法和VEP构建了家庭层面普惠金融指数和期望贫困脆弱性指数,利用分位数回归和中介效应模型,探究不同分位数、不同贫困标准和不同指标下普惠金融对农村家庭贫困脆弱性影响效应及作用机制。[结果]普惠金融对农村家庭贫困脆弱性在不同分位数、不同贫困标准和不同指标下均有显著的负向效用。[结论]一方面随着脆弱性的提高,该效应呈上升趋势,改善金融普惠状况将有助于降低农村家庭的贫困脆弱性进而达到稳定脱贫之目的;另一方面随着贫困标准的提高,贫困脆弱性大幅度提高,意味着相对贫困人口仍是今后扶贫中不容忽视的问题;同时索贝尔中介效应检验指出,普惠金融主要通过影响家庭劳动、家庭收入和家庭消费,进而发挥稳定脱贫作用。

关键词：普惠金融指数贫困脆弱性分位数回归中介效应熵值法

SOLO分类评价理论与历史教学设计——以义务教育阶段历史《美国南北战争》为例

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江西教育 2014年第12期 19-20页

作者：刘树梁江西省会昌县实验学校

SOLO分类评价理论已广泛应用于中学各科教学上,并见取得了不错的教学效果。本文以义务教育阶段历史科学书中的《美国南北战争》为例,探讨了在历史教学设计中应用该理论所起的作用。

关键词： SOLO分类评价理论历史教学设计

面向农村市场经济支持第三产业发展：对江津头道河信社的调查

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重庆金融 1993年第2期 44-45页

作者：刘树梁

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信息化环境下初中历史课堂教学新思考

中文科技期刊数据库（引文版）教育科学 2021年第7期 51-52页

作者：刘树梁江西会昌实验学校江西赣州342600

在教育信息化2.0的大环境下,信息技术需要充分整合到学科课堂教学过程中。信息技术在课堂教学中的作用应该是提升教学效率,促进学生对于新知识的理解,让学生在实际的操作与生动直观的演示中了解知识要点,从而提高学习成绩和整体素质。... 详细信息

在教育信息化2.0的大环境下,信息技术需要充分整合到学科课堂教学过程中。信息技术在课堂教学中的作用应该是提升教学效率,促进学生对于新知识的理解,让学生在实际的操作与生动直观的演示中了解知识要点,从而提高学习成绩和整体素质。在初中历史课堂的教学中可以看到,运用信息技术时,历史过程的讲解更加生动,学生对于历史事件和基础知识的理解更加深刻,有效提高了学生的探究意识和创新能力,基于此,本文对信息化2.0环境下初中历史课堂教学的模式进行分析并提出了新的思考。

关键词：教育信息化初中历史信息技术互联网+ 教学模式

基于大概念的问题链设计策略--以《基督教的兴起和法兰克王国》的教学为例

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中学政史地（教学指导） 2024年第3期 61-64页

作者：刘树梁江西会昌实验学校

《义务教育历史课程标准(2022年版)》(以下简称“课程标准”)在“历史课程内容结构示意图”中揭示了世界古代史的发展脉络、时代特征--“区域文明的多元发展”。课程标准对世界古代史部分提出的“学业要求”有:“知道古代世界文明的多... 详细信息

《义务教育历史课程标准(2022年版)》(以下简称“课程标准”)在“历史课程内容结构示意图”中揭示了世界古代史的发展脉络、时代特征--“区域文明的多元发展”。课程标准对世界古代史部分提出的“学业要求”有:“知道古代世界文明的多元特点”“能够了解古代文明之间的交流、互动;初步理解、尊重各个文明之间的差异”等。基于此,可将“区域文明的多元发展”设定为世界古代史的大概念,作为教学主线。

关键词：世界古代史教学主线古代文明课程内容结构课程标准多元发展问题链设计基督教

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SOLO分类评价理论与历史教学设计——以义务教育阶段历史《美国南北战争》为例

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江西教育（综合版）（C） 2014年第4期 19-20页

作者：刘树梁江西省会昌县实验学校

SOLO分类评价理论已广泛应用于中学各科教学上，并见取得了不错的教学效果。本文以义务教育阶段历史科学书中的《美国南北战争》为例，探讨了在历史教学设计中应用该理论所起的作用。

关键词： SOLO分类评价理论历史教学设计