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石墨烯小知识|Hummers法制备GO过程中的常见问题(洗涤篇)
wuyuefeng 2016-11-9 11:08
《石墨烯学堂》之第二十二讲 氧化石墨在上述反应之后,得到的是一个含有硫酸、钾离子、二价锰离子、 H 2 O 2 的混合酸液( Hummers 法中还含有 NaNO 3 ),为了能够获得高纯的氧化石墨产品,对混合酸液的分离提纯是必须的。该过程往往与分离过程相结合,在固液分离后,再对氧化石墨固体加洗涤液进行洗涤。为了去除其中的锰离子,通常会用一定浓度的盐酸作为洗液洗涤数次,然后再改用纯水洗涤。 目前常用的分离洗涤方法主要有以下三种,即过滤法、离心法、透析法,这三种方法各有利弊: 过滤法方面,针对小规模制备,实验室常用真空抽滤;规模更大时则选用压滤的方法。过滤法对人工操作要求很低,在前期酸度较大情况下,处理混合酸液过程中有一定效果,但随着水洗过程,氧化石墨受到水分子的插层溶胀,颗粒逐渐向凝胶态转变,导致过滤用滤膜或滤布的堵塞,水洗过程基本无法进行。通常采用过滤法难以获得酸含量少的高纯度氧化石墨产品。 离心法是目前实验室应用比较普遍的一种固液分离方法,也是对 GO 混合酸液洗涤中比较实用的方案。其原理是利用离心力下,物料与溶液的密度差进行沉降,所以在氧化石墨水洗中,尽管其发生凝胶化,依然可以沉降分离出来,可以明显看到黄色的氧化石墨酸液在水洗过程中,发生明显溶胀,并向深色的凝胶态转变,洗涤和离心过程一次比一次困难,耗时更长。通常为了获得高纯的氧化石墨需要洗涤十几次,昂星石墨烯当初在推出氧化石墨烯产品时提到的 18 次水洗,就是因为在 16 次到 18 次洗涤之间,存在一个离心上清液从酸性向中性突变的点。可见该方法缺点就是人工操作量大,耗时耗力,但确实是目前实验室最实用的洗涤方案。 透析法是利用小分子物质在溶液中可通过半透膜,而大分子物质不能通过半透膜的性质,达到分离的方法。 由于氧化石墨(氧化石墨烯)在尺寸上处于数百纳米到微米级别,因此基本上所有半透膜都可以用于氧化石墨的分离纯化,该方法也是实验室进行小批量氧化石墨烯提纯常用的方法。相比于上面两种方法,该方法对于经过超声剥离的氧化石墨烯溶液也可以进行有效的纯化,因此特别适合于高纯氧化石墨烯溶液的制备。其缺点除了上述的单次处理量偏小之外,也比较耗水耗时。 在实际使用过程中,为了追求低耗水量,高产量或者是高纯度的特定目标,往往会结合其他方法,同时也会交叉使用上述几种方法,具体情况具体分析。 想要了解更多关于石墨烯的知识,欢迎扫一扫下方二维码,加入我们。
个人分类: 石墨烯学堂|19561 次阅读|0 个评论
连水杯都要做成黑科技了,能监测和过滤水质!
pandyliu 2016-10-27 09:55
古时候的大侠行走江湖,潇洒的都不带水袋。 走路时渴了,直接就捧了溪水、山泉解渴。 换作今天,被严重污染的水源早就把这些大侠毒死了。。。 那我们平时行走江湖,如何避免被不干净的水暗算了呢? 办法总是有的。 kickstarter众筹网站上最近有款智能水杯非常火爆,能监测水质,能过滤,它就是—— Ecomo 智能水杯 跟普通水杯不同的是,Ecomo 水杯的底部 可拆卸 可拧转,边上还有一只”手环“ (它真的可以戴在手上) 。 往水杯里装进任何液体,摇一摇就能测出各种污染物质,包括重金属、化学药品和悬浮污染物。 “手环”能以红、黄、绿三种颜色的LED 灯光,清楚的显示出水杯里的水质是否适合直接健康的饮用。 红色为较差水质, 黄色为良好,绿色为放心饮用 为了让水质监测更加准确,研发团队对水质监测传感器不断的改进迭代,经过了严格的测试。 直接把监测组件装在水龙头上,让水通过就能监测到水质情况。 Ecomo 配套的 APP 可直接查看 TOC有机物总量、TDS溶解性固体总量、浊度、温度4个水质指标,以此判断水质是否可以直接饮用。 如果监测到水源不能直接饮用,只要 拧一拧瓶身底部的过滤器,就可以快速过滤掉水里的化学药品残留、细菌和大多数的重金属。 它的过滤原理是什么呢? 在Ecomo 内部有着一个由活性炭纤维、离子交换纤维、纳米纤维膜组合而成的过滤滤芯。 各种物质的作用分别是: 活性炭纤维:具有强大的吸附功能,可去除去除氯、医药、农药、石油产品。 离子交换纤维:去除重金属如铅、汞、铜、镉。 纳米纤维膜:能有效过滤水中高达 99.9% 的细菌与微生物。 丁少前面就提到,“手环”是可以带在手上的。 它与手机上的APP连接后,就能提醒你喝水, 让你养成健康的好习惯。 Ecomo重368克,过滤芯寿命为两到三个月(更换需要10美元),充满电后可持续使用一个星期。 对于那些背包客、骑行党、徒步旅行这些常年行走江湖的人来说, Ecomo绝对是不错的选择。
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[转载]新型凝胶可滤出纯净水
redtree 2013-8-26 10:11
新型凝胶可滤出纯净水 来源:新华国际 发布时间:2013-8-25 12:05:58 【美国《大众科学》月刊网站8月22日报道】题:用一种新型凝胶把水里的细菌挤出去(记者肖纳西·费罗)。 紧急情况下,清洁的饮用水可能难以找到。洪水、地震和飓风可能让通常的水源不再安全。 2004年发生的印度洋海啸使很多人用不上清洁的水。在这之后,新加坡南洋理工大学和博尔德科罗拉多大学的研究人员决定研制一种净水系统,无需电源就可迅速灭菌。他们设计出一种海绵式的灭菌聚合物凝胶,可以吸收水分,挤压时释放出净水。 这可能成为一种确保人们用上净水的极其迅捷方便的方式。把污染的水煮开可以去除像贾第虫一类的可怕寄生虫。但是,自然灾害过后,不是每个人都有条件把需要的水烧开,也不是每个人都愿意从自己的汗液中挤出饮用水。 一块4克重的圆柱形凝胶每挤一次可净化半升水,可重复使用超过20次而不会失去灭菌能力。这种材料的发明者之一胡晓(音)估计,一块可置于衣兜内的凝胶的制造成本约为50美分,可在自然灾害发生后由紧急援助人员从直升机上投放。研究人员计划于不久的将来在缅甸实地试验他们的发明。
个人分类: 科技新闻|1328 次阅读|0 个评论
[转载]协同过滤(collaborative filtering)
why196 2013-7-12 10:48
协同过滤: 簡單來說是利用某興趣相投、擁有共同經驗之群體的喜好來推薦使用者感興趣的資訊,個人透過合作的機制給予資訊相當程度的回應(如評分)並記錄下來以達到過濾的目的進而幫助別人篩選資訊,回應不一定侷限於特別感興趣的,特別不感興趣資訊的紀錄也相當重要。協同過濾又可分為 評比 (rating)或者 群體過濾 (social filtering)。其後成為電子商務當中很重要的一環,即根據某顧客以往的購買行為以及從具有相似購買行為的顧客群的購買行為去推薦這個顧客其「可能喜歡的品項」,也就是藉由社群的喜好提供個人化的資訊、商品等的推薦服務。除了推薦之外,近年來也發展出數學運算讓系統自動計算喜好的強弱進而去蕪存菁使得過濾的內容更有依據,也許不是百分之百完全準確,但由於加入了強弱的評比讓這個概念的應用更為廣泛,除了 電子商務 之外尚有 資訊檢索 領域、網路個人影音櫃、個人書架等的應用等。 协同过滤发展史: Tapestry(1992) 這是最早應用協同過濾系統的設計,主要是解決Xerox公司在Palo Alto的研究中心資訊過載的問題。這個研究中心的員工每天會收到非常多的電子郵件卻無從篩選分類,於是研究中心便發展這項實驗性的郵件系統來幫助員工解決這項問題。 其運作機制大致如下: 個人決定自己的感興趣的郵件類型; 個人旋及隨機發出一項資訊需求,可預測的結果是會收到非常多相關的文件; 從這些文件中個人選出至少三筆資料是其認為有用、會想要看的; 系統便將之記錄起來成為個人郵件系統內的過濾器,從此以後經過過濾的文件會最先送達信箱; 以上是協同過濾最早的應用,接下來的里程碑為GroupLens GroupLens(1994) 這個系統主要是應用在新聞的篩選上,幫助新聞的閱聽者過濾其感興趣的新聞內容,閱聽者看過內容後給一個評比的分數,系統會將分數記錄起來以備未來參考之用,假設前提是閱聽者以前感興趣的東西在未來也會有興趣閱聽,若閱聽者不願揭露自己的身分也可以匿名進行評分。 和Tapestry不同之處有兩點,首先,Tapestry專指一個點(如一個網站內、一個系統內)的過濾機制;GroupLens則是跨點跨系統的新聞過濾機制。再來,Tapestry不會將同一筆資料的評比總和起來;GroupLens會將同一筆資料從不同使用者得到的評比加總。 GroupLens具有以下特點: 開放性:所有的新聞閱聽者皆可使用,雖然系統委託Better Bit Bureau設計給分的系統,但若有不同的評分機制也適用於GroupLens。 方便性:給分並不是一件困難的事情且溝通上非常方便,評分結果容易詮釋。 規模性:有可能發展成大規模的系統,一旦發展成大規模,儲存空間與計算成本問題顯得相當棘手。 系統的雛形已然形成,在GroupLens之後還有性質相近的MovieLens,電影推薦系統;Ringo,音樂推薦系統;Video Recommender,影音推薦系統;以及Jster,笑話推薦系統等等。乃至於今日的YouTube、aNobii皆是相似性质得網路推薦平台,較不同的是經過時間推移,網路越來越發達,使用者越來越多,系統也發展得越來越嚴密。 電子商務的推薦系統 這個系統主要是應用在新聞的篩選上,幫助新聞的閱聽者過濾其感興趣的新聞內容,閱聽者看過內容後給一個評比的分數,系統會將分數記錄起來以備未來參考之用,假設前提是閱聽者以前感興趣的東西在未來也會有興趣閱聽,若閱聽者不願揭露自己的身分也可以匿名進行評分。 