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生物滤池流场及污染物降解效能的数值模拟及优化

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生物滤池流场及污染物降解效能的数值模拟及优化

作者：慎英才云南大学

学位级别：硕士

随着社会高速发展,环境问题在发展前期并没有得到充分重视,城市内河作为城市污水的主要排放通道,承担着生活污水以及部分工业废水的排放,因此,对于改善城市内河生态环境对城市的整体环境而言有很强的意义。在此背景下,生物滤池作为生物... 详细信息

随着社会高速发展,环境问题在发展前期并没有得到充分重视,城市内河作为城市污水的主要排放通道,承担着生活污水以及部分工业废水的排放,因此,对于改善城市内河生态环境对城市的整体环境而言有很强的意义。在此背景下,生物滤池作为生物处理方法,针对工业生产排放入河道的废水,基于土壤自净原理,具有占地面积较小、经济性较高、处理效果好、适应环境强的优势。本文以生物滤池反应器为研究目标,借助于数值模拟的手段,建立了生物滤池反应器的流动-污染物降解耦合模型,实现了对反应器内部的流场信息的获取以及污染物降解效能的预测。污染物的去除效能与平均水力停留时间关系十分紧密,平均水力停留时间的变化造成污水与生物滤池内部微生物发生作用的时间与几率的变化,反应器内部填料区域的填料结构与当量直径决定了平均停留时间的大小。随着颗粒的平均当量直径的增加,平均水力停留时间的变化呈下降趋势;填料区域的平均停留时间随孔隙率的增加而下降,但是平均停留时间都会达到一个最低值而后趋于稳定。污染物的去除效能与入水的水力负荷以及入水污染物浓度关系较大。以去除率为评价指标,生物滤池对的氨氮降解效能随水力负荷的降低而提高;与此同时,氨氮降解效能随入口氨氮浓度的降低而提升,但氨氮在发生生物反应的反应器中降解的总量随入水氨氮浓度的提升而升高。通过本文所采用的优化后的反应器,氨氮的去除率(%)与水力负荷(L/(d?m))的关系近似为:Y=2280.6X,去除率(%)与入水氨氮浓度(mg/L)的关系近似为:Y=787.81X。

关键词：生物滤池流场去除效能数值模拟

热处理工艺对核电主蒸汽超级管道管嘴力学性能的影响

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金属热处理 2023年第11期48卷 156-160页

作者：郭彦辉邓冬张跃慎英才王岩生态环境部核与辐射安全中心北京102488

研究了性能热处理(Performance heat treatment,PHT)与模拟焊接热处理(Simulated welding heat treatment,SWHT)工艺对顶拔锻造工艺生产的P280GH钢超级管道管嘴力学性能的影响及作用机理。采用光学显微镜、扫描电镜以及能谱分析仪研究... 详细信息

研究了性能热处理(Performance heat treatment,PHT)与模拟焊接热处理(Simulated welding heat treatment,SWHT)工艺对顶拔锻造工艺生产的P280GH钢超级管道管嘴力学性能的影响及作用机理。采用光学显微镜、扫描电镜以及能谱分析仪研究了不同热处理工艺对显微组织的影响,并开展了室温与300℃高温拉伸、0℃冲击、布氏硬度测试等力学试验。结果表明,PHT热处理后和PHT+SWHT热处理后管嘴的微观结构均主要由铁素体和珠光体两相组成,但经PHT后珠光体主要分布在铁素体晶界处,而经PHT+SWHT后珠光体有球化趋势,而且在铁素体内部亦有珠光体形成。经PHT后的管嘴试样拉伸性能与未经热处理的母材性能基本一致,平均冲击吸收能量高于母材约15 J;而PHT+SWHT热处理后管嘴室温拉伸性能比母材性能平均下降约18 MPa,平均冲击吸收能量下降了约20 J。研究表明,顶拔锻造工艺制造的管嘴显微组织中珠光体的分解与球化是不同热处理工艺试样力学性能变化的主要原因。

