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Fe(Ⅲ)对Anammox污泥脱氮效能长短期影响

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中国环境科学 2024年第3期44卷 1278-1285页

作者：郭佳文林兴李祥黄勇刘天琪赵魏东苏州科技大学环境科学与工程学院江苏苏州215009 苏州科技大学江苏水处理技术与材料协同创新中心江苏苏州215009 苏州天竣环境科技有限公司江苏苏州215009

通过接种厌氧氨氧化(Anammox)污泥,研究了Fe(Ⅲ)对Anammox污泥脱氮效能长短期影响.结果表明,适量提升Fe(Ⅲ)浓度可以提升Anammox菌的活性.当进水Fe(Ⅲ)浓度达到0.09mol/L时,反应器氮去除速率最高为0.238kg/(L·d),较对照组提升了14.2%.... 详细信息

通过接种厌氧氨氧化(Anammox)污泥,研究了Fe(Ⅲ)对Anammox污泥脱氮效能长短期影响.结果表明,适量提升Fe(Ⅲ)浓度可以提升Anammox菌的活性.当进水Fe(Ⅲ)浓度达到0.09mol/L时,反应器氮去除速率最高为0.238kg/(L·d),较对照组提升了14.2%.继续提高进水Fe(Ⅲ)浓度,氮去除速率逐步下降,当Fe(Ⅲ)浓度升至0.18mol/L时,氮去除速率降至0.215kg/(L·d),与最高氮去除速率相比下降10.75%.采用Haldane抑制动力学模型拟合得到Fe(Ⅲ)对Anammox半速率常数(KFe)为0.012mol/L,半抑制常数(KI)为0.449mol/L.长期结果表明,在0.09mol/L Fe(Ⅲ)浓度下,Anammox氮去除速率增幅最快,并且随着Fe(Ⅲ)浓度增加而逐步降低.由于Fe(Ⅲ)代替了NO_(2)^(-)-N作为电子受体发生厌氧铁氨氧化反应,在含有Fe(Ⅲ)的反应器中NO_(2)^(-)-N与NH_(4)^(+)-N的转化比在1.108~1.227之间波动,明显低于理论值1.32,并随Fe(Ⅲ)浓度的提升而降低.扫描电镜结果表明,添加Fe(Ⅲ)可使Anammox菌细胞结构更加稳定.

关键词： Fe(Ⅲ) 厌氧氨氧化脱氮性能抑制动力学扫描电镜

SCR系统压力旋流式喷嘴结构对近场喷雾特性的影响

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内燃机学报 2024年第4期42卷 317-324页

作者：王翀何志霞张亮钟汶君李琛江苏大学能源研究院江苏镇江212013 江苏大学能源与动力工程学院江苏镇江212013 凯龙高科技股份有限公司江苏无锡214000

选择性催化还原(SCR)系统是柴油机脱除尾气NO_(x)的核心,喷嘴的雾化性能直接影响NO_(x)转化率及尿素结晶,压力旋流式喷嘴比直流式喷嘴更有性能优势.以新设计的一款压力旋流式喷嘴为对象,结合试验数据,基于流体体积函数(VOF)法,耦合喷嘴... 详细信息

选择性催化还原(SCR)系统是柴油机脱除尾气NO_(x)的核心,喷嘴的雾化性能直接影响NO_(x)转化率及尿素结晶,压力旋流式喷嘴比直流式喷嘴更有性能优势.以新设计的一款压力旋流式喷嘴为对象,结合试验数据,基于流体体积函数(VOF)法,耦合喷嘴内旋流与喷嘴外近场喷雾开展三维数值模拟,精准获取旋流液膜厚度、液膜锥角.基于喷孔内部流场与索特平均直径(SMD)的关系模型,实现喷嘴结构对喷雾雾化性能的直接耦合研究,进而获得了旋流室长度、旋流室直径、出口段长度和出口段孔径等压力旋流式喷嘴关键结构参数对喷雾性能的影响特性,结果表明:喷嘴几何参数调整需由气核生长情况判断;当气/液两相分界面呈多级阶梯型时,减小旋流室长径比、出口段长径比均可有效降低喷雾粒径,增强雾化效果.该新设计的压力旋流式喷嘴具备SMD小于30μm的潜力.