和Tapestry不同之處有兩點,首先,Tapestry專指一個點(如一個網站內、一個系統內)的過濾機制;GroupLens則是跨點跨系統的新聞過濾機制。再來,Tapestry不會將同一筆資料的評比總和起來;GroupLens會將同一筆資料從不同使用者得到的評比加總。 GroupLens具有以下特點: 開放性:所有的新聞閱聽者皆可使用,雖然系統委託Better Bit Bureau設計給分的系統,但若有不同的評分機制也適用於GroupLens。 方便性:給分並不是一件困難的事情且溝通上非常方便,評分結果容易詮釋。 規模性:有可能發展成大規模的系統,一旦發展成大規模,儲存空間與計算成本問題顯得相當棘手。 系統的雛形已然形成,在GroupLens之後還有性質相近的MovieLens,電影推薦系統;Ringo,音樂推薦系統;Video Recommender,影音推薦系統;以及Jster,笑話推薦系統等等。乃至於今日的YouTube、aNobii皆是相似性质得網路推薦平台,較不同的是經過時間推移,網路越來越發達,使用者越來越多,系統也發展得越來越嚴密。 電子商務的推薦系統 最著名的電子商務推薦系統應屬 亞馬遜 網路書店( Amazon.com ),顧客選擇一本自己感興趣的書籍,馬上會在底下看到一行「Customer Who Bought This Item Also Bought」,亞馬遜是在「對同樣一本書有興趣的讀者們興趣在某種程度上相近」的假設前提下提供這樣的推薦,此舉也成為亞馬遜網路書店為人所津津樂道的一項服務,各網路書店也跟進做這樣的推薦服務如台灣的 博客來網路書店 。 另外一個著名的例子是 Facebook 的廣告,系統根據個人資料、週遭朋友感興趣的廣告等等對個人提供廣告推銷,也是一項協同過濾重要的里程碑,和前二者Tapestry、GroupLens不同的是在這裡雖然商業氣息濃厚同時還是帶給使用者很大的方便。 以上為三項協同過濾發展上重要的里程碑,從早期單一系統內的郵件、文件過濾,到跨系統的新聞、電影、音樂過濾,乃至於今日橫行網際網路的電子商務,雖然目的不太相同,但帶給使用者的方便是大家都不能否定的。 优缺点: 優點 以使用者的角度來推薦的協同過濾系統有下列優點: 能夠過濾機器難以自動內容分析的資訊,如藝術品,音樂等。 共用其他人的經驗,避免了內容分析的不完全或不精確,並且能夠基於一些複雜的,難以表述的概念(如資訊品質、個人品味)進行過濾。 有推薦新資訊的能力。可以發現內容上完全不相似的資訊,使用者對推薦資訊的內容事先是預料不到的。可以發現使用者潛在的但自己尚未發現的興趣偏好。 推薦個性化、自動化程度高。能夠有效的利用其他相似使用者的回饋資訊。加快個性化學習的速度。 缺點 雖然協同過濾作為一推薦機制有其相當的應用,但協同過濾仍有許多的問題需要解決。整體而言,最典型的問題有 新使用者問題(New User Problem) 系統開始時推薦品質較差 新項目問題(New Item Problem) 品質取決於歷史資料集 稀疏性問題(Sparsity) 系統延伸性問題(Scalability)。 分類應用 以使用者為基礎(User-based)的協同過濾 用 相似統計 的方法得到具有相似愛好或者興趣的相鄰使用者,所以稱之為以使用者為基礎(User-based)的協同過濾或基於鄰居的協同過濾(Neighbor-based Collaborative Filtering)。 方法步驟: 1.收集使用者資訊 收集可以代表使用者興趣的資訊。一般的網站系統使用評分的方式或是給予評價,這種方式被稱為“主動評分”。另外一種是“被動評分”,是根據使用者的行為模式由系統代替使用者完成評價,不需要使用者直接打分或輸入評價資料。電子商務網站在被動評分的資料獲取上有其優勢,使用者購買的商品記錄是相當有用的資料。 2.最近鄰搜索(Nearest neighbor search, NNS) 以使用者為基礎(User-based)的協同過濾的出發點是與使用者興趣愛好相同的另一組使用者,就是計算兩個使用者的相似度。例如:尋找n個和A有相似興趣使用者,把他們對M的評分作為A對M的評分預測。一般會根據資料的不同選擇不同的演算法,目前較多使用的相似度演算法有 Person Correlation Coefficient 、 Cosine-based Similarity 、 Adjusted Cosine Similarity 。 3.產生推薦結果 有了最近鄰集合,就可以對目標使用者的興趣進行預測,產生推薦結果。依據推薦目的的不同進行不同形式的推薦,較常見的推薦結果有Top-N 推薦和關聯推薦。Top-N 推薦是針對個體使用者產生,對每個人產生不一樣的結果,例如:透過對A使用者的最近鄰使用者進行統計,選擇出現頻率高且在A使用者的評分項目中不存在的,作為推薦結果。關聯推薦是對最近鄰使用者的記錄進行 關聯規則 ( association rules )挖掘。 以項目為基礎(Item-based)的協同過濾 以使用者為基礎的協同推薦演算法隨著使用者數量的增多,計算的時間就會變長,所以在2001年Sarwar提出了基於項目的協同過濾推薦演算法( Item-based Collaborative Filtering Algorithms )。以項目為基礎的協同過濾方法有一個基本的假設”能夠引起使用者興趣的項目,必定與其之前評分高的項目相似”,透過計算項目之間的相似性來代替使用者之間的相似性。 方法步驟: 1.收集使用者資訊 同以使用者為基礎(User-based)的協同過濾。 2.針對項目的最近鄰搜索 先計算已評價項目和待預測項目的相似度,並以相似度作為權重,加權各已評價項目的分數,得到待預測項目的預測值。例如:要對項目 A 和項目 B 進行相似性計算,要先找出同時對 A 和 B 打過分的組合,對這些組合進行相似度計算,常用的演算法同以使用者為基礎(User-based)的協同過濾。 3.產生推薦結果 以項目為基礎的協同過濾不用考慮使用者間的差別,所以精度比較差。但是卻不需要使用者的歷史資料,或是進行使用者識別。對於項目來講,它們之間的相似性要穩定很多,因此可以離線完成工作量最大的相似性計算步驟,從而降低了線上計算量,提高推薦效率,尤其是在使用者多於項目的情形下尤為顯著。 以模型為基礎(Model- based)的協同過濾 以使用者為基礎(User-based)的協同過濾和以項目為基礎(Item-based)的協同過濾統稱為以記憶為基礎(Memory based)的協同過濾技術,他們共有的缺點是資料稀疏,難以處理大資料量影響即時結果,因此發展出以模型為基礎的協同過濾技術。 以模型為基礎的協同過濾(Model-based Collaborative Filtering)是先用歷史資料得到一個模型,再用此模型進行預測。以模型為基礎的協同過濾廣泛使用的技術包括 Latent Semantic Indexing 、 Bayesian Networks …等,根據對一個樣本的分析得到模型。 未來發展 Item-based的推薦演算法能解決User-based協同過濾的一些問題,但其仍有許多問題需要解決,最典型的有稀疏問題(Sparsity)和冷開始問題(Cold-start),開始時效果較差。此外還有新使用者問題和演算法健壯性等問題。協同過濾作為一種典型的推薦技術有相當的應用,目前很多技術都是圍繞協同過濾而展開研究的。在資訊種類、表達方式越來越多的時代,舊式的資訊分類過濾系統無法滿足的地方,期許未來能用協同過濾的方法來解決。 參考資源 英文wiki百科: http://en.wikipedia.org/wiki/Collaborative_filtering Paul Resnick, Neophytos Iacovou, Mitesh Suchak, Peter Bergstrom, John Riedl, GroupLens: an open architecture for collaborative filtering of netnews, Computer Supported Cooperative Work, pp175-186, Chapel Hill, North Carolina, 1994. Balabanovic Shoham, 1997; Mobasher et al., 2000; Yang et al., 2004 F. Heylighen, Collaborative Filtering, http:/pespmc1.vub.ac.be/COLLFILT.html Breese, J.S., Heckerman, D., Kadie, C.: Empirical analysis of predictive algorithms for collaborative filtering. In: Fourteenth Conference on Uncertainty in Artificial Intelligence,Madison, WI (1998) 鄭秀華、廖婉菁、吳肇銘,線上商品推薦系統之研究 -協同過濾機制之應用A Study for On-line Commodity Recommendation System:A Case of Collaborative Filtering,中原資管所 Jung, Seikyung, Designing and understanding information retrieval systems using collaborative filtering in an academic library environment, Oregon State University, 2007. David Goldberg, David Nichols, Brian M. Oki, and Douglas Terry, Using collaborative filtering to weave an information tapestry, Communications of the ACM, Volume 35, Issue 12, pp61-70, 1992. 