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[硕士论文] 高瞻
农业硕士 广西大学 2019(学位年度)
[硕士论文] 王连
化学工艺 中国矿业大学;中国矿业大学(江苏) 2019(学位年度)
[硕士论文] 吴超
热能工程 华中科技大学 2019(学位年度)
[硕士论文] 李雄
农业工程 华中农业大学 2018(学位年度)
[硕士论文] 曹志
物流工程 青岛大学 2018(学位年度)
[硕士论文] 补萍
工商管理 中国石油大学(华东) 2017(学位年度)
[硕士论文] 徐佰青
环境科学与工程 大连理工大学 2017(学位年度)
摘要:近年来,由于化石燃料的利用带来的能源短缺和环境污染问题日益尖锐,生物质热解技术受到越来越多的关注。在传统热解技术中,焦油问题是阻碍其广泛推广的棘手难题,加压热解无疑是解决这一难题的重要方法。本论文利用自制高温高压反应釜开展松木屑常压和加压热解实验,研究了温度、压力和进料方式对热解过程中产物质量分布和产物特性的影响。主要研究成果如下:
  (1)松木屑的热解过程可以3个阶段:物料干燥阶段、一次热解反应阶段和残渣的二次热解阶段。其中,一次热解反应阶段的失重率为63.10%,是发生热解反应的主要阶段。
  (2)在松木屑的常压热解实验中,焦油是热解的主要产物,其产率在33.47%~45.97%之间。而在加压热解中,高压促进了焦油的二次裂解,600°C压力为5 MPa时,焦油含量为14.24%。高温进料时,热解气和焦油的产率明显增加,生物炭和水的产率明显下降,其中焦油产率比常温进料时高11.26%。
  (3)在常压热解中,CO是高温区间的主要气体成分,且随温度的升高,CO和H2含量呈上升趋势而CO2和CH4的含量则呈下降趋势。在加压状态下,加压促进了焦油的脱羧基作用,当压力升高时,CO2含量持续增加。高温进料不利于焦油和热解气间的二次裂解反应,从而导致H2、CH4和CO2的含量明显下降。
  (4)提高热解压力,焦油含氧量明显减少。压力促进了焦油二次裂解生成小分子醛、酮和酸等化合物。600°C,3 MPa下松木屑加压热解油的主要组分为含氧化合物,苯酚和乙酸是加压热解油中含量最多的两种物质。
  (5)随热解温度的升高,生物炭中挥发分和H、O元素的含量逐渐降低,固定碳和灰分含量逐渐升高。生物炭的FTIR分析表明高温促进了木质素和多聚糖类物质的降解;高压对木质素的降解并无抑制作用,但会促进脂肪族类有机物的降解。提高热解压力和热解温度,生物炭燃烧性能明显提高,600°C,3 MPa下的生物炭热分解的温度区间为480~615°C,其失重率在480~600°C范围内均维持在6%·min-1以上。从微观结构来看,加压促进了生物炭内部的膨胀,而且随着热解压力的升高,生物炭表面变得更加粗糙,孔隙结构更加发达。
[硕士论文] 孙大伟
安全科学与工程 哈尔滨理工大学 2017(学位年度)
摘要:木材加工行业是涉及粉尘危害的行业,作业过程中产生的木粉尘若得不到及时有效的处理,将会严重威胁员工的健康和环境的安全。木工镂铣机床作为木加工行业里应用广泛的一类设备,具有产尘浓度高、治理不规范等特点,人们对该岗位下的粉尘运动和分布规律现状认识较为模糊,同时其除尘技术发展还停留在经验阶段,因此镂铣作业除尘设施存在设置随意、除尘效果不理想等问题,这给该岗位的安全稳定运行带来了较大隐患。因此研究该岗位下产生粉尘的特性及分布规律,对于镂铣作业粉尘治理和人员防护工作具有重大意义。
  本文采用理论分析、数值模拟和现场测定相结合的方法,基于CFD软件、气固两相流模型和DPM离散相模型,对镂铣作业过程中产生粉尘的基本特性和影响因素,不同除尘工况的粉尘分布规律进行了研究,以哈尔滨某木材加工企业镂铣岗位为例,对粉尘浓度进行现场实测,具体工作内容如下:
  1.对国内外木粉尘研究现状、气固两相流数值模拟研究现状及木粉尘控制技术研究现状进行总结,并确定本文的研究内容和方法;
  2.研究镂铣作业产尘的基本特性和影响因素,根据气固两相流理论,对粉尘进行受力分析,建立镂铣作业粉尘运动方程,并分析粉尘的运动和扩散状态;
  3.利用CFD软件,建立镂铣作业数值模拟计算模型,对不同性质木材和不同切削速度的条件下的粉尘分布规律进行仿真对比,分析各因素对粉尘分布规律的影响;对不同风速、不同位置及不同角度的除尘设施进行仿真,得到一定时间后的粉尘浓度变化情况以及不同参数对粉尘控制效果的影响;
  4.对镂铣作业岗位粉尘浓度进行实地测试,得到粉尘浓度及分散度等相关数据,通过实测与仿真数据的对比,得到镂铣作业粉尘分布的相关规律。
  本文通过对镂铣作业粉尘运动进行数值模拟和现场测定,总结出粉尘的分布规律,分析各因素对粉尘分布的影响,同时对三种除尘工况下的除尘效果进行研究,对该岗位粉尘治理提供一定理论依据,同时为其他木工设备粉尘研究工作提供参考。
[硕士论文] 李晓曼
农业资源利用 安徽农业大学 2016(学位年度)
摘要:毛竹Phyllostachys heterocycla是我国栽培历史悠久、面积最广、经济价值最重要的竹种。我国毛竹栽培面积约占竹林总面积的70%左右,是主要的材用竹种。竹材加工过程中,材料利用率一般仅为40%左右,产生大量加工剩余物。因此竹材加工剩余物资源的综合利用成为人们研究的重点。
  本文以毛竹展平前处理过程产生的竹青为材料,通过色谱分离和各种波谱解析手段,分离、鉴定毛竹竹青中主要次生代谢物的化学结构,评价其抗氧化活性,为毛竹竹青的开发利用提供依据。
  主要研究结果如下:
  1.毛竹竹青采用95%乙醇冷浸提取,提取物经石油醚萃取,去除叶绿素,再用AB-8大孔树脂柱层析,分别用20%乙醇、40%乙醇、60%乙醇、80%乙醇不同馏分梯度进行洗脱,洗脱组分再用 Sephadex lH-20柱层析、Waters2695-2996高效液相色谱仪、高压制备色谱,反复分离纯化,得到8个化合物。经核磁共振检测,分别为化合物1:Polystachyol;化合物2;1,2-Diguaiacyl-1,3propanediol;化合物3:Guaiacylglycerol;化合物4:Syringylglycerol;化合物5:Propiophenone;化合物6:2,3-Dihydroxy-1-(4-hydroxy-3,5-dimethoxyphenyl)-1-propanone;化合物7:4-Hydroxy-(3-hydroxypropionyl)benzene;化合物8:1,2,3-Propanetriol。
  2.评价了从毛竹竹青中分离的5种化合物的抗氧化活性,结果表明,5种化合物具有一定的自由基清除作用,清除DPPH自由基的IC50值范围为59.44~139.33 mg/L,其中1,2-Diguaiacyl-1,3propanediol活性最好,IC50为59.44 mg/L,阳性对照 TBHQ为51.25 mg/L;清除超氧阴离子自由基的IC50值范围为251.84~421.76 mg/L,其中Polystachyol活性最好,IC50为251.84 mg/L,阳性对照TBHQ为114.78 mg/L。
  本次试验共提取出8种化合物,这些次生代谢物具有一定的抗氧化活性,对于毛竹加工剩余物的高附加值利用具有一定的参考价值。
[硕士论文] 王嵘
环境工程 安徽农业大学 2016(学位年度)
摘要:由于竹子中含有大量的活性成分广泛应用于工业生产中,但其加工过程中会产生大量废弃物,不仅对环境造成污染而且对资源造成极大浪费,因此研究竹材加工剩余物的资源化利用具有现实意义。