关键词：核电超级管道 P280GH钢性能热处理模拟焊接热处理

新时期资源节约理念在生态环境建设中的应用研究

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环境科学与管理 2020年第10期45卷 11-15页

作者：曹越慎英才黑龙江省环境科学研究院黑龙江哈尔滨150056 生态环境部核与辐射安全中心北京102400

在“十八大”会议报告中,习近平总书记再次提出了“生态文明建设”的重要战略任务,要将生态文明建设作为下一个五年发展中的主要内容。在新时期背景下,人们的物质生活水平不断提升,对生态环境的要求逐渐提高,中国的社会主义建设,如何营... 详细信息

在“十八大”会议报告中,习近平总书记再次提出了“生态文明建设”的重要战略任务,要将生态文明建设作为下一个五年发展中的主要内容。在新时期背景下,人们的物质生活水平不断提升,对生态环境的要求逐渐提高,中国的社会主义建设,如何营造良好的生态环境,实现人与自然的和谐发展,是当下中国强国建设需要重点思考的问题。文中简要分析了中国资源节约理念在生态环境建设中的应用情况、应用意义,对新时期资源节约理念在生态环境建设中的应用路径进行深入探究。

关键词：资源节约理念生态环境建设应用路径

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基于土地整理的区域生态环境影响研究

环境科学与管理 2020年第12期45卷 134-137页

作者：曹越慎英才黑龙江省环境科学研究院黑龙江哈尔滨150056 生态环境部核与辐射安全中心北京102400

土地整理是中国土地资源利用中的重要组成部分,高效的土地整理工作能够有效提升地区农业生产效率,实现可持续发展。为了更好的强化土地整理效果,保护生态环境稳定,深入分析了土地整理区域对生态环境的影响,同时对土地整理区域的生态环... 详细信息

土地整理是中国土地资源利用中的重要组成部分,高效的土地整理工作能够有效提升地区农业生产效率,实现可持续发展。为了更好的强化土地整理效果,保护生态环境稳定,深入分析了土地整理区域对生态环境的影响,同时对土地整理区域的生态环境影响评价内容、土地整理区域的生态环境保护措施进行深入探究,以期能够科学利用土地资源,提升土地资源的合理利用率,维护地区生态平衡,为土壤生态环境健康、可持续发展提供有力保障。

关键词：土地整理区域生态环境影响

新型VOCs采样气袋清洗装置在环境监测中的应用研究

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环境科学与管理 2019年第2期44卷 169-171页

作者：刘朴方慎英才大庆市环境监测中心站黑龙江大庆163316 生态环境部核与辐射安全中心北京100082

新型VOCs采样气袋清洗装置解决了传统手工清洗气袋效率低的问题,使环境监测实验分析的清洗工作从手工向自动转变,极大提高了当前环境监测的工作效率,是一个很实用的实验辅助工具。经清洗效果测试,该装置清洗效果良好。可逐一验证每种VOC... 详细信息

新型VOCs采样气袋清洗装置解决了传统手工清洗气袋效率低的问题,使环境监测实验分析的清洗工作从手工向自动转变,极大提高了当前环境监测的工作效率,是一个很实用的实验辅助工具。经清洗效果测试,该装置清洗效果良好。可逐一验证每种VOCs成分的清洗效果,探索各VOCs成分最佳清洗程序。以期广泛应用于环境监测工作中。

关键词： VOCs 清洗气袋环境监测

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不同入口流速下新型水力旋流器内部流场分析

大庆师范学院学报 2016年第6期36卷 94-96页

作者：张蓓蓓蒋明虎邢雷卢秋羽慎英才东北石油大学机械科学与工程学院黑龙江大庆163318 大庆市环境保护局黑龙江大庆163312 云南大学国际河流与生态安全研究院云南昆明650500

