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硫铁矿自养反硝化同步脱氮除磷性能的研究

硫铁矿自养反硝化同步脱氮除磷性能的研究

作者：李明礼大连理工大学

学位级别：硕士

随着水生态保护和水治理标准的提高,对污水处理厂进行升级改造大势所趋。脱氮除磷是改善污水处理厂二级出水水质和防止水体富营养化的关键。传统脱氮工艺处理低碳氮比废水时需要补充额外的碳源,硫自养反硝化工艺因其无需外加碳源、脱氮... 详细信息

随着水生态保护和水治理标准的提高,对污水处理厂进行升级改造大势所趋。脱氮除磷是改善污水处理厂二级出水水质和防止水体富营养化的关键。传统脱氮工艺处理低碳氮比废水时需要补充额外的碳源,硫自养反硝化工艺因其无需外加碳源、脱氮效率高、污泥产量低等优点得到了广泛关注。本文以硫铁矿作为电子供体,研究了其自养反硝化特性,对工艺的启动方式进行了优化,通过高通测序技术揭示了微生物群落结构,旨在为硫铁矿自养反硝化工艺的实际应用提供支持。主要研究结果如下:(1)通过批次实验,比较了不同电子供体培养的污泥样品脱氮性能,并通过高通量测序技术揭示了微生物群落结构。以S做为电子供体培养的系统脱氮效率高,启动时间短,系统内硫自养反硝化工艺核心菌属Thiobacillus相对丰度最高,为70.40%,因此,在后续实验中使用S快速启动硫铁矿自养反硝化工艺。在此基础上,应用S快速驯化的污泥,在批次实验中探究了硫铁矿自养反硝化过程的影响因素。在温度为33℃,进水TN浓度为50 mg/L,TP为5 mg/L条件下,系统的TN与TP去除率均随着HRT的提高而提高,在HRT为10 d时,TN去除率可达到98.7%,TP去除率可以达到100%;硫铁矿自养反硝化系统在p H为5-9范围内均有着良好的脱氮除磷性能;系统的脱氮除磷性能随硫铁矿投加量的增大而增大,当投加量为理论值2倍时,脱氮效果最好;硝酸盐浓度为30 mg/L时,系统的TN去除率最高,为97%,TP去除率随硝酸盐浓度提高而提高;系统内磷的浓度大于1 mg/L时,系统的脱氮性能就不受磷的限制。(2)分别建立以硫铁矿为电子供体的活性污泥反应器和生物滤池反应器,对硫铁矿自养反硝化工艺反应器形式进行了筛选。生物滤池反应器具有更高的脱氮效率和更低的启动时间,因此选择生物滤池作为后续连续流反应器的运行方式。在优化了反应器形式的基础上,以硫铁矿(1号)为填料的生物滤池作为对照组,分别构建了以硫铁矿/石灰石(2号)和硫铁矿/硫磺(3号)为填料的强化型硫铁矿生物滤池,考察了三个系统的脱氮除磷性能。在进水TN为30 mg/L,TP为5 mg/L的条件下,系统的最优HRT为12.4 h,、三个系统的TN去除率分别为93.2%(1号)、91.1%(2号)与98.8%(3号),TP去除率均为100%;最适温度为30℃,温度对TP的去除影响不大;系统最适p H范围为6-7.5;TN去除率随着初始TN浓度提高不断降低,在TN浓度低于30 mg/L时,三个反应器均能够取得良好的脱氮效果;初始磷浓度大于2 mg/L时,磷浓度不对系统脱氮性能造成限制;DO浓度对TN去除具有抑制作用,对TP去除影响不大。(3)在上述优化参数的基础上,将三个系统应用于处理城市污水处理厂生化尾水,从去除效果、出水水质的角度来评价强化工艺的可行性,并通过微生物群落分析来探究强化工艺的强化机理。结果表明:当反应温度为31-33℃,HRT为2.2 h时,三个反应器总氮(TN)去除率分别为91.3%(1号)、84.5%(2号)、100%(3号),出水TN浓度均小于5 mg/L;总磷(TP)去除率分别为91.4%(1号)、85%(2号)和100%(3号),TP去除率随TN去除率提高而提高;出水p H基本均能维持在6.8-7.6之间,体系内硫酸根产量较低,维持在4.99-5.91(mg SO/mg NO-N)。Thiobacillus作为硫铁矿自养反硝化工艺的核心功能菌属在3号反应器内占据优势地位。以硫铁矿/硫磺为填料的反应器不仅可以实现快速启动,也能够取得良好的氮磷去除效果,为硫铁矿自养反硝化技术的实际应用提供了理论支持。

