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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

强化型硫铁矿自养反硝化工艺深度处理城市二沉尾水研究

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大连理工大学学报 2023年第5期63卷 454-462页

作者：李明礼高彦宁黄丹徐晓晨陈捷杨凤林大连理工大学、环境学院、工业生态与环境工程教育部重点实验室辽宁大连116024 中国船舶集团环境发展有限公司北京100039

为实现硫铁矿自养反硝化工艺快速启动,提高出水稳定性,将以硫铁矿为填料的硫自养反硝化生物滤池反应器(1号反应器)作为对照组,分别构建了以硫铁矿/石灰石和硫铁矿/硫黄为填料的强化型硫铁矿生物滤池反应器(2号、3号反应器)处理城市污水... 详细信息

为实现硫铁矿自养反硝化工艺快速启动,提高出水稳定性,将以硫铁矿为填料的硫自养反硝化生物滤池反应器(1号反应器)作为对照组,分别构建了以硫铁矿/石灰石和硫铁矿/硫黄为填料的强化型硫铁矿生物滤池反应器(2号、3号反应器)处理城市污水处理厂二沉尾水,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℃,水力停留时间(HRT)为2.2 h时,3个生物滤池反应器总氮(TN)去除率分别为91.3%(1号反应器)、84.5%(2号反应器)、100%(3号反应器),出水TN浓度均小于5 mg/L;总磷(TP)去除率分别为91.4%(1号反应器)、85.0%(2号反应器)和100%(3号反应器),TP去除效果随TN去除效果的提升而提升;出水pH基本均能维持在6.8~7.6,体系内硫酸根生成量较低,维持在4.99~5.91 mg(每mg NO_(3)^(-)-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/硫黄为填料的生物滤池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,出水水质稳定,为城市二沉尾水强化处理的硫自养反硝化技术的实际应用提供了理论支持.

关键词：强化型硫自养反硝化深度处理硫铁矿脱氮除磷二沉尾水微生物群落

钼助催化Fenton法降解罗丹明B的效能研究

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工业水处理 2022年第2期42卷 143-149页

作者：李明礼谭凤训罗从伟翟学东武道吉成小翔山东建筑大学市政与环境工程学院山东济南250101 山东建筑大学资源与环境创新研究院山东济南250101 鄂尔多斯市安信泰环保科技有限公司内蒙古鄂尔多斯017000

为考察钼(Mo)助催化Fenton法对罗丹明B(Rh B)降解的效能,研究了Fe;投加量、过氧化氢(H_(2)O_(2))投加量、初始p H、钼粉投加量、Cl^(-)投加量、腐殖酸(HA)投加量对Rh B去除效果的影响。结果表明:Mo能有效地提升体系中Rh B的去除率,Mo作... 详细信息

为考察钼(Mo)助催化Fenton法对罗丹明B(Rh B)降解的效能,研究了Fe;投加量、过氧化氢(H_(2)O_(2))投加量、初始p H、钼粉投加量、Cl^(-)投加量、腐殖酸(HA)投加量对Rh B去除效果的影响。结果表明:Mo能有效地提升体系中Rh B的去除率,Mo作为助催化剂可以有效提升活性羟基自由基的生成效率,且Mo的重复使用性能稳定,经过5次循环利用后,Rh B去除率基本保持不变。通过LC-MS/MS技术检测出7种氧化中间产物,推测了Rh B在羟基自由基作用下的氧化路径。

关键词：罗丹明B Fenton试剂降解产物钼粉

腹腔镜胆总管探查术治疗胆总管结石的效果研究

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外科研究与新技术 2023年第4期12卷 266-268页

作者：李明礼王彩霞新疆和田地区皮山县人民医院普外科新疆和田845150

目的分析腹腔镜胆总管探查术(LCBDE)治疗胆总管结石的效果。方法选取2018年1月—2023年4月收治的200例胆总管结石患者作为研究对象,根据不同的手术方式分为观察组(LCBDE术)和对照组(开腹手术),每组各100例;比较两组术中情况、术后恢复... 详细信息