水力旋流器较多地应用在选矿、采矿、化工、石油、生物工程、食品、医药、纺织等多个部门,属于工业行业应用中的分离设备之一,近些年又较多应用在环保领域的工业污水分离处理作业中。本文以一种新型水力旋流分离结构为目标载体,主要分... 详细信息

水力旋流器较多地应用在选矿、采矿、化工、石油、生物工程、食品、医药、纺织等多个部门,属于工业行业应用中的分离设备之一,近些年又较多应用在环保领域的工业污水分离处理作业中。本文以一种新型水力旋流分离结构为目标载体,主要分析入口流速度对其内部流场特性的影响。本文首先通过Meshing软件对新型水力旋流器流体域模型进行网格划分,再采用fluent软件在入口流速不同的情况下对旋流器内流场进行数值模拟,最后得到结论为:该水力旋流器油相出口的油相分布呈单峰分布,油相体积分数与入口流速呈正比关系,由于水力旋流器内存有轴向零速过渡区,因此随着入口流速的不断增加,轴向速度值也在不断地增高。但是轴向零速过渡区大小和位置基本不发生变化。

关键词：旋流器流场分离流速

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数学模型在碳排放测算与预测中的应用研究

环境科学与管理 2020年第12期45卷 41-45页

作者：李婉婷宋男哲慎英才邢洁黑龙江省环境科学研究院黑龙江哈尔滨150056 生态环境部核与辐射安全中心北京102400

数学模型在碳排放核算、碳排放影响因素以及预测领域上的应用较为广泛。自从将碳排放作为约束性指标纳入“十二五”规划后,中国碳排放测算与预测模型在理论体系和技术应用上都得到了长足的发展,为气候变化应对与治理提供了决策依据。同... 详细信息

数学模型在碳排放核算、碳排放影响因素以及预测领域上的应用较为广泛。自从将碳排放作为约束性指标纳入“十二五”规划后,中国碳排放测算与预测模型在理论体系和技术应用上都得到了长足的发展,为气候变化应对与治理提供了决策依据。同国际上碳核算方法相比,中国核算方法体系不够完善,模型研究工作在国际气候谈判地位与作用不相称,仍需要加强研究力量。政策规划等是碳排放领域研究的重要导向,中国提出争取在2060年前实现碳中和。因此,模型应用在实现碳中和领域将成为今后研究的重点。

关键词：碳排放模型应用气候变化

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地下水中重金属污染研究方法探讨

中国科技期刊数据库科研 2016年第9期 189-189页

作者：夏文前慎英才董文霞大庆市环境监测中心站黑龙江大庆163316 云南大学呈贡校区云南昆明650500 大庆石化公司质量安全环保处黑龙江大庆163714

由于工业高速发展,固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒,有害废水不断向土壤中渗透,空气中的污染物质随着降雨渗透至地下水中,导致地下水重金属污染开始显现。本文介绍了地下水中重金属污染的的来源,总结了重金属污染研究方法,指明了地下... 详细信息

由于工业高速发展,固体废物不断向土壤表面堆放和倾倒,有害废水不断向土壤中渗透,空气中的污染物质随着降雨渗透至地下水中,导致地下水重金属污染开始显现。本文介绍了地下水中重金属污染的的来源,总结了重金属污染研究方法,指明了地下水污染今后的研究方向,为防治地下水重金属污染提供依据。

关键词：地下水重金属污染方法探讨

基质细胞衍生因子1在软骨和软骨下骨稳态中的作用

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中国组织工程研究 2025年第25期29卷 5422-5433页

作者：梁智锋杨英才程千纲贾永兴王博山西医科大学山西省太原市030607 山西医科大学附属运城市中心医院山西省运城市043100

背景:骨性关节炎是一种以软骨退变和软骨下骨异常骨重塑为特征的退行性病变。近年来,许多研究表明基质细胞衍生因子1在骨性关节炎的病理进展中发挥关键作用,靶向调控基质细胞衍生因子1及其CXC趋化因子受体4型和CXC趋化因子受体7型组成... 详细信息