关键词：硫铁矿自养反硝化脱氮除磷生化尾水

Mo助催化Fenton和紫外-Fenton体系对染料的降解研究

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Mo助催化Fenton和紫外-Fenton体系对染料的降解研究

作者：李明礼山东建筑大学

学位级别：硕士

罗丹明B(Rh B)作为一种常见的有机染料之一,因其“致癌、致突变性、致畸形”受到了水环境污染治理领域的广泛关注。而常规的芬顿(Fenton)水处理工艺受到处理效率和成本的限制,较难对Rh B达到较好的去除效果。Fenton的降解原理是通过产... 详细信息

罗丹明B(Rh B)作为一种常见的有机染料之一,因其“致癌、致突变性、致畸形”受到了水环境污染治理领域的广泛关注。而常规的芬顿(Fenton)水处理工艺受到处理效率和成本的限制,较难对Rh B达到较好的去除效果。Fenton的降解原理是通过产生大量活性自由基去攻击一些发色基团,但Fenton本身也存在着一些条件的制约。近年来,为了打破Fenton反应的限制条件,取得更好、更快的反应,一些基于Fenton技术衍生的新的处理技术手段在印染废水降解等方面得到广泛应用。钼(Mo)助催化Fenton法和Mo助催化紫外(UV)-Fenton法作为一种新型的水污染降解技术,与传统Fenton法不同的是,在整个反应体系中,它以单线态氧(O)的形态发挥着主要作用。而O是一种不稳定的激发氧分子,类似于超氧自由基(·O)、羟基自由基(·OH)、过氧化氢(HO)和其他活性氧(ROS),在污水治理等方面发挥着重要作用。本课题尝试构建Mo-Fenton体系和Mo-UV-Fenton体系,并将其用于降解有机染料Rh B。本文通过对单独Fenton体系、Mo-Fenton体系、Mo-UV-Fenton体系三者之间对Rh B去除效能的对比,研究了两种体系中不同影响因素、水体背景成分、实际水体对Rh B去除效能的影响,并通过对两种体系中不同自由基的捕获试验,进一步探究了不同活性成分对Rh B去除效能差异,最后通过对Rh B在体系中的降解途径和氧化产物做了考察,以分析Rh B在Mo-Fenton体系和Mo-UV-Fenton体系中降解路径。研究结果如下:(1)在纯水体系中,相比较于Fenton的单独降解,Mo-Fenton体系、Mo-UV-Fenton体系能够明显的提升对Rh B的去除效率。在相同条件下20 min内,三种体系对Rh B的降解效率分别是55.17%、71.26%和97.77%。在自由基的探讨中,通过分别添加了·OH捕获剂(叔丁醇(TBA))、O捕获剂(色氨酸(Trp))和·O捕获剂(对苯醌(BQ))得出结论:对Rh B降解起作用的是O(主要)、·OH。而紫外(UV)的存在加快了过氧化氢(HO)的分解速率,使体系中·OH浓度升高,更有利于Mo作用于·OH进而转化生成O,促进对Rh B的快速降解。因投加Mo助催化剂的量不同,对Rh B的去除效率不同,当Mo的投加量增加,一方面会促进Fe/Fe的转化产生大量·OH,另一方面在Mo的作用下使·OH通过歧化反应生成O,从而加快Rh B的降解;通过改变反应体系的p H,过酸或过碱都会抑制反应中活性自由基的生成,从而抑制染料的降解;另外,HO投加量的变化,直接影响整个体系中氧化剂的整体含量,含量过少会导致反应体系自由基浓度较低,含量过高时会消耗·OH影响染料降解效果;硫酸亚铁铵((NH)Fe(SO)·6HO)提供的Fe离子是重要的催化剂,随着投加量增加染料降解效果越好,但过多的投加,会导致·OH产生速率过快,·OH彼此消耗,过多的Fe还会对·OH进行捕获。此外,氯离子(Cl)(0-10 m M)通过对·OH的捕获,对Rh B有着轻微抑制作用;腐殖酸(NOM)一方面会与体系中的Fe发生络合,影响Fe/Fe之间的转换,另一方面NOM会对UV有一定的遮蔽作用,会影响HO的光解,影响·OH在体系中的浓度;在实际水体的应用中,Rh B也有着明显的降解,但会受到实际水体中其它成分的影响。还研究了Mo作为助催化剂在体系中的循环效率,经过五次循环实验,Mo作用于体系的效果没有衰减,稳定性较好。(2)本研究对反应体系分别进行了UV-vis全扫描、EPR表征、TOC测定,认为Rh B的脱色原理主要是因为在自由基的攻击下发生N-脱乙基和发色基团的断裂,还包括芳环的开环、矿化、羧基化等反应。此外,为了进一步验证Rh B的氧化降解途径,通过液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)对体系的进行产物分析。在Mo-Fenton体系中得到Rh B可能存在7种中间产物,在Mo-UV-Fenton体系中得到Rh B可能存在的15种中间产物,其降解过程第一步往往涉及N-脱乙基或者攻击N位上的N-乙基。Rh B的脱色主要是生色共轭基团结构断裂的结果。同时,染料分子共轭体系发生破坏,自由基可直接攻击Rh B中心碳,使其快速脱色。