目的分析腹腔镜胆总管探查术(LCBDE)治疗胆总管结石的效果。方法选取2018年1月—2023年4月收治的200例胆总管结石患者作为研究对象,根据不同的手术方式分为观察组(LCBDE术)和对照组(开腹手术),每组各100例;比较两组术中情况、术后恢复指标和并发症情况。结果与对照组相比,观察组手术时间和出血量显著减少(P<0.01),且在胆汁引流量、肛门排气恢复时间和住院时间方面均优于对照组(P<0.01)。此外,观察组并发症发生率明显低于对照组(P<0.05)。结论LCBDE是一种创伤小、恢复快、并发症少的手术方法,在治疗胆总管结石方面具有广泛应用前景。

关键词：腹腔镜胆总管探查胆总管结石开腹炎症因子

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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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西藏地区羊八井地热水中胶体粒子分析与表征

岩矿测试 2023年第6期42卷 1156-1164页

作者：刘高令姜贞贞刘高博邬国栋苏思强周会东卓玛曲西胡亚燕李明礼西藏自治区地质矿产勘查开发局中心实验室西藏拉萨850033 中国石油辽阳石化分公司动力运行部辽宁辽阳111003

地热水的水化学特征包含其形成过程中地质、构造、断裂、蚀变以及环境变化等多种信息。西藏地区地热资源丰富,部分地热水中含有胶体粒子,开展胶体粒子的形貌、成分、结构等物理化学信息研究,对于了解地热流体的物质来源与胶体粒子关系... 详细信息

地热水的水化学特征包含其形成过程中地质、构造、断裂、蚀变以及环境变化等多种信息。西藏地区地热资源丰富,部分地热水中含有胶体粒子,开展胶体粒子的形貌、成分、结构等物理化学信息研究,对于了解地热流体的物质来源与胶体粒子关系具有重要意义。胶体粒子的生成与沉淀过程影响着地热水的浊度、电导率、部分阳离子的含量。本文对羊八井地热水中胶体粒子进行一系列分析,采用激光粒度仪测定地热水中胶体粒子的粒径,透射电镜(TEM)和扫描电镜(SEM)表征胶体粒子的形貌,红外光谱(FTIR)测定胶体粒子的特征谱峰,能谱仪(EDS)分析胶体粒子的主要成分,电感耦合等离子体发射光谱(ICP-OES)测定地热水中二氧化硅(SiO2)含量。结果表明:地热水中高含量的SiO2除了以偏硅酸形式存在,还以胶体粒子的形式存在。胶体粒子的平均粒径为80.83nm,该胶体粒子与铯硅华的形成及轻稀土元素的富集有关。此外,该胶体粒子可以用ICP-OES法分析,但不与钼酸铵显色,从而导致采用紫外可见分光光度法(UVVis)和ICP-OES测定该类型水体中偏硅酸(H2SiO3)与SiO2结果相差较大,因此对于SiO2含量高于100mg/L的地热水,采用ICP-OES法检测更为准确。

关键词：地热水二氧化硅偏硅酸胶体粒子能谱-扫描电镜电感耦合等离子体发射光谱法

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26例十二指肠降部病变分析

安徽医学 1989年第6期 28-28页

作者：李明礼蚌埠市第三人民医院

由于纤维十二指肠镜广泛用于临床,对(?)二指肠降部病变的确诊已显著提高。现报道26例如下: 临床资科一、年龄与性别:本组男16人,女10人。20岁以下2人,～40岁2人,～50岁6人,～60岁10人,～70岁5人,>70岁1人。二、临床表现: 1.憩室10例,1... 详细信息

由于纤维十二指肠镜广泛用于临床,对(?)二指肠降部病变的确诊已显著提高。现报道26例如下: 临床资科一、年龄与性别:本组男16人,女10人。20岁以下2人,～40岁2人,～50岁6人,～60岁10人,～70岁5人,>70岁1人。二、临床表现: 1.憩室10例,1例双发,9例单发。5例伴黄疸者均有结石;5例无黄疽者其中结石2例、胆囊炎伴胰腺炎1例,单纯胰腺炎1例,憩室炎并出血1例。胆结石的发生率80％(8/10)。

关键词：乳头旁憩室十二指肠镜胆道蛔虫症胆囊炎胆囊疾病胆石症胆道出血降部 ERCP 奥狄氏括约肌胆总管胰腺炎胰腺疾病

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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