背景:骨性关节炎是一种以软骨退变和软骨下骨异常骨重塑为特征的退行性病变。近年来,许多研究表明基质细胞衍生因子1在骨性关节炎的病理进展中发挥关键作用,靶向调控基质细胞衍生因子1及其CXC趋化因子受体4型和CXC趋化因子受体7型组成的信号通路是预防和治疗骨性关节炎的新方法。目的:综述基质细胞衍生因子1参与调控软骨细胞、骨髓间充质干细胞、成骨细胞及破骨细胞增殖、分化及凋亡的作用,以及这些细胞相互作用,探究导致软骨退变、软骨下骨异常骨重塑而加速骨性关节炎病理进展的机制,以期为骨性关节炎的防治提供新的思路。方法:以“基质细胞衍生因子1,软骨,软骨细胞,软骨下骨,骨髓间充质干细胞,成骨细胞,破骨细胞,CXC趋化因子受体4型,CXC趋化因子受体7型”为中文检索词检索中国知网、万方和维普数据库,以“Stromal cell-derived factor 1,SDF-1,CXCL12,cartilage,chondrocyte,subchondral bone,mesenchymal stem cells,osteoblasts,osteoclasts,CXCR4,CXCR7”为英文检索词检索PubMed、Medline和Embase数据库,检索各数据库建库至2024年1月的相关文献,根据纳入和排除标准,最终纳入77篇文献进行归纳总结。结果与结论:①基质细胞衍生因子1调控软骨细胞、骨髓间充质干细胞、成骨细胞和破骨细胞迁移、增殖、分化和死亡,在维持软骨和软骨下骨稳态以及促进或抑制骨性关节炎软骨退变、软骨下骨异常骨重塑等病理过程中均发挥至关重要的作用,靶向调控基质细胞衍生因子1/CXC趋化因子受体4型/CXC趋化因子受体7型信号通路有望成为今后防治骨性关节炎研究的重点。②由于基质细胞衍生因子1亚型在组织之间表达量的差异,目前以基质细胞衍生因子1α研究最为广泛,基质细胞衍生因子1β和基质细胞衍生因子1γ的相关研究多集中在探索影响干细胞生物学行为、在调控软骨和软骨下骨稳态中的作用,与骨性关节炎的相关性尚不清楚。③基质细胞衍生因子1能够有效促进干细胞归巢至软骨损伤部位,并诱导其增殖、存活及成软骨分化和应用负载基质细胞衍生因子1的生物支架来改善软骨修复质量已成为软骨组织工程研究的热点;然而,已有研究表明基质细胞衍生因子1可促进骨髓间充质干细胞向肥大型软骨细胞分化,而新生软骨细胞肥大表型会造成软骨内骨形成,软骨细胞凋亡,整个组织发生血管化和骨化,影响最终软骨修复的质量;另外,不同支架与基质细胞衍生因子1组合在修复部分软骨损伤和全层软骨损伤时,再生组织不都是理想的透明软骨组织。因而,未来深入探寻基质细胞衍生因子1在干细胞生物学效应中的潜在机制以及基质细胞衍生因子1与支架组合在修复不同软骨缺损的最佳组合方式将有助于提升软骨修复质量。④目前有关CXC趋化因子受体4型拮抗剂的研究主要集中在AMD3100,T140和TN14003,且绝大部分处于基础实验阶段,有待临床转化。针对基质细胞衍生因子1/CXC趋化因子受体4型/CXC趋化因子受体7型信号通路开发的治疗药物、方法的安全性、有效性仍需大量的生物学和临床试验加以佐证。

关键词：基质细胞衍生因子1 CXC趋化因子受体 SDF-1 CXCL12 软骨细胞软骨下骨成骨细胞破骨细胞骨髓间充质干细胞骨性关节炎