鹿胎颗粒（精选12篇）
鹿胎颗粒 篇1
1 前言
颗粒度计量属于新兴的边缘计量学科, 由于颗粒度测试技术不断与各种高新技术的融合, 颗粒度测试技术已趋向成熟, 已广泛应用于航空、航天、船舶、兵器、核工业、电力、冶金、化工、能源等行业。为了保证颗粒度测量仪器量值准确可靠, 应按期计量进行量值溯源, 众多国家普遍采用标准物质构成颗粒度的量值传递模式, 其中油相颗粒标准物质应用最为广泛, 我国基本采用油相颗粒标准物质实施颗粒度量值的传递。通过油相颗粒标准物质建立不间断的比较链与最高颗粒度计量标准建立起统一的量值关系, 因此, 颗粒度计量油相颗粒标准物质得到广泛的开发与应用。
2 颗粒度计量油相标准物质组成
颗粒度计量油相标准物质是一种以固体颗粒为材质、洁净油液为载体配制的标准颗粒悬浮液, 它性能稳定, 具有量值准确的定值和测量不确定度。国内外颗粒度计量油相标准物质的基本组成一样, 由基础载液和标准粉尘组成, 随着颗粒度计量发展, 基本组成的成分也随之发生变化。
2.1 基础载液
国际上颗粒度计量油相标准物质的基础载液选择通常采用美国空军在20世纪50年代初期研制MIL-H-5606航空液压油, 其基础油是精制的轻柴油馏分。由于其性能稳定, 粘度适中, 价格不高且易得, 因此被国外大多数机构和国际标准化组织选作液压系统污染试验用标准流体, 在颗粒度计量和污染控制领域获得广泛应用。我国的基础载液选择采用GJB1177-1991《石油相航空液压油》规定的国产YH型航空液压油, 与MIL-H-5606技术指标基本一致。
2.2 标准粉尘
标准粉尘按照颗粒形状不同, 分为规则形和不规则形两种。规则形的标准粉尘通常由相同或近似相同粒径的颗粒组成, 一般称为单分散球形颗粒, 通常采用折光系数约为1.59的聚苯乙烯或交联聚苯乙烯单分散球形颗粒粉作为规则形颗粒标准粉尘, 该粉尘通过化学方法采用气溶胶颗粒发生器制备而成, 颗粒的圆直径为颗粒的尺寸, 粒径范围为1μm—150μm。
不规则形标准粉尘通常采用收集某区域特定的自然粉尘, 经过特殊工艺加工分级, 由多种不同粒径的颗粒混合而成, 其化学成分和粒径分布与实际颗粒度领域检测固体污染度杂质的主要的化学成分和粒径分布一致。通常将不规则形标准粉尘分为ISO ACFTD (Air Cleaner Fine Test Dust) 和ISO MTD (Medium Test Dust) 两种, 分别以颗粒最长弦和颗粒投影等效圆面积的直径定义这两类标准粉尘颗粒尺寸。
ISO ACFTD是空气滤清器精细试验粉尘的英文缩写, 由美国通用汽车公司的AC火花塞分批生产。ISO ACFTD通过收集美国亚利桑那州特定区域内的沙漠沙, 经球磨后分级而成, 粒径范围为1μm—100μm, 采用罗勒分析器或激光衍射技术来测定每批的平均体积颗粒尺寸分布。目前, ISO ACFTD粉尘已经停止生产, 逐渐退出颗粒度计量领域。
ISO MTD是ISO中级试验粉尘的英文缩写, 由美国粉末技术公司进行生产。ISO MTD也是通过收集美国亚利桑那州特定区域内的沙漠沙, 只不过是采用干式喷磨法加工生产而成, 其平均体积颗粒尺寸分布是采用库尔特多尺寸分析器的电极区分技术进行测定的, 为了与ISO ACFTD区别其粒径采用μm (c) 表示, 其中 (c) 是英文“certified”的缩写, 是经过验证的意思, 粒径范围为1μm—50μm (c) 。ISO MTD已经在颗粒度计量领域中替代ISO ACFTD。
3 颗粒度计量油相标准物质分类
国际上不同国家研制了近百种的颗粒度计量油相标准物质, 分类不尽相同, 可查阅相关的技术文献。我国颗粒度计量油相标准物质按照标准粉尘的颗粒形状不同, 分为不规则形的油相颗粒标准物质和规则形的油相颗粒标准物质两类, 已通过国家质量监督检验检疫总局批准生产此两类标准物质。
不规则形颗粒油相标准物质一般采用质量容量法配制, 按照其配制质量浓度不同进行分类, 适用颗粒度计量不同领域的需要。目前我国研制的不规则形颗粒油相标准物质有八种, 见表1所示。
规则形球形颗粒油相标准物质一般配制成浓缩悬浮液, 按照其配制单分散球形颗粒粒径不同进行分类, 以适用颗粒度计量不同领域的需要。目前我国研制的规则形球形颗粒油相标准物质有十种, 见表2所示。
4 颗粒度计量油相标准物质研制