韓双福,應用協同過濾機制於商機撮合電子報之研究 - 以食品業電子市集為例,中原大學資訊管理學系碩士論文,民國92年7月。 彭愷翔,以語音為基礎之情境認知虛擬行動設群,天主教輔仁大學資訊管理學系碩士論文,民國91年6月。 馮文正,合作式網站推薦系統,國立交通大學資訊科學研究所,民國89年。 蔡登、盧增祥、李衍達,信息協同過濾,計算機科學,第29期,頁1~頁4,2002年。 推薦系統:主要推薦方法http://www.guwendong.cn/post/2006/methods_for_recommender_system.html Amazon.com Recommendations: http://www.cs.umd.edu/~samir/498/Amazon-Recommendations.pdf Google News Personalization: https://mail-attachment.googleusercontent.com/attachment/?ui=2ik=2e3256c271view=attth=13fcd4150238a32dattid=0.1disp=inlinesafe=1zwsaduie=AG9B_P-XoPVSG1E9_YkaRHAzntH3sadet=1373595917497sads=6ax3jujs8ign6fsbvgIYnLBU0ks Google News Personalization: https://mail-attachment.googleusercontent.com/attachment/?ui=2ik=2e3256c271view=attth=13f5ff4bfe35f4f1attid=0.1disp=inlinerealattid=f_hi5hboqc0safe=1zwsaduie=AG9B_P-XoPVSG1E9_YkaRHAzntH3sadet=1373595913105sads=ial2JUe_4_T9CZeh9vPJ5aC5jSgsadssc=1
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大脑的短期记忆过滤
gogorocklee 2013-3-26 11:51
大脑的记忆功能也是有选择性的, 有用的,重要的,留心的东西就记住了,过几天也忘不掉, 没用的,无聊的东西睡一觉就忘了, 大脑的短期记忆过滤功能,可帮助筛选有价值的东西。
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对付垃圾邮件
热度 1 cgh 2013-2-27 06:45
对付垃圾邮件
上网两大郁闷,一是满邮箱的垃圾邮件,而是网速像蜗牛。 单位的邮箱就基本是塞满垃圾邮件,不过还可以细分,一些被拦截了,一些拦不下来,见下图是拦截的: 下图是漏网的,进了收件箱: 可是,似乎163、hotmail、gmail之类的免费邮箱没有这么多垃圾邮件啊,甚至 hotmail进垃圾邮件文件夹没垃圾邮件 时,还显示:恭喜您没有垃圾邮件! 为什么单位邮件系统这么差? 过年的期间注意 了一下,放假那几天,平时不断收到垃圾邮件的邮箱居然也放假了,没有一封垃圾邮件。是不是可以认为,那些垃圾邮件都是有人每天上班工作的内容?甚至不是计算机自动完成的。难道这也能反应中国人工费便宜、滥用吗?! 单位的邮件系统的拦截功能实在很弱,是eyou系统。正规的邮件有时候也被当垃圾邮件处理,而有些垃圾邮件却又放行了。而商业网站的免费系统似乎技术更高,是不是采取了不同的拦截策略呢?求科普! 再说网速,春节放假前,科学网是有说遭到攻击,很多人发文、访问有问题 。据我不详细观察, 放假期间好像问题不是很突出 。而现在问题有回到过年之前了。什么原因? !
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MOF新应用:直接过滤水中污染物(百草枯)
zhpd55 2013-1-22 15:35
Phys.org 网站 2 013 年 1 月 21 日 报道了一种新型金属有机骨架( Metal Organic Framework ,简称 MOF )化合物,它可以从水中有效过滤毒素。科学家的研究结果 表明,这种新纳米材料具有从环境水中直接过滤掉毒素的潜在效能。 由澳大利亚 莫纳什大学( Monash University )机械工程系的 Mainak Majumder 博士和 Phillip Sheath 和澳大利亚 联邦科学与工业研究组织( Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization ,简称 CSIRO ) Matthew Hill 博士 领导的研究小组,已经开发了一种独特地多孔 MOF 稳定材料 , 能够过滤水中的物质。 MOF类物质 是由金属原子通过有机分子连接 成簇的 ,对于其独特的气体如二氧化碳等的存储或分离能力人们已经有所了解。但是,显示其从水环境中的分离应用尚属首次。 Mainak Majumder 博士说 MOF类物质 统一结构使其显示出非常高效的过滤器。 这些都是 晶体材料,而且具有完全相同大小的许多孔。所以当一种物质可以适应孔之大小,就会被捕获 , 而另一种物质 , 只是大于十分之一纳米则不能适应。因此你可以检测并捕获低浓度下的物质或是与其他材料混合的物质。研究人员展示了这种新 MOF 对于百草枯除草剂的过滤能力,草枯除草剂被确定与帕金森病的发病有关。 MOF 是一种非常精确的过滤器 , 可以从水中消除百草枯 , 而留下开其他污染物。 因为 MOF 类化合物可塑性强 , 所以研究人员发现当它们吸收了百草枯之后,其结构会有所改变。 这意味着 MOF 可以作为组成一种装置的基础,快速轻松地测试水中的污染物。由于其非常精确的过滤性能 , 这个测试应用可以为水中污染物的测定提供非常准确的污染数据。研究人员仅仅对 百草枯一种污染物进行了测试 ; 不过 ,MOF 可以被改变来过滤掉其他污染物。 这项研究发表在《材料化学》 ( Chemistry of Materials )杂志,这是在 科学领域内具有极高声望的一种权威杂志, IF 2011 =7.286 。 更多信息请浏览: Aqueous Molecular Sieving and Strong Gas Adsorption in Highly Porous MOFs with a Facile Synthesis Mainak Majumder † , Phillip Sheath † , James I. Mardel ‡ , Timothy G. Harvey ‡ , Aaron W. Thornton ‡ , Amanda Gonzago † , Danielle F. Kennedy ‡ , Ian Madsen § , James W. Taylor † , David R. Turner , and Matthew R. Hill * ‡ † Nanoscale Science and Engineering Laboratories (NSEL), Department of Mechanical Engineering, Monash University , Clayton VIC Australia 3168 ‡ CSIRO Materials Science and Engineering , Private Bag 33, Clayton South MDC VIC 3169, Australia § CSIRO Process Science and Engineering , Private Bag 33, Clayton South MDC VIC 3169, Australia School of Chemistry, Monash University , Clayton VIC Australia 3168 Chem. Mater. , 2012 , 24 (24), pp 4647–4652 DOI: 10.1021/cm301726k Publication Date (Web): December 2, 2012 Copyright 2012 American Chemical Society *Fax: 61 3 9545 2837 . E-mail: Matthew.hill@csiro.au . Nanosponge filters out herbicide poison s January 21, 2013 A new metal organic framework can effectively filter toxins from water. (Phys.org)—New research has demonstrated the potential of a new kind of nanomaterial to filter out environmental toxins in water.