  首先研究了不同温度、时间下对竹屑提取物抑菌效果及总黄酮提取得率的影响。接着考察了氢氧化钠和硫酸水解竹屑还原糖的得率和种类。然后研究了不同预处理方法对木聚糖得率的影响,确定了低聚木糖酶解的最佳条件,并进一步分析了酶解液中低聚木糖的主要成分和含量。主要研究结果如下:
  (1)不同提取条件下竹屑提取物中总黄酮提取得率的变化规律与其对金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和大肠杆菌的抑制效果变化规律基本一致,说明其主要抑菌活性物质可能是黄酮。其中以95%乙醇为提取剂,50℃条件下加热回流提取2.5h获得的竹屑提取物抑菌效果最好,总黄酮得率最高(0.86%)。竹屑提取物对动物常见病原菌金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和大肠杆菌的最小抑菌浓度分别:0.0625 g/mL、0.0313 g/mL、0.125 g/mL。
  (2)相对于氢氧化钠溶液,硫酸溶液水解竹屑能得到更高的还原糖得率,这可能与硫酸破坏了竹屑的半纤维素结构有关。竹屑水解后产生四种还原糖,其中三种是阿拉伯糖、果糖和葡萄糖。
  (3)采用碱法从竹屑中提取木聚糖,结果表明采用5%氢氧化钠为提取溶液、60℃超声波震荡条件下木聚糖得率最高(21.80%),使用 SPSS软件对试验数据进行统计分析,超声震荡后和未超声后差异不显著(P>0.05),并进一步研究二者SEM,表明在超声波震荡后竹屑样品的孔隙率最大。
  (4)粗提木聚糖在最佳酶解条件下酶解时间为3h、酶浓度为20g/L,底物浓度为45 g/L,酶解温度为40℃,pH值5.5,在此条件下,可溶性总糖含量348.9mg/g,还原糖含量151.96mg/g,低聚木糖含量196.93mg/g,平均聚合度为2.29,竹屑木聚糖酶降解率可达到56.43%,低聚木糖总体转化率为3.69%。通过UPLC-MS/MS分析表明低聚木糖的主要成分为木二糖、木三糖、木四糖。
[硕士论文] 郭晶晶
环境工程 湖南大学 2015(学位年度)
摘要:传统固化成型技术制造的生物质颗粒存在密度低,机械耐久性差,容易断裂或松散,易生物降解,不耐存储等问题。针对上述问题,本文提出了一种基于木屑固态发酵处理改性制备成型燃料的研究思路,即利用黄孢原毛平革菌(P.chrysosporium)的生物降解功能提升木屑的压缩成型性能,为降低成型压力、温度和原料含水率,改善成型燃料品质创造条件,从而为开发利用新型能源植物黧蒴栲和将固态发酵工艺用于生物质成型产业提供参考。
  围绕该目的,本研究利用自主研发的单颗粒成型机(万能试验机改装)对黧蒴栲木屑进行固态发酵处理改性后制备成型燃料的研究,分别考察了发酵时间(0-64 d)、成型温度(70-150℃)、成型压强(55-125 MPa)、生物质含水率(5-20wt%)对成型的影响,明确了各影响因素对成型能耗及颗粒密度、强度、吸水率和热值的影响,确定了黧蒴栲木屑固态发酵处理改性制备成型燃料的最优化条件,并进行了机理推析,得到以下结论:
  1)黄孢原毛平革菌固态发酵处理改性黧蒴栲木屑能够改善成型颗粒的成型能耗、密度、Meyer强度和吸水性,其促进木屑压缩成型性能的机理在于:发酵微生物对易生物降解组分的分解及其自身的繁殖,一方面提高了木屑中可发挥粘结剂功能组分的含量,减少了阻碍粘结剂发挥作用组分的含量,另一方面显著改变了木屑纤维的变形性能。这两方面因素共同作用提升了木屑的压缩成型性能,而发酵48 d左右的黧蒴栲木屑压缩性能最佳。
  2)成型温度、成型压强和原料含水率是成型的主要影响因素,随着成型压强从55 MPa升高到125 MPa,成型过程的挤压和推动能耗、成型颗粒密度和Meyer强度持续升高;随着成型温度的从70℃升高到150℃,成型过程的挤压和推动能耗降低,成型颗粒密度和Meyer强度增加;随着木屑含水率从5%升高到20%,挤压能耗、颗粒密度、Meyer强度、吸水率降低,推动能耗的变化与之相反。较高的成型压力、温度和原料含水率也有利于减弱吸水对成型颗粒密度和Meyer强度的影响。结合实际和成本考虑,发酵黧蒴栲木屑的最佳成型条件为成型压强100 MPa左右、成型温度110℃左右、生物质含水率10%左右。