颗粒度计量油相标准物质研制过程中, 为了保证批与批之间的均匀性、一致性和稳定性, 必须对标准物质的制备工艺、均匀性和稳定性评定要求、定值方法、不确定度评定方法、包装方式、检验规则等相关技术内容进行统一的规定和要求。按照JJG 1006-1994《一级标准物质技术规范》要求, 颗粒度计量油相标准物质研制步骤基本有以下四个方面:首先, 选择合理的制备程序、工艺, 并防止外来污染及待定特性量的量值变化, 采用满足颗粒度计量特殊要求无色透明平底瓶子分装包装储存, 便于在校准过程中随时观察标准物质的用量与状态;然后按照随机数表由同批制备的样品中随机抽取样品, 组成检查样本, 进行均匀性检验;再则标准物质在规定的储存或使用条件下, 定期进行稳定性检验;最后在均匀性检验和稳定性检验合格后进行定值并评定不确定度。其中标准物质定值方法是标准物质研制的关键技术, 定值是对标准物质的赋值。在颗粒度计量油相标准物质定值方法研究中, 国内外颗粒度领域基本采用相同原理的方法, 采用绝对测量方法对颗粒度计量油相标准物质进行定值。一般通过膜分离技术, 将单位体积的颗粒度计量油相标准物质中的固体颗粒收集在超细的微孔滤膜上, 使用光学显微镜或扫描电子显微镜采集微孔滤膜上颗粒的特征图像, 采用软件统计分析不同颗粒粒径的数量及大小, 得出最终定值结果。
5 颗粒度计量油相标准物质应用
颗粒度计量油相标准物质可用于仪器校准、评价测量方法和给物质赋值等领域, 目前主要应用于液体自动颗粒计数器计量。液体自动颗粒计数器在使用过程中, 由于电子电路的漂移、老化, 光学元件的位移、磨损等, 电气参数与光学参数是处于不断变化之中的。因此, 为了保证测试结果准确可靠, 每隔六个月至一年, 必须对其进行校准, 最长周期不得超过一年。国内外根据液体自动颗粒计数器的主要性能参数, 制定其计量项目一般为七个:尺寸校准、阈值噪声水平、取样体积误差、体积测量变动系数、重合误差极限、流速极限和分辨力, 颗粒度计量油相标准物质主要应用于尺寸校准和分辨力这两个项目。
尺寸校准结果的准确与否, 对液体自动颗粒计数器的测量结果起着决定性的影响, 是整个液体自动颗粒计数器校准的核心, 是每次校准必不可少的项目。分辩力决定了液体自动颗粒计数器相邻两通道所能检测颗粒尺寸的最小差值, 对不同尺寸的颗粒, 分辩力是不同的, 颗粒尺寸越大, 分辩力越好;颗粒尺寸越小, 分辩力越差, 分辨力测试是判别仪器的性能优劣的最佳参数。
分辩力采用单分散标准颗粒校准方法进行校准, 尺寸校准的方法有两种:单分散标准颗粒校准方法和多分散标准颗粒校准方法。单分散标准颗粒校准方法是采用近单分散的标准颗粒应用半计数法或移动窗口半计数法进行校准的。多分散标准颗粒校准方法采用多分散不规则形标准颗粒应用颗粒计数比较法进行校准。将颗粒度计量油相标准物质的应用归总表4。
6 结论
颗粒度计量油相标准物质保证颗粒度测试仪器校准结果的准确性和一致性, 使颗粒度量值正确传递, 有利于颗粒度领域计量管理和量值统一, 现有的种类与颗粒度计量领域目前的技术发展状况基本相适应, 满足污染控制领域的计量量值传递体系的服务需求。然而, 随着颗粒度测试领域持续发展的需要, 新型不同种类的颗粒度计量油相标准物质颗粒研发与应用前景更加广阔。
参考文献
[1]GJB 1177-1991《石油相航空液压油》
[2]JJG 1006-1994《一级标准物质技术规范》
[3]ISO 11171, Hydraulic fluid power-Calibration of liquidautomatic particle counters[S]
鹿胎颗粒 篇2
SBR中厌氧颗粒污泥向好氧颗粒污泥的转化
在SBR反应器中以醋酸钠为碳源,UASB厌氧颗粒污泥作为接种污泥,在好氧曝气条件下运行.通过观察污泥颗粒形态、结构等的变化,发现在运行中污泥颗粒经历了形态保持,成分置换的`过程.污泥浓度先增加后降低,在运行35 d后逐渐稳定在5g/L,SVI值稳定在30～40mL/g的水平.在40～60d内反应器中颗粒污泥一直占主体成分,悬浮相浓度低于0.5g/L.在好氧条件下最终颗粒污泥形态、大小稳定,表明好氧颗粒污泥已经成功获得,好氧颗粒污泥与接种污泥相比在粒径、沉降速度、含水率以及惰性成分的含量上都有一定的变化.电镜观察还表明,原厌氧颗粒污泥中的微生物以球菌为主,而获得的好氧颗粒污泥中的微生物以丝状菌和杆菌为主.