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钓鱼台外银杏林
热度 4 yangyongtian 2012-10-31 10:10
钓鱼台外银杏林
钓鱼台外银杏林, 季秋之末仍绿荫。 过滤阳光成光点, 恰似金元撒落金。 国宾下榻第一家, 华夏发达见证人。 历史殊荣今难在, 依然神秘卓不群。 钓鱼台过国宾馆 钓鱼台外银杏1 钓鱼台外银杏2 钓鱼台外银杏3 钓鱼台外银杏4 钓鱼台外银杏5
个人分类: 风光有感|3592 次阅读|11 个评论
从沼气中去除二氧化碳的膜技术
热度 2 Helmholtz 2012-2-24 15:17
从沼气中去除二氧化碳的膜技术
从 沼气中去除 二氧化碳的膜技术 无论在化石燃料发电厂的烟气中、或者沼气生产中,都有如何清除二氧化碳的问题。当有机残余物在发酵池中发酵产生沼气时,所得到的是CO2经常占40%的混合气体。借助由亥姆霍兹吉斯达赫中心开发的膜组件,有望把二氧化碳清除出去。 图片中前面两个罐即是膜组件,右侧的组件是有意做成透明的以便示范观察。 照片提供:HZG。 沼气中二氧化碳含量高限制了其应用范围。如果不是以分散式小区供热的方式直接烧掉沼气,而是要将其添加入到天然气供气网路的话,就必须要清除甲烷以外气体特别是其中的二氧化碳。亥姆霍兹吉斯达赫中心的科研人员正在开发相应的膜与膜组件以解决这个棘手问题。 用高分子聚合物膜分离 CO2 虽然业已存在其他替代方案,例如说活性炭吸附和气体洗涤,后者是用高压水把二氧化碳洗掉,亥姆霍兹科研人员仍然首选膜法。负责膜与结构材料开发的中心高分子技术负责人托斯滕.布林克曼(Torsten Brinkmann)说膜法优势在于“实现路径相对简单,而能源消耗也相差无几”。气体是在外来压力下吹进膜件,由于材料材料具有CO2的较高亲和力,二氧化碳分子将渗入膜内并入驻其中。在膜的另一侧施以负压,气体分子就重新吸出来。这些气即可以自然排放也可以存储或者为某个目的回收起来。 采用膜法分离CO2的想法并不新鲜。比如在亥姆霍兹 “MemBrain” 协作联盟的框架下也有这类膜技术组件的开发内容,只是这里涉及的是煤电厂的应用,即要把占比约15%的二氧化碳从以氮为主的废气中采集出来,然后储存在地下(CCS技术)。沼气发酵的条件完全不同:这里要把40%的二氧化碳跟60%的甲烷分开,相比之下通气量则低得多。一座沼气站的典型通气量也就每小时500立方米,与之相比煤电厂每小时170万立方米。 对膜材料的要求 尽管如此MemBrain项目仍然打下一个很好基础,布林克曼在介绍中说:“在前一个项目中我们发现了一些受检材料具有从甲烷中析出二氧化碳的优良性能,CO2的渗透性极佳。这是此类材料所必备的最重要的特性。膜材料的核心是挤压聚合物细丝做成分子筛,随后在其表面分几步涂抹上多层、越来越细密的特殊高分子材料。最外层材料的涂敷厚度仅只70纳米,具有最佳的CO2的通透性。 新开发的这种材料可以100平方米的尺寸稳定地批量生产,并做成专门设计开发的膜组件进行测试。亥姆霍兹科研人员正在研究在不同的压力、温度和气体成分的条件下,不同膜的渗透率、选择性和稳定性分别如何。在整个开发过程中,他们一边进行测量一边与数学模拟结果进行比对。 在沼气站的耐久性测试 在沼气站的长期使用过程中这些膜组件表现究竟怎么样,相关测验将由工业合作伙伴柏西格(Borsig)公司负责,后者也是该单位在膜技术上有着长年合作的技术许可生产伙伴。 结语:布林克曼说:“膜法可以从沼气中滤除二氧化碳,提高品质以便添加到天燃气供气网络。无论是长时间的使用或真实环境条件变化都不会导致性能下降。膜法是一种可行的替代技术方案。 当下存在的核心问题是跟二氧化碳一起逸失损失掉的甲烷比例还很高,约占20-35%。为了进一步优化,亥姆霍兹科研人员提出两种方案:一是物色对CO2具有选择性更好的替代材料,目前正在试验一种更好的表层涂敷材料。其次是增设膜件的重复环节,从而提高甲烷的采集比例。
个人分类: 2012亥姆霍兹科技新闻|7935 次阅读|4 个评论
互联网信息过滤的必要性
热度 24 outcrop 2011-5-22 11:28
现在请诸公平息一下看完标题后的愤慨,稍微冷静一下,坐下来静心的聊聊这个话题。我个人也多次谴责过中国的互联网恶劣环境,如今还站出来说这个话题,也许本身也值得思考;希望本文只是一个观之争。 本文对作者和看官的特别要求: 思想高度 。希望我们能尽量站在国家和民族的高度来看这个问题,我们这个民族要健康生存发展下去,目前最需要的是什么?我们这个国家以什么方式往什么方向发展可能合适?思考角度和高度的不同,可能是很多分歧的根源。个人认为我们最需要的是稳定的发展,四分五裂和任何动荡,很可能让我们这个民族再次彻底沉沦。 独立思考 。遇到一个现象或者问题,多问几个为什么;不跟风,尽量减少屁股对脑袋的影响。 摆脱幼稚 。很多知识份子喜欢幻想,觉得人类文明了,觉得西方文明了,不丛林了,那只是一厢情愿的幼稚。国家之间讲究的永远是利益,看透这一点,很多问题就简单多了。 预热结束,正文开始 首先我要点名批评三类人,请对号入座: 第一类,绝对自由主义者。群体生活中,绝对的个人自由,就是绝对的自私,包括信息的需求。 第二类,屁股指挥脑袋者。屁股指挥脑袋不是特定群体的特权,很多人反对信息过滤,完全也是由屁股决定的。 第三类,不思考者。在这个问题上,所谓不思考,包括跟风、盲目愤青、顺道泄私愤、媚俗等。 前两类人对群体可能造成直接伤害,第三类人是容易被洗脑或者揣着明白装糊涂,也有部分会觉醒。具体起来,这里特别要批评两类典型的观点:一类是“麻雀”般绝对自由主义者,完全不考虑群体生活中个体的社会责任——思想上被人当枪使,还自我感觉正义;另一类是把工程伦理做挡箭牌,在存亡问题面前那是妇人之仁的幼稚——包括西方文明的代表,在广岛和长崎所做的事,就在不远的眼前。 接下来谈谈信息过滤的必要性 首先,我们要尝试站在合适的一个高度来考虑这个问题。什么是合适的高度?那就是从我们这个民族、这个国家的生存与发展高度来看问题。为什么从国家高度而不是人类高度?不是个体高度?因为我很自私,国家出问题了,动乱了、分裂了、打仗了,遭殃的是我们,不是老外;这不是危言耸听。读读历史,就知道在我们这片大陆上,目前的稳定和发展有多么来之不易,虽然还有很多让人纠结的地方。 接下来举一个极度简化的例子,你家有还未成年的小朋友,作为家长,要不要对其进行必要的信息过滤?要?!这里面道理其实是相通的,不必扯的太远、太虚。 前两点说了过滤的必要性。还有人纠结于过滤的松还是紧;过滤的程度,本不是一个值得探讨的话题,但还是有人迷惑,那就提出我的观点:不同人,对松紧要求是不同的;每个人思考这个问题时,减少屁股的影响即可。 结论,信息过滤虽然有很多不便,但目前的环境下,是有必要存在。但希望过滤工作者们更加努力的完善过滤系统,过滤有害信息的同时,尽量减少不必要的负面影响。 我也愤青过,批判时总是能找来充足的劣质弹药;但我们不妨站的更高一点,也许能看得更远一点。 细节话题就不展开聊了,太裹脚。 延伸阅读 《給我的亲外孙、外孙女们》
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为谁过滤资讯
fqng1008 2011-3-9 08:07
搬到新医院上班后,每天7点左右动身,大约20分钟的车程,到达的第一件事是到饭堂早餐。 今晨7点20到达,饭堂里的“凤凰卫视”正在播送新闻,当听到“现在请关注利比亚的最新报道”的时候,突然跳出了迎客松的画面,一动也不动地僵持在那里,让人好不扫兴?! 想起了“ 累并快乐 :今天不知出了什么事,大青松竞然出现了十分钟 ” 3月6日 12:52 来自 iPhone客户端 评论(3) 为什么在人民当家作主人的祖国,那些代表人民的人总是担心人民不明真相?难道人民总是不辨是非随时会受到欺骗(或者说需要被欺骗)?何况,“凤凰卫视”还是我们自己的“喉舌”呢?   附:隋炀帝杨广(569年-618年)为了炫耀富足,请西域各族首领来洛阳观看百戏演出。各族首领请求允许西域商人入洛阳做买卖,隋炀帝答应了,忙令人装饰洛阳市容。城内外的树木都用丝帛缠绕,商人必须穿华丽的衣服,甚至卖菜的也要用精美的草席铺地。西域商人路过酒店饭馆,店主要热情邀请他们入座,醉饱出门,不许收取分文,还要说:“中国丰饶,酒饭一律不要钱。”   隋炀帝的虚荣浮夸,并不能瞒骗远方的客人,有的提出疑问:“贵国也有穷人,衣不蔽体,为何不用丝帛给他们做衣服,而却用来缠树呢?”