[硕士论文] 韦峰
环境工程 安徽农业大学 2015(学位年度)
摘要:竹子具有丰富的营养物质,在工业生产中得到了广泛的开发,但是竹材在加工生产中会产生大量废弃物,因此竹加工废弃物的开发与利用也逐渐成为研究热点。
  本文以大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌为供试菌种,采用抑菌圈法对不同种类的竹叶、竹竿提取物的抑菌特性进行了研究,并利用AB-8大孔树脂对竹提取物抑菌活性成分进行了初步的分离纯化。研究了两种发酵方法和5种水解方式对竹屑木质纤维素的降解。采用响应面法对竹屑多糖热水提取法进行最优化分析。主要研究结果如下。
  (1)12种竹叶提取物对三种动物常见病原菌具有一定的抑菌性,不同竹叶提取物对枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌抑菌效果差异不显著,毛竹竹叶提取物对大肠杆菌的抑菌效果最好,与箬竹、长叶苦竹、紫竹竹叶提取物抑菌效果差异显著。6种竹竿提取物对枯草芽孢杆菌有一定的抑菌效果,但不同竹种间无显著差异;对金黄色葡萄球菌,长叶苦竹和紫竹竹竿提取物表现出极显著的抑制效果;对大肠杆菌抑菌效果最好的是黄杆乌哺鸡竹竿提取物,长叶苦竹竹竿提取物对金黄色葡萄球菌抑制效果最强而对大肠杆菌无明显抑制效果。
  (2)毛竹竹叶、竹屑提取物对金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度为0.03125 g/mL,对枯草芽孢杆菌的最小抑菌浓度为0.0156 g/mL;毛竹竹叶和竹屑提取物对大肠杆菌的最小抑菌浓度分别为0.0625g/mL和0.0156g/mL。
  (3)毛竹竹叶、竹屑提取物的 AB-8大孔树脂分离纯化结果表明,抑菌活性物质主要存在于40%和60%乙醇流份中。
  (4)微生物法和自然发酵方法对竹屑的发酵,结果表明白腐菌对木质素降解率为34%,对纤维素降解率为49.2%,对半纤维素降解率为29%;自然发酵对木质素降解率为16.2%,对纤维素降解率为2%,对于半纤维素降解率为48%。
  (5)酶解、稀硫酸水解、稀硫酸酶解、醋酸水解、醋酸酶解5种处理方法对木质素的降解率分别为:11.00%、33.47%、37.29%、25%、27.97%;对纤维素的降解率分别为:酶解11.42%、稀硫酸30.02%、稀硫酸酶解57.99%、醋酸酶解50%,其中醋酸水解方式对纤维素没有明显降解效果,与处理前竹纤维含量差异不显著;对半纤维素的降解率分别为:16.88%、45.89%、53.6%、29.00%、52.00%。
  (6)竹屑多糖热水提取法最优条件为:提取温度76℃,固液比取1/30,水提时间1.5小时,1g竹屑可提取出多糖28.80mg。
[硕士论文] 王俊丽
生态学 河南农业大学 2015(学位年度)
摘要:重金属废水的治理问题已被各国科学家普遍关注,其对人类健康造成严重威胁也被人们逐渐认识到。重金属废水的传统方法有化学还原法、离子交换法、吸附法、膜分离法,这些方法主要适用于重金属离子浓度较高的情况,当重金属离子浓度较低时,用传统方法处理存在运行成本高、操作繁琐、处理效率低、容易造成二次污染等问题。目前,我国农林废弃物利用率很低,一般的处理方法是露天堆置和焚烧,不仅造成能源巨大浪费而且还造成环境污染。然而,农林废弃物也有一些自身的优越性,比如来源广泛、价格低廉、再生周期短、可降解等,其主要成分纤维素、半纤维素、木质素等含有丰富的-OH、-COOH、-NH2等活性基团且比表面积较大。