关键词：罗丹明B Mo-UV-Fenton 活性成分降解效能氧化产物

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多电源接入电力系统定价原理研究

多电源接入电力系统定价原理研究

作者：李明礼广西大学

学位级别：硕士

电力市场改革的目的是打破垄断、提高效率、降低用户用电电价、同时让电力投资商有合理的回报、使电力工业可持续健康的发展、并最终使全社会福利最大化。合理的电价机制是电力市场改革的核心问题,科学合理的电价不仅有利于电源结构的优... 详细信息

电力市场改革的目的是打破垄断、提高效率、降低用户用电电价、同时让电力投资商有合理的回报、使电力工业可持续健康的发展、并最终使全社会福利最大化。合理的电价机制是电力市场改革的核心问题,科学合理的电价不仅有利于电源结构的优化,还能引导市场供需平衡,达到电力资源的最有效利用。在实际的电力市场中,发电厂商往往考虑自身利益最大化,利用各种市场力,通过策略性报价获得超额利润。现阶段火电和水电在我国电力结构中占有很大部分比例,其他可再生清洁能源只有很小的比例。清洁能源发展很快,在将来将占据更大的市场份额,多电源定价及相互影响是现在就需要考虑的问题。当量电价是在研究火电电价的基础上发展而来的,当量电价右端点理论具有自动抑制发电厂商报高价和持留容量的不良市场行为,诱导发电厂商回归理性报价,并能满足市场三大原则,给予发电厂商合理的补偿,具有“统一出清电价”和“PAB”电价法没有的优良特性。火电的当量电价法已经被证明了合理有效,因此本文把当量电价应用到水电的上网竞价中,在水火电联合运行的市场中,优先利用水电,并用火电的市场价格衡量水电的上网电价,使水电也能像火电一样参与上网竞价,然后用相同的方法把当量电价依次应用到风电和光伏发电市场中,并通过算例仿真分析说明当量电价在多电源的市场仍然具有在火电市场中的优良特性。清洁可再生能源取代常规能源是不可逆转的趋势,近些年来核电、风电和光伏发电的发展都非常迅猛,但我国对清洁可再生能源并网发电的电价的制定相对滞后。2009年统一制定了风电的标杆电价,对风电的发展取得了很好的指引作用;但至今,我国对核电和光伏发电的上网电价制度一直没有出台,本文经过综合分析建议参考风电标杆电价制定核电和光伏发电的标杆电价。

关键词：电力市场定价机制当量电价标杆电价

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国土资源部拉萨矿产资源监督检测中心

岩矿测试 2013年第2期32卷 348-351页

作者：邱衍卿李明礼王祝胡亚燕国土资源部拉萨矿产资源监督检测中心西藏拉萨850033 成都理工大学地球科学学院四川成都610059 成都理工大学材料与化学化工学院四川成都610059

1发展历史国土资源部拉萨矿产资源监督检测中心依托单位西藏地勘局中心实验室,建室于1972年8月。1983年大批援藏干部内调后,固定人员编制60人。1994年首次申请通过国家计量认证现场评审。2004年批准为西藏自治区重点实验室,2008年批准... 详细信息

1发展历史国土资源部拉萨矿产资源监督检测中心依托单位西藏地勘局中心实验室,建室于1972年8月。1983年大批援藏干部内调后,固定人员编制60人。1994年首次申请通过国家计量认证现场评审。2004年批准为西藏自治区重点实验室,2008年批准为西藏自治区工程技术中心综合研究平台。2009年和西藏大学产学研联合,实验室成为西藏大学理学院的教学、实习基地。