作 者：胡林林 王建龙 文湘华 杨宁 钱易 作者单位：胡林林,文湘华,杨宁,钱易(清华大学环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,北京,100084)王建龙(清华大学核能技术设计研究院环境技术研究室,北京,100084)
刊 名：环境科学 ISTIC PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCE 年，卷(期)：2004 25(4) 分类号：X703.1 关键词：厌氧颗粒污泥 好氧颗粒污泥 SBR鹿胎颗粒 篇3
关键词：可吸入颗粒物；细颗粒物；空气质量等级；空气污染物；城市空气环境 文献标识码：A
中图分类号：X513 文章编号：1009-2374（2015）14-0097-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.14.048
在现代科学的定义中，可吸入颗粒物是指空气动力学当量直径小于或者等于10微米的颗粒物，其也可称之为PM10。而细颗粒物则是指空气中空气动力学当量直径小于或者等于2.5微米的颗粒物，其也可以称之为PM2.5。总体来说，细颗粒物自身可以归纳到可吸入颗粒物的范围内，而且可吸入颗粒物和细颗粒物虽然在名称以及当量直径上有所不同，但是其对于空气质量的污染都是非常严重的。其中可吸入颗粒物包括粉尘、亚微粉尘、雾尘、烟尘等颗粒，可吸入颗粒物在空气环境中的比例较多会造成大气环境的能见度下降，引发人们产生呼吸道、肺泡等部位的疾病。而细颗粒物则更加微小，包括扬尘、海盐、细菌、孢子等颗粒内容，空气中细颗粒物的比例较多则代表着该区域的空气质量已经受到严重的污染，对大气环境的深层质量和人体健康都会造成相当不利的影响。
也正因此，对一个城市的空气质量情况进行鉴定以制定针对性的改善措施，必须对该城市空气环境中可吸入颗粒物以及细颗粒物的浓度含量进行科学细致的计算，对可吸入颗粒物以及细颗粒物对空气质量环境的影响做出科学准确的判断，制定可吸入颗粒物与细颗粒物对城市空气环境质量等级的影响，进而制定相应的城市环境改善措施。而判断城市空气环境中可吸入颗粒物以及细颗粒物对空气环境质量等级的影响，具体应该包含以下内容：
1 可吸入颗粒物对空气质量等级的影响
空气质量等级的评价标准是由国家环保统局一规定划分，其根据对空气质量监测系统中一系列复杂的空气监测数据按照相关的计算公式进行换算之后得出具体的空气污染指数，进而根据空气污染指数确定空气质量等级的多少。判断可吸入颗粒物对空气质量等级的影响，首先应该对当前城市空气环境中可吸入颗粒物的具体浓度进行清晰的计算，依据相关的质量评价标准分别对空气质量中可吸入颗粒物的浓度对空气质量等级的具体影响做出评价。具体来讲，判断可吸入颗粒物对空气质量等级的影响应该做好以下工作：
首先，测试单位应该对当前城市某一个时间段的所有空气质量等级评价数据进行收集，同时对该城市空气监测系统中对当前城市日常监测过程中所有监测项目中可吸入颗粒物以及细颗粒物的具体浓度数据进行收集，根据《环境空气质量标准》《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）》两项国家出台的法律法规来进行空气环境吸入颗粒物对空气质量等级影响的评判。其次，测试单位可以根据收集到的数据来对当前城市空气质量等级、空气环境中可吸入颗粒物的浓度指数、空气质量指数、城市空气污染程度等做出相应的曲线变化图。例如在空气质量等级不变的时间里，空气中可吸入颗粒物的浓度指数的变化情况的关系图；或者在空气中可吸入颗粒物的浓度指数不变下，空气质量等级出现的变化情况；或者是空气质量在不同污染程度的变化情况下空气环境中可吸入颗粒浓度的变化情况的关系图。测试单位可以通过对空气质量指数为良的情况下空气环境中可吸入颗粒物的浓度情况以及空气质量等级为污染的情况下空气环境中可吸入颗粒物的浓度情况来对空气环境中可吸入颗粒物对空气质量等级的影响情况做出相应的判断。