研究表明,农林废弃物经过化学改性,能够很好地去除废水中的重金属离子。农林废弃物的改性方法很多,大量实验发现,碱处理能够使农林废弃物暴露更多的吸附位点,从而能达到更好的吸附效果。泡桐在我国分布广泛,种植数量大,每年冬季产生大量落叶废弃物,弃置于自然环境或露天焚烧,既造成了环境污染,又造成了资源的极大浪费。我们研究发现,经NaOH-乙醇改性后的泡桐树叶粉末对废水中Pb2+的去除率接近100%,可见碱改性泡桐树叶粉末对Pb2+具有良好的去除效果。但NaOH生产成本高,加工过程易污染环境,不符合节约、环保的要求。而Ca(OH)2作为NaOH生产的天然原材料,既具备其强碱性质又廉价易得。因此,利用Ca(OH)2改性泡桐树叶粉末,制备重金属离子的高效生物吸附剂,具有重要的科研价值和现实意义。
  本论文选取泡桐落叶为研究对象,用Ca(OH)2对泡桐树叶粉末进行改性,吸附溶液中低浓度的Pb2+,并探讨了吸附时间、吸附剂浓度、溶液pH、重金属初始浓度这四个因素对吸附效果的影响;并通过扫描电镜(SEM)、能谱分析(XPS)、X-荧光光谱半定量分析三种方式对对未改性、改性后和吸附后的粉末进行了表征。结果表明,吸附时间、吸附剂用量、溶液pH、金属离子的初始浓度都会对吸附效果产生影响。当吸附剂浓度为0.8g·L-1,溶液pH为5,60 min即可达到吸附平衡,此时吸附量为60.43 mg·g-1,去除率为95.61%;当Pb2+初始浓度在15—100 mg·L-1范围内时,碱改性泡桐树叶粉末吸附剂对Pb2+的去除率都在93.0%以上,且随着重金属初始浓度的增加,吸附量明显增加。碱改性泡桐树叶粉末吸附剂吸附对Pb2+的吸附过程可用准二级吸附动力学模型和等温吸附模型描述。通过扫描电镜(SEM)发现未改性粉末表面光滑,各官能团相对分散呈颗粒状;而改性后的粉末变化很大,原有结构形态已经被破坏,表面变得松散粗糙,呈薄片状和絮状;吸附Pb2+之后,粉末表面重新由松散状态变成聚集状态,具有众多颗粒物和粉状物,且颗粒间衔接紧凑。能谱分析(XPS)和X-荧光光谱半定量分析发现,吸附过程中Pb2+被吸附到泡桐树叶粉末吸附剂表面,与吸附剂中的Ca2+、Mg2+、Si2+、Al2+和Fe2+等离子发生了阳离子交换。
  用Ca(OH)2替代NaOH制备改性泡桐树叶粉末吸附剂,不仅节能、环保、低成本,而且达到几乎同样的去除效果。因此,Ca(OH)2改性泡桐树叶粉末做吸附剂去除重金属离子是一种值得深入研究和推广的重金属治理方法。
[硕士论文] 王肖祎
环境科学与工程 东南大学 2015(学位年度)
摘要:目前,热解技术作为农林废弃物的资源化利用的重要方法之一受到广泛关注,床料与气体之间的气固交换和床料的混合机制影响了热解效率。农林废弃物的物理性质使其在流化床内难以很好地单独流化,需要加入石英砂等惰性组分作为流化介质,所以研究农林废弃物与石英砂在流化床内的混合流动特性具有重要的意义。
  本研究借助非线性分析方法,分别在时域、频域和相空间结构的角度研究流化床内生物质与石英砂双组份混合流动的动力学特征。在此基础上改进传统离散单元方法-计算流体力学方法,使之适用于大尺寸的生物质颗粒与小尺寸石英砂混合流动模拟,对双组份流化床进行介观尺度模拟,通过实验与经验参数验证模拟结果,并进一步分析生物质与石英砂混合流动的气体流动和颗粒行为等特性。