关键词：国土资源部检测中心资源监督矿产拉萨西藏自治区中心实验室国家计量认证

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拉萨河流域甲玛湿地水质净化功能研究

资源科学 2010年第9期32卷 1650-1656页

作者：布多李明礼德吉许祖银旦增刘勇西藏大学理学院拉萨850000 西藏自治区地勘局中心实验室拉萨850000

水质净化功能是湿地的一个重要生态功能之一,本文以西藏拉萨河流域甲玛湿地作为研究对象,对湿地水的色度、浊度、pH值、水温、溶解氧和20种相对重要的金属元素的含量进行了初步研究。发现,西藏甲玛湿地水的pH值、DO值分别为7.40、8.07mg... 详细信息

水质净化功能是湿地的一个重要生态功能之一,本文以西藏拉萨河流域甲玛湿地作为研究对象,对湿地水的色度、浊度、pH值、水温、溶解氧和20种相对重要的金属元素的含量进行了初步研究。发现,西藏甲玛湿地水的pH值、DO值分别为7.40、8.07mg/L;甲玛湿地水中金属元素含量普遍较低,并且水中各种金属元素的含量也差异较大,它们的含量序列为:Ca>As>Mg>Na>K>Fe>Al>Cu>Mn>Zn>Mo>Ni>Cr>Pb>Sb>Co>Cd>Se>Hg>Be。通过对进水和出水水质的比较发现甲玛湿地对色度、浊度和金属元素的去除效果比较明显。对色度、浊度的去除率分别达到了达到了65.1%、63.8%,对不同金属元素的去除效果不同,金属元素的去除率从高到低的顺序为:Be>Al>Pb>Cu>Cd>Fe>Se>Co>Mn>Ni>As>Zn。其中对铍、铝、铅、铜、镉和铁六种金属元素的去除效果最明显,它们的去除率分别达到了73.33%、70.38%、67.95%、67.08%、66.30%、65.50%,对总硬度(Ca、Mg)、Na、Hg、K、Cr、Sb等几种金属元素的去除效率很差、几乎不能被去除。

关键词：甲玛湿地湿地退化净化功能去除率西藏

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西藏拉萨河流域巴嘎雪湿地水化学特征

中国环境科学 2016年第3期36卷 793-797页

作者：布多李明礼许祖银黄道君旦增吴坚扎西西藏大学环境科学研究所西藏拉萨850000 复旦大学环境科学与工程系上海200043 西藏自治区地勘局中心实验室西藏拉萨850000

以西藏拉萨河流域主要天然湿地之一的巴嘎雪湿地作为研究对象,对该湿地水体的p H值、水温、溶解氧(DO)、色度、浊度和15种金属元素的含量进行了分析检测.结果表明,巴嘎雪湿地水的p H、DO平均值分别为7.68、7.01mg/L;湿地水中15种金属元... 详细信息

以西藏拉萨河流域主要天然湿地之一的巴嘎雪湿地作为研究对象,对该湿地水体的p H值、水温、溶解氧(DO)、色度、浊度和15种金属元素的含量进行了分析检测.结果表明,巴嘎雪湿地水的p H、DO平均值分别为7.68、7.01mg/L;湿地水中15种金属元素含量均较低,汞、锡两种金属元素未能检出,其他13种金属元素的含量顺序为:Fe>Cr>V>Ni>Mn>As>Sb>Mo>Pb>Zn>Cu>Co>Cd,并均达到了国家《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅰ类水质标准.通过比较湿地进水和出水水质的发现,巴嘎雪湿地对色度、浊度和部分金属元素的去除效果显著.对色度、浊度的去除率分别达到了51.73%、94.8%,对不同金属元素的去除效果不同,Cu、Pb、Zn、Mo、As、V的去除率分别为64.2%、36.9%、40.7%,28.2%、31.9%、67%.

关键词：拉萨河流域巴嘎雪湿地水化学特征重金属去除率

西藏典型医疗型地热水资源科学利用研究取得重要进展

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科技成果管理与研究 2013年第11期 74-75页

作者：李明礼

西藏是中国地热活动最强烈的地区，地热蕴藏量居我国首位，各种地热显示几乎遍及全区，有七百多处，其中可供开发的地热显示区342处，绝大部分地表泉水温度超过80℃，热显示类型多样化，地热水矿化复杂，矿物质组分丰富。西藏的温泉资... 详细信息

西藏是中国地热活动最强烈的地区，地热蕴藏量居我国首位，各种地热显示几乎遍及全区，有七百多处，其中可供开发的地热显示区342处，绝大部分地表泉水温度超过80℃，热显示类型多样化，地热水矿化复杂，矿物质组分丰富。西藏的温泉资源占全国温泉资源的三分之一还多，温泉开发前景十分广阔。温泉藏浴疗法在民间盛行，并具有方便、疗效好、没有毒副作用等特点，藏族同胞对高原上温泉的钟爱几乎达到神化的地步。