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[转载]城镇污水处理厂一级A稳定达标的工艺流程分析与建议
anan 2010-12-1 16:45
来源:全国城镇污水处理厂除磷脱氮及深度处理技术交流大会 更新时间:11-17 14:26 作者: 郑兴灿,尚巍,孙永利 等 摘 要 :依据太湖流域多座城镇污水处理厂实际运行情况的调查分析,特别是进水水质特性和出水达标情况的分析研究,结合江苏省太湖流域城镇污水处理厂一级A 提标的除磷脱 氮 技术改造需求,总结分析了城镇污水处理厂一级A 稳定达标所需的代表性工艺操作单元选择。在此基础上,提出了适合城镇污水处理厂一级A 稳定达标处理的基本工艺流程和扩展工艺流程,阐述了工艺流程中工艺单元的组合方式、关键控制参数和设计选择重点。 关键词 :城镇污水;除磷脱 氮 ;排放标准;工艺流程;深度处理;太湖流域 国家环境保护总局 2006 年第21 号公告 提出,城镇污水处理厂出水排入国家和省确定的重点流域及湖泊、水库等封闭、半封闭水域时,执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级标准的A标准。这在一定程度上意味着一级A标准在全国范围内的推行,特别是太湖、巢湖、滇池等重点流域的城镇污水处理厂。在GB 18918-2002 的制订过程中,设立一级标准A标准的目的是,在国家相关再生水水质标准未出台之前,作为再生水水质的过渡性标准与参考基准。某种意义上说,一级A标准的初衷不是作为排放标准,而是再生水水质的基本要求 。因此,可以认为,城镇污水处理厂出水一级A达标的工艺流程实际上相当于城镇污水再生处理工艺流程,是污水二级强化处理、三级处理、高级处理和消毒的不同组合与集成。污水二级强化处理是一级A稳定达标的关键工艺单元,其选取既要考虑二级处理出水中的主要水质指标(TN、 NH3-N、COD、TP)能否达到一级A排放标准,更要考虑后续深度处理对前处理工艺的要求,前处理和后处理工艺能够相互补充以增强整个工艺流程的总体效能。 1 一级A 稳定达标的主要工艺单元考虑 从技术可行性和经济合理性角度考虑,有机物(COD、BOD5)和 氮 、磷的达标去除应尽量在污水二级生物处理工艺单元中完成,特别是TN和NH3-N的去除。二级(强化)处理应确保有机物、悬浮固体和 氮 磷营养物有足够高的去除率,一般采用生物除磷和生物硝化/反硝化方法,必要时增加化学协同除磷。特殊(微量)污染物和有毒有害物质应尽量在 工业 企业源头加以控制,必要时在深度处理工艺流程中设置针对特定水质指标的处理单元。表1 汇总了城镇污水处理厂一级A稳定达标处理中可供选择采用的代表性工艺操作单元。 二级(强化)处理之后的深度处理应以过滤工艺为核心单元、混凝沉淀为强化手段,起到高效去除悬浮固体和胶体物质的作用,降低处理水的浊度和消除病原体,必要时通过调整混凝剂优选和剂量同步完成化学除磷。高级处理是达标深度处理的选用单元,通过物理、化学或生物方法更充分地去除水中某些特定的成分,例如反硝化滤池去除硝态 氮 , 活性炭 吸附和臭氧化去除难生物降解有机物及脱色、反渗透法去除溶解性固体。消毒处理是达标的必备单元,也是深度处理流程的最后一个单元,其功能是利用物理、化学或生物的方法去除和灭活水中的各种病原体。 表 1 城镇污水深度(再生)处理的代表性工艺单元 2 一级A 稳定达标的工艺单元选择 针对太湖流域城镇污水处理厂的除磷脱 氮 改造需求 ,结合代表性城镇污水的水质特点和水质处理要求,以表1 所列出的工艺单元为基础,按图1 所示的工艺选择过程组合出适合该区域城镇污水处理厂出水一级A稳定达标的基本工艺流程及变化方式。 图 1 城镇污水处理厂一级A 稳定达标的工艺流程及单元组合 在城镇污水一级A稳定达标处理工艺流程中,粗格栅、细格栅、提升 泵 站和沉砂池是必备的前处理工艺单元,二级生物处理采用膜生物反应器(MBR)时,还需要在前端设置超细格栅(1mm 间距)。除非进水悬浮物浓度很低或进水SS/BOD5比值较低,否则,常规初沉池或高负荷沉淀池应该成为必选工艺单元,以尽量去除进水中的无机悬浮固体。后续生物处理单元存在碳源不足时,可考虑初沉污泥的产酸发酵以补充优质碳源,或者部分时段超越初沉池直接进入生物处理池。 二级生物处理工艺的选择是一级A稳定达标的最重要环节,特别是TN和NH3-N的稳定达标去除,对于 氮 磷去除,建议采用回流污泥反硝化生物除磷脱 氮 (改良A2/O)及其变型工艺 作为基本工艺流程,目前已经得到较为广泛的工程应用。可采取的主要工艺控制及改进措施为: (1)污水生物处理系统采用15d 以上的设计泥龄,考虑进水水质水量的变动和运行操作的调节能力限制,实际运行过程中应尽量控制在12~20 d 的范围内,以保障冬季低水温(例如10℃)条件下生物处理池有足够数量的硝化菌与硝化能力。 (2)可采用环形沟道生物反应池(氧化沟)池型构造,较高倍率的循环流量形成快速混合作用,加上多个沟道的串联,可以明显减小进水水质水量的时变化峰值系数(由3~10 倍降低到1.5 倍左右),相应降低出水NH3-N浓度的波动,有效发挥硝化菌的作用,有利于NH3-N稳定达标。 (3)进水水质水量的波动和碳 氮 比偏低是影响TN 稳定达标的最主要因素,进水水质水量的波动通过沟道串联布置来缓解,碳源不足可通过初沉污泥发酵进行一定程度的补充;必要时,补充外部碳源(例如甲醇、醋酸钠、醋酸等)强化生物反硝化效果。 (4)强化前端预处理以去除尽量多的进水无机悬浮固体,降低活性污泥的惰性组分含量,以提高生物池的反硝化速率,缩短反硝化所需时间或提高反硝化总量;部分沟(渠)道可按亏氧方式运行,促进同时硝化反硝化及部分短程硝化反硝化的实现,提高碳源利用效率和TN 去除总量。 (5)冬季低温到来之前,在秋季提前逐步提高整个污水生物处理系统的活性污泥总量,增加实际运行泥龄,系统中累积硝化菌和反硝化菌的总量,以改进和保障冬季的硝化和反硝化效果。 在二级处理出水TN和NH3-N稳定达到一级A排放标准的情况下,可采用直接过滤或者混凝过滤的工艺单元进一步降低出水的COD、BOD5、SS和TP浓度,使其稳定达标。化学混凝有助于强化COD、BOD5、SS和TP的去除以及后续过滤单元的稳定运行。过滤方式可以有多种选择,包括砂滤池、机械 过滤器 和膜过滤系统,主要取决于出水水质的具体要求和达标考核方式、处理出水的出路与用途、工程造价和运行成本、操作 管 理与运行调整难易等方面。 在二级处理出水TN和NH3-N不能稳定达到一级A标准的情况下,需要采用反硝化滤池和曝气生物滤池系统,将TN和NH3-N的进一步稳定去除与过滤处理相结合,但这种方式的出水浊度和SS 含量要高于砂滤、机械过滤和膜滤,另外,反硝化滤池需要投加外部碳源(甲醇),去除1mg/L硝态 氮 一般需要投加3mg/L甲醇。 采用膜生物反应器(MBR)时,生物处理与膜滤结合为一体,占地面积较小,出水感官指标好,适合处理出水的直接再利用,但运行成本和工程投资高,曝气能耗会有明显的升高。 