  将不同质量比的成型农林废弃物、木杆、稻壳、玉米芯和水稻秸秆与石英砂混合,作为床料在流化床内混合流动,表观气速范围为0.072~2.31m/s,用压差传感器测量床内的压差脉动信号。采用压法测量床内最小流化速度,发现农林废弃物含量小于8%时,不同混合比下流化床的初始流化速度差异很小,与石英砂单组份流动的初始流化速度非常接近。采用具有自适应特点的Hilbert-Huang变换分析压差脉动信号,研究双组份流动频率特征,分析双组份混合流动内禀模态函数能量及频率分布特征。研究发现有效的频率范围在30Hz以下,气泡频率主要分布在1~5Hz之间,农林废弃物与石英砂混合流动时信号的中低频区都在这个范围之间。成型生物质与石英砂混合主频不明显,鼓泡床阶段各阶IMF的能量都不随气速发生明显变化,床内不易出现大气泡,气泡流动和颗粒行为极其复杂。床内频率集中在0~3Hz之间说明床内出现“腾涌”现象。引入递归图理论考察床内流动的周期性稳定性等特征,发现气速较低时无论是石英砂单组份流动还是农林废弃物与石英砂混合流动,床内气泡尺寸较小,床内颗粒行为占主导作用。随着气速的增大床内出现尺寸较大的气泡后,玉米芯和木杆与石英砂混合流动具有明显的近似正(余)弦周期。建立融合经验模态分解和递归图理论的信号处理方法,同时在频率和相空间的角度对信号进行分析,发现成型生物质与石英砂混合流动气泡周期性较弱,并且随着气速的增大不会发生明显的变化,操作范围较宽且利于传热传质的进行。
  建立适用于成型圆柱形生物质颗粒与石英砂混合流动的DEM-CFD模拟模型。采用球元叠加法计算DEM部分,在此基础上将柱形颗粒视为虚拟小尺寸球的聚合体,并借鉴体积惩罚法的思想,引入颗粒体积系数概念修正气固作用力关系式,通过计算气相-虚拟球体的作用力来计算柱形颗粒对气相作用力。采用Fortran编写程序,将改进后的DEM-CFD与MPI方法相耦合实现双组分颗粒流动的并行模拟计算。通过实验结果进一步验证模拟的可靠性,并分析床内颗粒行为与气体流动特性。小尺寸球形颗粒对气体流动影响较小,气体在遇到柱形颗粒时流动方向发生变化,向颗粒四周流动并且随着方向的改变气速增大。在流化床内由于小尺寸颗粒对气流的疏导作用,柱形颗粒尾部尾涡将会消失。气体在床内整体上呈现先向中心后垂直向上再向四周流动的趋势,颗粒在床内会呈现相似的趋势,形成一个以中心轴为对称轴的内循环过程。由于生物质聚团或气速的影响,床内柱形生物质颗粒的迎风方向易形成气泡,在气泡中间的柱形颗粒受气速的影响向上运动或回落。
[硕士论文] 龙华
环境科学与工程 广东工业大学 2014(学位年度)
摘要:家具生产是我国工业生产的重要组成部分。随着物质文化和生活水平的不断提高,人们需要越来越多满足生活和办公的美观及环保型家具,这就需要对家具进行修饰和喷漆等处理。在喷漆加工过程会产生一定量的废水,这些废水含有各种有机溶剂和各种难降解的有机染料等污染物,现有的市政污水处理厂不能有效处理这部分废水,而每个喷漆企业的废水量又较少,建立的专门的废水处理装置难以连续有效地运行,处理效果较差,难以达到环境保护的相关排放标准和总量控制的要求,尤其是像龙江镇这样的乡镇,家具生产企业以中小型规模为主,家具喷漆废水难以建立有效的收集管网,污染问题日益突出。
  本研究在了解龙江镇河涌污染现状的基础上,针对龙江镇家具喷漆废水严重污染环境问题,开展专项调查研究工作。首先,对家具喷漆废水污染源现状进行实地调研,掌握龙江镇家具生产企业的数量与分布,摸清现有该行业喷漆废水的产生、污染物的种类和性质、污水收集和排放情况,分析家具喷漆废水对河涌污染所占的比重。其次,详细调查了龙江镇家具喷漆废水的水量、水质以及水质水量存在的问题,并对家具喷漆废水特征进行深入的研究分析。最后,根据家具喷漆废水的水质、水量、收集以及排放特征,研究并提出适合家具喷漆废水处理的“冰解酸化+好氧生物接触氧化”组合工艺,该工艺在实际工程中得到成功应用。
  在此基础上,分析龙江镇家具喷漆废水污染现状产生的原因,并对家具喷漆废水污染提出了相应的控制措施:1.政府部门应加大监管力度;2.制定循环水更换频率标准;3.合理规范喷漆废水的收集方式;4.尽快建立集中处理设施。