关键词：柴油机 SCR系统压力旋流式喷嘴喷雾

CuS/CQDs/g-C_(3)N_(4)复合材料的合成及光催化性能

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材料导报 2024年第11期38卷 41-47页

作者：于巧玲刘成宝金涛陈丰钱君超邱永斌孟宪荣陈志刚苏州科技大学江苏省环境功能材料重点实验室江苏苏州215009 苏州科技大学材料科学与工程学院江苏苏州215009 苏州科技大学江苏水处理技术与材料协同创新中心江苏苏州215009 江苏省陶瓷研究所有限公司江苏宜兴214221 苏州市环境科学研究所江苏苏州215007

本工作以三水合硝酸铜(Cu(NO_(3))_(2)·3H_(2)O)、硫脲(CH_(4)N_(2)S)和柠檬汁为原料,基于水热法获得碳量子点(Carbon quantum dots,CQDs),采用超声震荡法成功合成了CuS/CQDs/g-C_(3)N_(4)三相复合光催化材料,构建了p-n型异质结。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)、光致发光光谱(PL)、氮气吸附-脱附测试(BET)和紫外-可见光漫反射光谱(UV-Vis DRS)等方法对材料的晶体结构、微观形貌和孔结构进行了详细表征。结果表明:三相复合材料界面结构构建良好,纯度高,各相分布均匀。光催化降解实验中,当CuS的含量为10%(质量分数)时,CuS/CQDs/g-C_(3)N_(4)复合材料的光催化降解效果达到最佳(72.1%)。复合材料在经过四次循环降解RhB后,其光催化降解效率仍然保持在65.2%。光催化实验结果表明,·O_(2)^(-)自由基是光催化降解产生的主要因素,h^(+)自由基的作用次之。

关键词：石墨相氮化碳碳量子点过渡金属硫化物异质结光催化性能

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3D打印聚乳酸的改性研究与应用进展

材料导报 2024年第8期38卷 252-261页

作者：郑思铭李蔚杨函瑞陈松魏取福江南大学纺织科学与工程学院江苏无锡214122 江苏苏丝丝绸股份有限公司江苏宿迁223800

聚乳酸(PLA)是一种生物可降解热塑性聚酯,是极有前景的生物基可降解材料之一。PLA具有优异的力学性能、良好的可塑性及生物相容性,是理想的3D打印材料。3D打印PLA材料在多个领域尤其是医用方面有巨大的潜力。然而,PLA固有的脆性和较差... 详细信息

聚乳酸(PLA)是一种生物可降解热塑性聚酯,是极有前景的生物基可降解材料之一。PLA具有优异的力学性能、良好的可塑性及生物相容性,是理想的3D打印材料。3D打印PLA材料在多个领域尤其是医用方面有巨大的潜力。然而,PLA固有的脆性和较差的耐热、耐水解性限制了它的应用范围。近年来,学者对3D打印PLA的改性进行了大量研究。本文归纳了3D打印PLA的研究进展,分别从共混改性、复合改性、立构复合、涂层法和化学改性这几方面讨论了提高材料性能的原理与方法,并对相关性能进行了分析对比。共混法虽然简单易操作,但不利于材料的均匀化,且有时改性效果不够明显。复合改性向PLA中加入碳基添加剂、金属添加剂、植物纤维等填料,改性同时可赋予3D打印PLA更多功能,但易出现界面不相容等问题。此外,还有立构复合、涂层法、化学改性等新方法具有重要的研究价值。在此基础上,结合目前3D打印PLA在实际应用中的发展情况,分析了3D打印PLA仍存在的问题,对3D打印PLA未来的研究方向进行了展望。

关键词：聚乳酸 3D打印力学性能热性能耐水解性

莲子心米曲霉发酵物对特应性皮炎缓解效果的研究

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食品与发酵工业 2024年第8期50卷 76-82页

作者：余鑫伟章玲李媛媛贾洪雷刘春环赵炳天杨成合成与生物胶体教育部重点实验室江南大学化学与材料工程学院江苏无锡214122 上海肤徕生物高科技有限公司上海201400

该研究旨在探究莲子心经米曲霉发酵后其产物在细胞层面对特应性皮炎(atopic dermatitis,AD)的潜在治疗作用。通过HPLC监测莲子心米曲霉发酵过程,并采用液相色谱-飞行时间-质谱联用技术鉴定了其特征转化产物结构。在肿瘤坏死因子-α(tumo... 详细信息

