【摘 要】
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The nonlinear flow of liquids through nanoscale channels play an important role in the separation and purification properties of porous membranes,the manufacture of biofilm ionic channels and microfluidic chips,the production of micro electro-mechanical s
【机 构】
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School of Engineering Science,University of Science and Technology of China,Hefei 230026,China;Explo
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The nonlinear flow of liquids through nanoscale channels play an important role in the separation and purification properties of porous membranes,the manufacture of biofilm ionic channels and microfluidic chips,the production of micro electro-mechanical systems.Silicon oil flow experiments were conducted through anodic alumina films with pore sizes of 26 nm,67 nm,89 nm and 124 nm,in which flow mechanism and characteristics of the oil through the nanoscale channels were analyzed.Four nanoflow features are revealed:(1)The experimental flow rate is less than the theoretical flow rate through nanochannels,as solid-liquid interaction increasing flow resistance.(2)At small shear rate,the boundary layer is one,indicating existence of a threshold pressure of oil flow through nanochannels.(3)The boundary layer decreases with the increasing of shear rate,and it rapidly decreases as shear rate increases when the value of shear rate is small.(4)The drag coefficient decreases nonlinearly with increasing shear rate,decreasing more slowly when value of shear rate is big,and trending towards 1 in the case of large shear rate.It is shown that the non-linearity of flow is induced by great solid-liquid interaction in nano and microscale,and increasing the driving force can raise the efficiency at the nanometer scale.
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采用界面聚合的方法,将环丙胺接枝到复合膜表面制备出高耐氯性能的聚酰胺正渗透膜.采用扫描电子显微镜(SEM),原子力显微镜(AFM),傅里叶红外光谱(FTIR)对复合膜进行表征.并以去离子水为进料液,2.0 mol/L的氯化钠溶液为汲取液,对膜进行正渗透实验.研究发现,相比于原始膜,当环丙胺的添加量为1.0wt％和1.5wt％时,膜的表面开始变得更加光滑,其Ra由48.7 nm降至41.4 nm和34.8 nm.同时表现出了很好的分离性能和耐氯性能,改性后膜的盐截留率从99.0％分别增加到99.3％和99.
湿地各参数对农业生活废水净化效果都有明显影响.研究采用阶梯湿地技术对农业生活废水进行净化,将四种不同粒径土壤(粒径A＜10 μm、10 μm＜粒径B≤100 μm、100 μm＜粒径C≤2000 μm和粒径D＞2000 μm)作为基质设置于湿地系统,研究在它们各自情况下湿地系统净化农业生活废水中主要污染物的能力.实验结果表明:系统中废水停留时间(HRT)为7天时,对废水中TN、NH3-N、TP、浊度和COD的净化率为:粒径A为基质时,净化率分别为68.3％、79.4％、69.7％、73.9％和82.2％;
在柱状序批式反应器内调查了好氧颗粒污泥处理印染废水的可行性,并考察进水有机负荷率(OLR)对颗粒污泥形成规律及COD、氨氮的去除影响.结果 表明,当进水OLR由1.0 kg/(m3·d)升高至7.0 kg/(m3·d)时,颗粒污泥质量浓度呈现上升趋势.当进水OLR为5.0 kg/(m3·d)时,颗粒污泥系统沉降性最好,污泥沉降指数(SVI30)仅为52.6 mL/g.此外,进水OLR影响颗粒污泥粒径分布、胞外聚合物(EPS)含量及组分.当进水OLR为5.0 kg/(m3·d)时,颗粒污泥粒径主要分布于0.
以天然海水作为正渗透汲取液,构建了正渗透膜浓缩市政污水系统,对比研究CTA-ES和TFC-ES正渗透膜对污染物的截留与浓缩效果,结果表明,2种正渗透膜对有机物和营养元素截留率较高,出水水质较好,在污水浓缩至初始体积的1/6过程中,由于污染物在膜表面的富集作用,FO膜对氨氮和TN浓缩倍数仅为2.1～3.4倍,而对COD和TP浓缩倍数可达3.4～5.7倍,浓缩污水产甲烷潜力为203 mL/g COD,厌氧可生化性较好,CTA膜对污染物的截留浓缩效能要略优于TFC膜.