关键词：地热水资源科学西藏温泉资源利用医疗地热活动物质组分

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预防糖尿病合并高血压

农家顾问 2014年第14期 49-50页

作者：李明礼

近年研究发现,糖尿病患者的高血压患病率明显高于普通人群,并且对心血管系统有极强的危害性。高血压可使糖尿病患者的心血管危险增加2倍,同样糖尿病也可使高血压患者的心血管危险增高2倍,所以糖尿病合并高血压患者其危险分层均在"高危"... 详细信息

近年研究发现,糖尿病患者的高血压患病率明显高于普通人群,并且对心血管系统有极强的危害性。高血压可使糖尿病患者的心血管危险增加2倍,同样糖尿病也可使高血压患者的心血管危险增高2倍,所以糖尿病合并高血压患者其危险分层均在"高危"之上。目前认为糖尿病合并高血压主要与糖尿病患者的胰岛素抵抗、高胰岛素血症和胰岛素原样分子升高有

关键词：高血压糖尿病患者代谢病降压药抗高血压药

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西藏弄如日金矿床花岗斑岩年代学与岩石成因

岩石学报 2019年第3期35卷 913-933页

作者：钟婉婷多吉李明礼黄勇黄瀚霄李光明张林奎董随亮成都理工大学地球科学学院成都610059 中国地质调查局成都地质调查中心成都610081 西藏地质矿产勘查开发局拉萨850000 西藏地质矿产勘查开发局中心实验室拉萨850000

弄如日矿区发育中新世浅成花岗闪长斑岩和二长花岗斑岩两类岩体,本文对这两类花岗斑岩体进行了LA-ICPMS锆石U-Pb定年和系统的岩体地质、岩石学和元素地球化学研究。结果显示,花岗闪长斑岩和二长花岗斑岩近于同期侵入,前者为未分异或弱... 详细信息

弄如日矿区发育中新世浅成花岗闪长斑岩和二长花岗斑岩两类岩体,本文对这两类花岗斑岩体进行了LA-ICPMS锆石U-Pb定年和系统的岩体地质、岩石学和元素地球化学研究。结果显示,花岗闪长斑岩和二长花岗斑岩近于同期侵入,前者为未分异或弱分异花岗岩,后者为高分异花岗岩。花岗闪长斑岩和二长花岗斑岩的侵位年龄测试结果表明,前者形成时代为20. 3±0. 8Ma,后者形成于20. 20±0. 41Ma～20. 51±0. 52Ma。花岗闪长斑岩具有低硅、低钾、低碱、高铝的特点,SiO_2介于63. 37%～66. 78%之间,Al2O3变化于15. 14%～16. 04%,Na_2O+K_2O=4. 46%～5. 33%,A/CNK=1. 13～1. 26,稀土总量高,重稀土和Y含量低,具有埃达克质岩石的地球化学特点,主体为Ⅰ型花岗岩。二长花岗斑岩具有高硅、高钾、高碱、低铝、稀土总量低的特点,SiO_2=70. 46%～77. 17%,Al_2O_3=12. 22%～15. 06%,Na_2O+K_2O=7. 14%～7. 98%,A/CNK=1. 03～1. 21,稀土总量低,为Ⅰ型花岗岩。两种岩石稀土元素分配典线呈右倾型,均富集大离子亲石元素(Rb、Ba等),亏损高场强元素(Nb、Ta、Zr);此外,花岗闪长斑岩轻重稀土分馏明显,而二长花岗斑岩中稀土和重稀土分馏不明显。花岗闪长斑岩形成于弄如日矿区加厚下地壳中变基性岩的部分熔融,变基性岩很可能是榴辉岩(可能含有角闪石),部分熔融后的残留物以石榴石为主,含金红石。二长花岗斑岩可能是由花岗闪长斑岩浆通过分离结晶衍生而来,分离结晶的矿物包括斜长石、黑云母、钾长石、钛铁矿、榍石、磷灰石等。综合研究表明,弄如日金矿成矿时代略晚于花岗闪长斑岩侵位,成矿与花岗闪长斑岩及其分异的二长花岗斑岩关系密切。花岗闪长斑岩及二长花岗斑岩的侵位时代及成因研究,对揭示弄如日金矿矿床成因有重要意义,也为区域寻找该类矿床指明了方向。

关键词：花岗闪长斑岩二长花岗斑岩锆石U-Pb定年岩石成因弄如日金矿西藏