3 一级A 稳定达标的基本工艺流程建议 3.1 基本工艺流程的构成 一级A稳定达标的基本工艺流程为:二级强化处理+化学混凝(沉淀)+介质过滤+消毒。这一工艺流程选择基于二级强化处理出水的TN和NH3-N已经能够稳定达到一级A标准,COD稳定达到一级B标准,碳源BOD5一般在12mg/L以下。 其中,化学混凝(沉淀)过滤工艺包括以下三种主要组合方式: ①混凝沉淀过滤:快速混合+絮凝+沉淀+过滤。在快速混合池或进水 管 道内完成快速混合,经过絮凝反应过后,在澄清池中沉淀处理,沉淀出水进入滤池过滤。在二级处理出水SS 不稳定或需要化学除磷的情况下,需要采用该工艺组合,以确保出水的全面稳定达标。 ②化学絮凝过滤:快速混合+絮凝+过滤;在快速混合池或进水 管 道内完成快速混合,经过一定时间的絮凝反应,不经沉淀,直接进入滤池过滤。一般采用聚铝或硫酸铝作为化学除磷药剂。 ③微絮凝过滤: 管 道混合+过滤;通过快速混合器或 管 道内部混合器完成化学药剂的投加与快速混合,絮凝过程在深床上向流滤池的底部或深床重力流滤池的顶部完成,不设置中间沉淀段。采用聚铝作为除磷药剂时,需要一定的化学沉淀反应时间,否则除化学磷效果会受到一定影响。 3.2 化学混凝处理 深度处理工艺流程中设置化学混凝剂投加系统,其核心目的是提高后续过滤工艺的颗粒去除性能,以增强悬浮物、胶体物质、磷酸盐和病原体的去除;混凝剂包括铝盐、铁盐、石灰、复合药剂和聚合物等。 如果深度处理工艺系统在不投加化学药剂的情况下就能稳定达到 TP 去除要求和3 NTU 的浊度,则允许混凝剂投加系统停止运行,但化学药剂投加系统必须每月至少保持运行两次,以保证需要时整个加药系统能够投入正常运行。 如果混凝工艺之后采用粒状 滤料 滤池工艺,则化学混凝工艺应至少满足: ①连续监测和记录生物处理出水的浊度值,以便后续混凝剂投加设备能依据进水水质的变化自动调整混凝剂的投加量。 ②除微絮凝过滤外,设计中应提供包括快速混合和絮凝池在内的化学处理设施,必要时增加中间沉淀设施,以确保所有运行条件下均能达到后续过滤水质的要求。 ③深度处理设施的每个处理工艺单元(凝聚或快速搅拌以及絮凝等)应至少设置两套,以确保某一套设备停机维修、保养或反冲洗时,能连续进行再生处理。 ④投加混凝剂的同时,提供足够的初期快速混合或等效措施,以确保混凝剂在污水中的有效扩散和高效利用,促进后续絮凝反应的高效完成。 ⑤在絮凝反应池中一般需要提供促进絮体粒子形成的模式。要通过慢速搅拌控制水流的紊流或搅拌强度,既要防止絮体粒子的沉淀,也要防止絮体的破碎与解体。 ⑥工艺控制中不得出现絮凝时间不足,以防过滤出水中继续发生絮凝而影响出水水质。 ⑦投加混凝剂后需要一定的时间才能形成肉眼可见的絮体,根据污水性质以及所选混凝剂的不同,絮体形成的时间也有所不同,可能需要5min 或更长时间。要提供充足的絮凝反应停留时间,以确保絮体在污水过滤之前全部形成,而不是过滤之后继续形成。絮凝反应停留时间应根据试验测定结果或参照同类工程运行数据。 ⑧不同污水处理厂的生物处理出水水质会有一定程度的不同,每个拟建项目都需要进行前期试验,合理选择混凝剂和聚合物类型,以及相应的设计投加量。 ⑨采用絮凝后直接过滤方式时,建议快速混合单元的停留时间小于 30s,絮凝单元的停留时间20 ~ 45 min。 3.3 过滤处理 过滤处理是达一级 A 达标处理的重要组成部分,可以在消毒之前去除固体物质、TP 和浊度,从而能提高后续消毒效果,使病原微生物失活或去除。过滤技术的选择不仅体现在出水水质的好坏,而且也需要考虑操作难易程度、运行的限制条件、系统构件的可靠性以及对流速和负荷变化的适应性问题。粒状 滤料 过滤是应用时间最长,也是应用效果最好的城市污水过滤处理技术。 浊度是混凝-絮凝沉淀-过滤工艺处理效果的主要度量参数,虽然不能用于度量病原体的去除程度,但浊度却是出水消毒效果的重要控制指标。滤池可采用双层 滤料 滤池、单层 滤料 滤池、均质 滤料 滤池等。 3.4 消毒处理 对于净化处理水的消毒,其卫生学与环境性能目标包括:将微生物病原体的浓度降低到水质标准规定的最低浓度标准值以下,达到国家规定的排入受纳水体的水质要求;不会因处理水的排放而增加用水过程与环境中有毒物质的浓度;消毒效果稳定可靠且经济有效;消毒剂或副产物的运输、储存或处置过程不会对公众健康或环境造成额外风险。可供应用的消毒方法包括化学消毒(例如氯化或臭氧消毒)、物理消毒(例如紫外消毒)、生物法消毒(例如滞留蓄水塘或生态净化处理)等,膜滤技术也有较好的病原体去除效果。 三种典型消毒技术的特点为: ①氯化消毒:氯对 E.coli 等肠道细菌的消毒非常有效,但对其他微生物种属的消毒效果就没有那么好,因此,使用大肠杆菌度量消毒效果时,应考虑不同病原体类群对氯化消毒的敏感度。氯化消毒效果取决于pH、氯浓度和接触时间,并受氨和悬浮固体的影响。氯化消毒的不足之处是,余氯对水生生物有毒害作用,还可能形成具有较大毒性、持久性和生物累积性的有机氯衍生物。 ②臭氧消毒:与氯化消毒相比,臭氧对病毒和细菌的消毒效果要好得多,但如果条件不理想,灭菌的效果也会出现问题。臭氧在水中的溶解度较低,使其消毒能力明显降低;另外,由于其反应活性高,难以维持残留臭氧,这可能导致微生物的再次生长。 ③紫外消毒:UV 消毒的效率主要取决于消毒前净化处理水的物理化学水质特征,水质越好, UV 消毒的效率越高。UV 进行消毒的优势在于消毒速度快,而且不会增加处理水的毒性。与臭氧一样,UV 消毒不会在水中产生持久的残存。需要经长距离和长时间输送或储存时,可能存在微生物再次繁殖的风险。 4 达标排放与再生利用兼顾的工艺流程 考虑到再生水利用的水质可靠性和稳定性要求较高,一级A 达标排放与再生水生产相结合的基本工艺流程为:二级强化生物处理+膜过滤(多层 滤料 过滤)+消毒,必要时膜过滤之前增加混凝沉淀预处理。有化学除磷需求,或者生物处理出水SS 浓度偏高时,应采取混凝沉淀预处理。 4.1 混凝沉淀 可选用铝盐、铁盐、石灰、聚合物等作为化学混凝剂。不同污水处理厂的生物处理出水水质会有一定程度的不同,每个拟建项目都需要进行初期试验研究,以合理选择混凝剂和聚合物类型及设计投加量。 作为 SS 的达标控制措施时,如果进水浊度低于10NTU,可以不投加化学药剂。作为化学除磷的达标控制措施时,应保持加药系统的运行,除非进水磷浓度已经低于限定的标准值。投加铁盐或铝盐进行化学除磷的摩尔比一般为2 ~ 3,通常通过试验确定。化学除磷和生物除磷均尽量安排在生物处理工序完成,以降低处理成本和药剂消耗量。 在絮凝反应池中一般需要提供某些促进絮体粒子形成的方式。通过慢速搅拌控制水流的紊流或搅拌强度,既要防止絮体粒子的沉淀,也要防止絮体的破碎与解体。要提供一定的絮凝反应停留时间,一般为10 ~ 20 min,具体根据试验测定结果或参照同类工程的生产性运行数据。沉淀工序采用平流沉淀池时,沉淀时间可选用 2.0 ~ 4.0 h,水平流速可采用l.0 ~ 10.0 mm/s。如采用澄清池,上升流速可选用0.4 ~ 0.6 mm/s。需要连续监测和记录生物处理出水的浊度值,以便后续混凝剂投加设备能依据进水水质的变化自动调整混凝剂的投加量。 