沈阳市某城镇污水处理厂设计规模为2×104m3/d,原采用浮动生化床+人工湿地工艺,出水指标执行污水综合排放标准(GB 8978-1996)一级A标准.为了使出水水质达到类地表Ⅳ类水标准,污水处理厂采用A2/O+MBR工艺进行升级改造.改造后,平均出水COD、BOD5为10.6、4.47 mg/L,氨氮、总氮、总磷和悬浮物平均出水质量浓度分别为0.16、8.52、0.07、0.72 mg/L.在进水水温低于12℃时,仍然具有良好的处理效果.通过优化控制溶解氧,平均电耗和乙酸钠消耗分别降低了9.38％和12
根据传统工艺处理紫外线吸附剂厂UV-P废水中高级氧化作为预处理成本高,单一A2O生化工艺出水不稳定,并且出水污染物浓度高等缺点,首先采用零价铁强化水解和顸曝气作为预处理,以新型AMBBR-MBBR-MBR工艺进行处理.工程MBBR采用三维多孔泡沫陶瓷填料为生物载体,MBR采用SiO2平板陶瓷膜.长期调试运行效果表明,出水水质优于≤城镇污水处理厂污染物排放标准≥GB 18918-2002表1中一级A标准,即COD＜50 mg/L,氨氮＜5 mg/L,总氮＜15 mg/L,硝基苯＜2.0 mg/L,挥发酚＜0
在实验室原有催化剂技术的基础上,通过加入氧化性强的Ce离子提高催化剂的氧化性能.采用水热法合成一系列不同Ce离子含量的Mo-Bi系催化剂,通过X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)、N2物理吸附(BET)、程序升温还原(H2-TPR)等手段表征其物化性能.结合叔丁醇(TBA)选择氧化制备甲基丙烯醛探针反应评价结果,优化筛选Ce离子最佳加入量.结果表明,催化剂中Ce离子含量为nCe:nMoBiFeCo=0.05,TBA的转化率最高为95.30％,甲基丙烯醛的选择性
采用已优化的条件分别制备了CaO、KF/CaO、KF/Mg-Al-O、KF/Ca-Al-O、KF/Ni-Al-O及KF/Zn-Al-O固体碱催化剂.将NaOH、KOH、Na2 CO3及上述制备的催化剂分别用于设定工艺催化蓖麻油甲醇醇解反应.结果发现:经NaOH、KOH、Na2 CO3及CaO催化的反应均不析出甘油;经KF/CaO、KF/Mg-Al-O、KF/Ca-Al-O、KF/Ni-Al-O及KF/Zn-Al-O催化的反应均不同程度析出较多量甘油.对用量较少的强碱性催化剂NaOH及KOH催化的反应,反应
对比研究了微米和纳米ZSM-5分子筛催化苯和甲醇烷基化性能,采用XRD、SEM、NH3-TPD、BET等手段表征制备的分子筛.结果表明:纳米ZSM-5分子筛晶粒更小、比表面积和孔体积更大、酸量更多,在苯和甲醇烷基化反应表现出更佳的催化性能和抗积碳能力.纳米ZSM-5分子筛经过锑改性,大部分锑物种覆盖在分子筛外表面,窄化了孔道,钝化了外表面酸性,用于苯和甲醇烷基化反应,苯的转化率下降,但甲苯、二甲苯选择性及对二甲苯选择性显著提升.
以硝酸锆、氯化铁和氯化锰为原料,采用低温共沉淀法制备了磁性氧化锆复合材料(ZMFO-1).采用SEM、EDS、BET和VSM等对ZMFO-1进行了表征,并评价了ZMFO-1对四环素(TC)的吸附性能.动力学和吸附等温线模型模拟结果表明,吸附过程符合准二级动力学模型和Freundlich等温线模型,303 K时理论最大吸附量为142.45 mg/g,循环再生7次后,TC去除率仍可达80.96％,通过外加磁场能对ZMFO-1进行快速固液分离.ZMFO-1制备简单、TC吸附能力强,是一种具有潜在应用价值的磁性吸