  通过本课题的研究,可以得出以下结论:1.龙江镇家具生产企业数量多、规模小,分布分散零乱。2.龙江镇内河涌污染严重,污染源主要来自农村生活污水和工业废水,而工业废水主要来自家具喷漆废水。农村生活污水COD每天的入河量为2800.3吨,家具喷漆废水COD每天的入河量为947.8吨,家具喷漆废水污染河涌所占的比重接近25%。3.家具喷漆废水总量大、单位量小且水量波动范围大。每个家具生产企业每天喷漆废水量的平均值为1.12吨,而家具生产企业每天的喷漆废水总量高达1200吨。4.家具喷漆废水基本处于无收集、无处理且随意排放状态,绝大部分家具生产企业的喷漆废水最终流向是河涌,只有极少数的家具喷漆废水由环保公司上门回收后集中处理。5.家具喷漆废水BOD5/CODcr值小于0.3,认为其可生化性差;水质波动范围大,COD波动范围介于6.9~8731mg/L,悬浮物的波动范围介于2~1600mg/L,pH值范围介于5~7。喷底漆废水的COD和悬浮物SS值总体要高于喷面漆的废水。水帘机中循环水达到饱和的天数基本介于10~15天,因此循环水的更换频率为每月2~3次。6.在理论分析“水解酸化+好氧生物接触氧化”组合工艺经济可行的基础上,通过工程实例应用验证:采用PAM与PFS联合混凝沉淀预处理家具喷漆废水,对COD的去除率可达45.1%;采用“水解酸化+好氧生物接触氧化”组合工艺处理家具喷漆废水,对COD和悬浮物SS的去除率分别达96.3%和82.3%,出水COD和SS分别稳定保持在90mg/L和55mg/L以下,达到广东省废水一级排放标准。
[博士论文] 张超
化工过程机械 天津大学 2013(学位年度)
摘要:目前生物质能转化原料主要为农业废弃物和能源作物,如玉米秸秆和柳枝稷,但木质生物质(主要包括软木和硬木)同样是生物质能源转化的重要原料。本文主要侧重于SPORL法和稀酸法对木质生物质的预处理效果研究。
  本文首先利用SPORL和稀酸法对具有不同细胞壁结构的道格拉斯松木进行了预处理,考察了不同预处理方法的作用效果。结果表明,稀酸预处理可以去除生物质原料中几乎全部半纤维素,高pH值下SPORL预处理方法则对木质素去除有明显效果。但对于软木原料,单纯半纤维素或者木质素的去除并不能有效提高生物质酶解率。低pH值的SPORL预处理方法综合了稀酸法和高 pH值SPORL预处理的特点,预处理后可去除90%半纤维素,10~20%木质素,因此有效地打破了生物质的抗降解屏障,提高了酶解糖化效果。
  我国林木采伐和林产品加工废弃物资源相对丰富,因此木质生物质能转化原料充足。但是由于废弃物中树皮含量较高,造成生物质质量下降。本研究中考察了树皮含量对SPORL预处理的影响,并提出了优化林产品废弃物品质的方法。通过SPORL对道格拉斯松木废弃物的预处理和酶解糖化研究表明,在相同预处理条件下,当白木酶解率达到73%时,树皮的酶解率只有41%。原始物料中14.3%的树皮含量导致了酶解率下降16%。通过对原始物料的尺寸分布和不同尺寸物料进行成分分析发现,尺寸筛分过程可以有效降低原始物料中树皮和木质素含量,从而提高生物质利用率。
  本研究还分别在165℃和180℃对道格拉斯松木进行SPORL法预处理,并进行了动力学模型建立和分析。通过实验和动力学模型分析结果表明,在保证相同预处理强度的条件下,降低预处理温度可以实现高糖转化率和低降解产物的平衡。
  最后,本研究中通过对稀酸预处理得到的白杨木进行添加木聚糖酶的酶解实验考察了影响生物质酶解率的影响因素。在木聚糖酶添加量一致的条件下,木聚糖含量低的物料木聚糖和葡聚糖酶解率较高。木聚糖酶添加量对酶解率的影响效果取决于生物质的结构特点。相对于未预处理物料,预处理后物料酶解过程中,提高木聚糖酶对酶解率的促进作用更明显。木聚糖酶和葡聚糖酶的添加顺序同样会影响生物质的酶解糖化效果。
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