该研究旨在探究莲子心经米曲霉发酵后其产物在细胞层面对特应性皮炎(atopic dermatitis,AD)的潜在治疗作用。通过HPLC监测莲子心米曲霉发酵过程,并采用液相色谱-飞行时间-质谱联用技术鉴定了其特征转化产物结构。在肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-alpha,TNF-α)/干扰素-γ(interferon-gamma,IFN-γ)双炎症因子诱导的AD细胞模型中,对米曲霉莲子心发酵前后的不同组分,进行了白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)、巨噬细胞来源趋化因子(macrophage-derived chemokine,MDC)、胸腺激活调节趋化因子(thymus and activation-regulated chemokine,TARC)和氧化应激(谷胱甘肽、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和丙二醛)水平的考察。结果表明,通过米曲霉发酵能有效分解莲子心中的异莲心碱及甲基莲心碱,生成小分子苄基异喹啉类生物碱衍生物。在细胞层面的评价结果表明,相比于发酵前,莲子心发酵产物不仅可以更好的缓解模型中HaCaT细胞的氧化应激反应,而且对MDC、TARC和IL-6的分泌具有更强的负调控作用。综上,米曲霉可对莲子心中的特征性生物碱进行转化,且产物在TNF-α/IFN-γ双炎症因子诱导的AD细胞模型中表现出更强的抗炎效果。该研究为后续开发发酵来源的功能性食品、化妆品以及药品提供理论依据和新思路。

关键词：莲子心米曲霉发酵特应性皮炎角质形成细胞

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无气离心喷涂涂料液滴流场和分布特性的数值模拟

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表面技术 2024年第12期53卷 158-166页

作者：李响徐增辉姜秀光汪瞳李前正李金择夏谢天陈星中建中环新能源有限公司南京210012 中建中环生态环保科技有限公司江苏苏州215124 中国建筑第二工程局有限公司北京100070

目的探究无气体输送的无气离心喷涂法过程中涂料液滴与管道内壁面之间的相互碰撞接触作用,以在高分子涂料离心喷涂法中获得致密高强度涂料内衬层。方法将涂料液滴视为离散相,利用离散元方法和涂料液滴附着力JKR接触模型,模拟无气离心喷... 详细信息

目的探究无气体输送的无气离心喷涂法过程中涂料液滴与管道内壁面之间的相互碰撞接触作用,以在高分子涂料离心喷涂法中获得致密高强度涂料内衬层。方法将涂料液滴视为离散相,利用离散元方法和涂料液滴附着力JKR接触模型,模拟无气离心喷涂涂料液滴运动特性。通过堆积角虚拟试验确定涂料液滴与壁面表面能。基于离心场作用下涂料液滴运动方程,导出旋转喷枪射流小孔出流速度计算模型。数值模拟无气离心喷涂过程涂料液滴流体动力特性,揭示涂料液滴碰撞作用下动态喷涂成膜规律。结果统计得到涂料液滴在水平壁面展平的表面能为32.7 J/m^(2)。对于一定的喷嘴射流小孔,涂料液滴小孔出流系数接近于常数。随着计算时间的推进,壁面黏附涂料液滴数不断增加。在无气旋转喷枪II旋转速度2500 r/min下,统计单元涂料液滴数最大,并且有较大的液滴数方差和相对误差。随着喷枪旋转速度的提高,涂料液滴数的方差和相对误差降低。结论为实现沿管道壁面涂料液滴均匀分布,旋转喷枪II旋转速度建议不应低于5000 r/min。

关键词：涂料液滴无气离心喷涂离散元方法出流速度液滴数分布

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电子束技术处理垃圾渗滤液研究

工业水处理 2024年第2期44卷 166-171页

作者：陈海许森飞朱焕铮张春远张涛陆洁平何仕均中广核达胜加速器技术有限公司江苏苏州215214 中广核达胜科技有限公司江苏苏州215214

采用电子束治污技术对垃圾渗滤液原液及生化MBR产水进行辐照处理,通过对比电子束辐照处理前后渗滤液中污染物分子质量、有机成分的变化,以及可生化性的改善,对辐照技术处理渗滤液的效果进行了考察。研究结果显示,电子束辐照耦合混凝工... 详细信息