4.2 膜过滤 经过前端工序处理后进行膜过滤(微滤、纳滤等),采用微滤膜过滤时,主要技术参数为: ①微滤膜孔径宜选择 0.2 m 或0.1 ~ 0.2 m。 ②二级处理出水进入微滤装置前,应投加适量抑菌剂;如果没有混凝沉淀预处理,应进行粗过滤处理(500 m)。 ③微滤系统宜设置在线监测微滤膜完整性的自动测试装置和自动反冲洗系统;可以采用气水反冲系统,也可根据膜材料采用其他冲洗措施。 ④微滤系统宜采用自动控制系统,在线监测过膜压力,控制反冲洗过程和化学清洗周期,多数处理系统的技术参数为:反冲洗周期30 ~ 60 min,化学清洗周期:20 ~ 40 d。 ⑤要求微滤或其他等效膜过滤的出水浊度不超过 0.5 NTU。 4.3 消毒处理 膜过滤能有效去除微粒、细菌、某些病毒、藻类和原生动物。原生动物一般大于0.2 m,通过微滤可以有效去除,这使得该方法优于其他技术。粒径大于0.2 m 的病毒(包括多数肠道病毒)也能得到有效去除。但反冲洗液中含有大量的微生物污染。膜滤出水需要进一步消毒处理,可以采用氯化或紫外线消毒,或其他等效方法,要求消毒出水的粪大肠菌群数小于3 MPN/L。 5 低浓度和高浓度城镇污水的达标工艺流程 5.1 低 氮 磷生物处理出水的达标处理工艺 部分中低浓度污水和进水水质特性较好的中等浓度污水,其二级处理出水的TN、NH3-N已经能够达到一级A标准,TP、COD和BOD5接近一级A标准,只要直接进行过滤处理,出水水质就可以全面达到一级A标准的要求,过滤方式包括砂滤池、机械 过滤器 或膜过滤系统等。 5.2 一级A 稳定达标工艺流程的功能扩展 在二级强化生物处理+化学混凝(沉淀)+过滤的基本工艺流程的出水水质难以稳定达到一级A 标准的情况下,需要在基本工艺流程的基础上扩展某些功能。例如:在二级强化生物处理部分,主要包括好氧生物池添加 填料 提高硝化能力和硝化稳定性,缺氧段投加碳源提高反硝化能力及其稳定性,初沉污泥发酵和剩余污泥破解补充碳源。在二级强化生物处理之后,主要包括去除氨 氮 的曝气生物滤池,去除TN 的反硝化滤池,去除COD 的活性碳吸附,脱除色度的臭氧氧化,脱除盐分的反渗透,以及膜生物反应器的应用,等等。 需要特别注意的是,采用投加外部碳源的方式强化生物脱 氮 效果时,对于进水总 氮 浓度高、碳 氮 比低的城镇污水处理厂,其工程投资和运行费用可能出现大幅度的增加 ,使得单位资金投入的减排效果并不显著,此时应该特别加强源头控制,一是降低排入污水 管 网的原水总 氮 浓度,二是适当降低存在优质碳源的 工业 污水(例如生物发酵行业排水)的BOD5排放要求,以提高城镇污水处理厂进水的碳 氮 比和优质碳源(可快速生物降解有机物)比例。 参考文献: 国家环境保护总局. 国家环境保护总局公告 2006 年第 21 号关于发布《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)修改单的公告, 2006 年5 月 马世豪 何星海. 城镇污水处理厂污染物排放标准浅释. 给水排水, 2003, 29(9): 89-94 何伶俊. 太湖流域城镇污水处理厂除磷脱 氮 改造技术. 建设科技,2007(7) : 110-111 郑兴灿. 城市污水生物除磷脱 氮 工艺方案的选择. 给水排水, 2000, 26(5): 1-4 郑兴灿. 太湖流域城镇污水处理厂执行一级A 标准的问题讨论. 建设科技, 2008(23): 14-15
个人分类: 环境保护|3875 次阅读|0 个评论
如果声音的接收具有衍射性与选择性----杂想
yanghualei 2010-8-10 21:17
会上领导在讲话 但下面非常乱 , 想听的人又听不到 如果声音 的接收 具有衍射性 与 选择性 那该多好啊 设计一个 声音接受 仪器 , 对声音进行过滤 能 专业 识别某些领导人的声音 ,绕过噪音 每次开会只需要把要讲话的人的声音 事先输入 因为每个人 声音都有其特异性 , 其 有基本的简谐波构成 设计一个耳机 或者 设计一个药片 间接或直接进行过滤 改变想听的人 耳膜对声音的选择性 应该理论和技术上都是 可以设计
个人分类: 物理漫步|4011 次阅读|1 个评论
别了,谷歌
热度 1 xingminfeng 2010-3-24 20:18
谷歌退出中国,或许另有内幕!    2010年搜索引擎真是坏事成双啊,先是百度被黑门,接着是谷歌的退出门,不知是拉里故意的,还是中国政府逼的,我想写下几句话问问大家,或许都能明白,不用怎么多说:    1、谷歌的CEO难道不知道中国的市场有多大?    2、中国官方政府不是一直在搞绿坝软件吗?即然过滤,为什么还要谷歌设置关键词过滤呢?    3、过滤软件又能分别色情与人体艺术的区吗?我是一名设计者,没喝酒时,我清醒认为人体就是艺术品,喝酒后,呵呵呵就难说了!    4、现在很多AV片还是可以从百度搜索并下载啊,我看也叫百度退出中国,反正中国不要什么搜索引擎;    5、我出一高招,关键词过滤(关键词:性,少女、少妇、日本女人,身材、美腿,美女,AV、女优等跟女性有关的关键词过滤掉,色情就没有了);    5、中国政府不但要谷歌退出中国,还应该将中国所有提供搜索引擎的人抓起来判刑,为什么?提供色情搜索呗!(跟传播色情有何区别?)    6、如果什么都可用关键词过滤的话,还要什么素质教育,还要工信部干嘛,还要网络公安干嘛!    7、中国政府一直对色情行业厌恶,但中国又有多少城市,特别是沿海城市,色情行业还是泛滥!    8、国人别以为谷歌退出中国,百度会更好!说不准那一天,百度突然说要实名制搜索,中国网民就惨了!    谷歌与百度只提供了一个平台,至于你搜索什么内容,是个人自己的事情,跟谷歌没有多大关系,而是跟色情提供的空间商与提供商有很大的关系;比如说组织网络色情交易,色情视频表演!这才元凶啊!而把这些账全算到谷歌头上去了,可笑,可悲,可叹,也可气!这好比一个美女穿得比较单薄(性感吧),结果一个我犯了贼心,把她给那个了,公安局说那个女的是卖淫的,合理吗?要她退出中国,强啊!  个人猜测,认为谷歌退出中国,不是像中国政府说得那样,谷歌不适应中国游戏规则;我坦白的说一句, 中国多少企业又完全符合中国的政策呢!为什么上海的楼盘会倒,为什么桥墩里面有垃圾,为什么媒矿会死人?为什么惠州前几天的重大交通事故的客车10多次超速记录还可飙车?等等等等,说明了什么问题呢? 含泪劝告谷歌:走吧,以后再来,你不适应现在的中国。
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[转载]也为google“非法”献束花
zhilinyang 2010-1-25 10:24