采用电子束治污技术对垃圾渗滤液原液及生化MBR产水进行辐照处理,通过对比电子束辐照处理前后渗滤液中污染物分子质量、有机成分的变化,以及可生化性的改善,对辐照技术处理渗滤液的效果进行了考察。研究结果显示,电子束辐照耦合混凝工艺对垃圾渗滤液COD的去除具有较好的效果;电子束辐照在将渗滤液原液中大分子有机污染物(分子质量100 ku以上)破坏的同时,会促进部分较小分子质量有机物(分子质量0.5~1 ku)发生聚合;此外,电子束辐照可有效去除渗滤液生化MBR产水中的大分子腐殖质类物质,促进大分子有机物转化为小分子物质,并提升渗滤液的可生化性。

关键词：电子束辐照垃圾渗滤液可生化性

絮凝/陶瓷超滤组合工艺用于微污染地表水处理的中试研究

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膜科学与技术 2024年

作者：王宗恒于滨玮章小同张连健光亮沈凡凡万继伟唐志兰常冬杰徐德刊周邢彭文博江苏久吾高科技股份有限公司

研究了以陶瓷超滤膜为核心的絮凝/超滤组合工艺在处理微污染地表水的处理效果。实验结果表明，絮凝剂的投加量和原水温度都是影响体系处理能力的关键因素，其中温度与产水通量呈线性变化趋势，即温度每降低1 ℃产水通量约降低2.98 L·m-... 详细信息

研究了以陶瓷超滤膜为核心的絮凝/超滤组合工艺在处理微污染地表水的处理效果。实验结果表明，絮凝剂的投加量和原水温度都是影响体系处理能力的关键因素，其中温度与产水通量呈线性变化趋势，即温度每降低1 ℃产水通量约降低2.98 L·m-2·h-1；跨膜压力也是影响通量的关键因素，较高的跨膜压力提升膜通量，同时也会造成周期内膜污染的快速形成。中试结果表明，絮凝/超滤组合工艺出水浊度0.1 NTU，浊度去除率98.8%，高锰酸盐指数去除率为14.02%，微生物指标符合生活饮用水卫生标准，该工艺在60天连续运行中系统保持良好的工作性能，恒压0.1 MPa下平均膜产水通量达到155 L·m-2·h-1，实现了絮凝/超滤组合工艺在地表水处理中的应用探索。

关键词：陶瓷超滤膜絮凝微污染地表水产水通量

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负载铵态氮对生物炭钝化土壤中镉性能的影响

中国环境科学 2024年第3期44卷 1418-1425页

作者：胡嘉源王倩吴贝贝施维林史广宇苏州科技大学环境科学与工程学院江苏苏州215009 蚌埠康源生态环境科技有限公司安徽蚌埠233000

设置室内土壤试验和模拟吸附试验,以探究负载铵态氮对生物炭钝化镉能力的影响,并研究负载铵态氮影响生物炭钝化土壤中镉能力的机理.结果表明,相较于仅施加生物炭和生物炭/氯化铵混施的土壤,施加负载铵态氮的生物炭可以显著降低土壤中二... 详细信息

设置室内土壤试验和模拟吸附试验,以探究负载铵态氮对生物炭钝化镉能力的影响,并研究负载铵态氮影响生物炭钝化土壤中镉能力的机理.结果表明,相较于仅施加生物炭和生物炭/氯化铵混施的土壤,施加负载铵态氮的生物炭可以显著降低土壤中二乙三胺五乙酸提取态镉的含量约19.20%和23.34%(P<0.05).模拟吸附实验结果指出,负载铵态氮使生物炭对低浓度镉(0.10mg/L)的吸附能力显著提高约11.70%(P<0.05),这是由于负载铵态氮可以减弱生物炭的疏水性并显著提高其比表面积和微孔总体积约14.82%和25.00%(P<0.05).施加负载铵态氮的生物炭可以改善土壤微生物生境、驱动微生物群落结构改变并刺激Paenibacillus属和Bradyrhizobium属等功能微生物富集,这亦是负载铵态氮提高生物炭钝化土壤中镉能力的重要原因.负载铵态氮可以提高生物炭钝化土壤中镉的能力,负载铵态氮的生物炭是一种极具潜力的土壤调理剂.

关键词：生物炭铵态氮镉土壤微生物群落结构