13日,全球最大的搜索引擎Google宣称退出中国市场,消息传来,不少北京网友相约到Google中国办事处献上鲜花,表达对Google的去意感到惋惜和挽留。对此,清华科技园(Google中国办事处所在地)的保安宣称,该行为未经批准,属于非法献花。一个新的网络名词非法献花,在2010年的中国大地上脱颖而出。 对我们的保安这种仓颉造字般的造词才华,除了深表I服了YOU外,真的别无话说。但对Google的声言退出,却是震撼不小,就像同时发生在海地的地震,颇令人惊鄂与感慨。 且不论Google所言的业务系统遭受到来自中国有针对性的攻击,导致知识产权被盗;中国对于互联网言论自由的限制已经完全突破了Google的底线等理由,是不是其竞争业务不及中国百度搜索,因而产生退意的遁辞。但是,我想,Google的退出,必然对中国的互联网业产生难以挽回的损失,对有不同搜索习惯与喜好的中国网民来说,亦非幸事,这是确定无疑的。 Google拍拍屁股走人后,百度搜索在中国更加一家独大这真的是百度所要的吗?恐怕这对百度的发展也只会利少弊多。没有了Google这个世界发展最快最大的互联网对手的竞争,就不会有今天的百度。百度的起步,可以完全说是对Google的拷贝;百度今天发展到可以在中国领先于Google,没有这个强大的对手的压力,百度就不可能有这样的动力和创造力去发展和完善自身。 其次,国际互联网巨头Google都对中国的互联网政策说 不,可以看出我们的互联网环境并非极佳。Google真的退出中国,受损失的不仅是Google自身,中国的互联网经营管理环境与形象必然会有较大的负面影响。 再者,如果在没有竞争的环境下,过度的网络过滤、审查和监管,中国的互联网就会一步步失去网络所特有的自由性,互联网在中国也有一天会沦落为党报那样的歌功颂德的工具,中国的所谓对外开放就会迟滞一步。不能只听自己得意洋洋的声音,还要能听到不同的声音,甚至是恶言秽语,那样我们才知道什么是好,什么是坏,才能有所比较,才会兼听则明,才不会自我满足,才会发展不止。 况且,Google并非只是一个恶妇的形象,它作为世界互联网的大佬,就像微软一样,它带给我们的也有着难以言计的好处,也推动了我们的经济、技术、思想、文化的进步。虽然,习惯与感情上,我还是使用咱们的百度更多些,但是,如果自Google退出中国始,我们从此偏离自由互通的互联网本性,我想,中国是不是也在退出世界呢? 借清华科技园保安的天才创造,这里,我也非法为Google献上一束献花,不想对它说:走好!,而是希望Google仅仅是在唱:其实不想走,其实我想留   随遇儿(安徽) 原载《联合早报》网
个人分类: 沉思录|2190 次阅读|2 个评论
网络过滤:又一個辦壞了的好事
LEOLAND 2009-6-11 13:23
曲津華 近日關於七月一日後全國新電腦將統一安裝上網過濾軟件的新聞鋪天蓋地,各種媒體的議論之聲不絕於耳。 依我看,這是一個辦壞了的好事。 網絡內容過濾要把握好 度 ,這點毋庸置疑,尤其是家長們。孩子與成人有區別,而且還不小,這一點看來是被這個熱議問題的發起人所忽視了。 孩子就是孩子,其先天的孩子氣有一個很重要的方面就是自控能力和免疫能力差,這就需要大人來予以規範。而在網絡時代,對孩子的規範就包括對其上網的規範,包括上網時間和 浏 覽範圍。因其自控能力和免疫能力的不足,監護人們應該盡其責任,來保證青少年們有一個相對純潔的成長環境。我們說,上網過濾軟件可以科學地達到這個目的。 这样 很好! 大人就是大人,其多年修煉出的成人氣就包括了自控能力和免疫能力好。在一般的社會事務方面,大人已經是大人,不再需要其他的大人來訓導,因為大人之間本就該是平等的。上網這件事,原本就是個多元化的群眾性活動,與吃飯類似,當然就不需要別人來告訴自己吃什麼和怎樣吃。有選擇權是文明的主要標誌,相信絕大多數大人都會用好自己的選擇權,法律也會規範人們對選擇權的行使。所以,上網過濾軟件於大人們是不該有的。這樣很不好! 如此來看,所謂統一給新電腦安裝上網過濾軟件的想法和做法,就有對象混淆、行政混亂之嫌了。如果開始就把這件事規劃好,把施行範圍劃定好,把可能的後果預測好,則廣大成人同胞不僅不會鬱悶,更會立即舉雙手歡迎。 敗筆已然出來,宣佈這個事項的機構應該儘快發佈更正聲明,把孩子與大人區別對待,把其良好的願望與可行、可愛、可持續的新舉措結合起來,把這件好事辦好。 ( 2009-06-10 )
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信息时代的信息“过滤”
热度 1 陈小斌 2008-12-6 00:52
自从电脑、互联网成为人们日常生活的一部分以后,人类就进入信息时代。人们可以足不出户,只要轻轻拖动鼠标,敲动键盘,即能获得无所不包的各类信息。互联网已经改变了人类的生活,目前的状况可能仅仅是一个开始,未来的世界还要继续因之而改变,但究竟会怎样,现在很难预测。 面对海量的信息,人们不可能会全盘接受。因为人的大脑的输入和存储能力都是非常有限的,而更有限的是人的精力。一般情况下,人的大脑总会根据自己的喜好,对某些信息进行过滤,把符合自己习惯或需要的存起来,而把对己不利的舍弃掉,或者歪曲掉。 庄子曾说:吾生也有涯,而知也无涯。以有涯随无涯,殆已;已而为知者,殆而已矣。很多人只截取前面一句,作为求学之勉励。殊不知,庄子的本意主要体现在后面两句上:以有限的生命去追逐无止境的知识,是无用而危险的,与通常所理解的大相径庭。这是典型的断章取义,截前端,是高通滤波。 毛泽东有一句话被传言甚广:知识越多越反动。经常被用来抨击毛泽东晚年的极左思维,以及那个时代的荒唐。但据说这句话前面还有半句,完整的是:方向不对,知识越多越反动。这前半句我也是最近才听说的,目前还不能确证。但是下面这句是毛主席确实说过的:学问再大,方向不对,等于无用。明白无误地强调了读书本身的方向性。现在多数人在引用时不会再想到这个方向不对的前提,而是直接引用后半句。不管他的这个方向说是否正确,这样做确实也是一种断章取义,截后端,属于低通滤波。 信息时代的信息更是无穷无尽,而且更加是良莠不齐,虚实难辨。每天各类人怀着不同的目的发布着各种信息。我们的邮箱里每天都会收到一些污七八糟的垃圾邮件,手机也经常会收到莫名其妙的信息,如果不去分辨过滤,追踪细读,那确实是无用而危险的。对于这些信息,我们通常采用的办法是全部清除,同时把发件人加入黑名单这是直接屏蔽,最强的抗干扰手段。 我曾经接到一个陌生的声音给我打电话:小斌啊,你在哪里啊,现在还好吗? 我奇怪地问:我很好啊。你是谁啊?找我有事吗? 你听不出我的声音了? 很抱歉,我实在听不出你是谁。你是谁啊? 我是立涛啊 我知道是遇到骗子了,立马挂了电话。陈立涛是我的大学同学,名字像男生,却是女同学,学号和我的连着。而这个打电话给我的却是个大男人。那段时间,中国同学录(5460网)管理不好,泄露了很多班级同学的信息。有人通过这些信息到处打电话,编故事骗老同学的感情和钱财。我身边就真的有人上过当,给人家打了数万元的应急钱。 对于怎样过滤所接触的信息,每个人都有自己的选择爱好和经验。我的经验是:对于一些离奇的、很难发生的事情,心里开始打鼓了;如果这些事情的过程还非常简单,极其不符合常识性逻辑,那就基本上持怀疑态度了;如果当事者还把这个事情的责任对错说得极其清楚,像小葱拌豆腐一清二白,并且还站在道德的制高点上指点江山的话,那就要直接怀疑事情本身的真实性了。
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