事实上，根据相关的数据分析可以很明显地得出以下结论：（1）当空气质量等级较高、空气质量指数较为良好时，可吸入颗粒物在城市空气环境中的浓度数值较为低少。而当空气质量等级较低、空气质量指数较差时，可吸入颗粒物在城市空气环境中的浓度数值也会随之提升。（2）在空气质量等级下降的过程中，可吸入颗粒物在城市空气环境中的浓度值变化情况并不高，不能有效地证明空气质量等级下降的主要原因是由于可吸入颗粒物在城市空气环境中的浓度增高的原因。
2 细颗粒物对空气质量等级的影响
细颗粒物相对可吸入颗粒物来说颗粒直径更小、活性更强，更加容易附带金属、有毒以及人体有害物质，对人体健康造成的伤害以及对大气环境质量造成的不利影响更加深远和难以消除。分析细颗粒物对空气质量等级的影响和分析可吸入颗粒物对空气质量等级的影响的方法应该是一样的。不同的是，在吸取了可吸入颗粒物对空气质量等级影响数据收集的经验以后，对城市中细颗粒物浓度变化情況的数据收集应该相应地增加空气中二氧化碳、二氧化硫、臭氧等更多造成空气质量污染因素的数据采集。
总体来讲，判断空气环境中细颗粒物对空气质量等级的影响应该首先完成某一时间段内城市空气环境中细颗粒物以及其他相关空气质量污染元素的数据收集工作，完成城市空气质量等级数据以及空气质量指数的数据收集工作，完成空气质量评价数据收集的工作。其次，测试单位应该综合收集到的相关数据做好相关的曲线绘制图，曲线图的绘制数量应该根据空气中污染因素收集的数量来决定，例如只观测到了细颗粒物、二氧化硫、二氧化碳等污染因素的数据，那么就只针对这三种污染因素分别做出相应的曲线绘制图。其中曲线绘制图的种类主要应该包括空气质量等级较为良好时细颗粒物在空气环境中的浓度变化情况、空气质量等级较差时细颗粒物在空气环境中的浓度变化情况以及空气质量等级在由好变坏的情况下细颗粒物在空气环境中的浓度变化情况。二氧化碳以及二氧化硫的曲线绘制图工作与细颗粒物的绘制方法一模一样。最后，测试人员应该对制作好的数据图做好科学的对比工作，做好相关的数据挖掘工作，对比得出细颗粒物、二氧化碳以及二氧化硫因素分别对空气质量等级的影响及其影响范围和影响能力的差别。
事实上，根据上述内容做出的实验可以清晰地得出以下结论：（1）城市空气质量等级的变化与城市空气环境中细颗粒物的浓度变化有着非常明显的内在关系。同样，城市空气质量等级的变化情况与城市空气环境中二氧化碳、二氧化硫的浓度变化也有非常紧密的联系。当城市空气环境中细颗粒物的浓度较高时，城市空气质量等级必然较差；而城市空气环境中细颗粒物的浓度较低时，空气质量等级也会有些许的提升。（2）相比于可吸入颗粒来说，细颗粒物的浓度变化情况能够更加清晰地反映出空气质量等级的变化情况。与细颗粒物的对比下，可吸入颗粒的浓度变化情况已经不能够有效地作为空气质量等级的评定标准。（3）使用细颗粒物的浓度变化情况作为评价城市空气质量等级的标准很好地弥补了原有的空气质量等级评价内容的不足之处，更加有效地实现了对空气环境质量的监测，也更加有助于空气环境的治理。但是与之相应的是，对细颗粒物浓度的变化和评价标准，相关部门仍然需要进一步的细化和
深入。
3 结语
随着城市建设脚步的加快，城市空气环境的质量情况也越来越受到严重的污染，地方政府应该积极做好城市空气质量影响因素的防治措施，加强对空气环境中可吸入颗粒物以及细颗粒物的治理，实现城市建设的可持续发展以及和谐进步。
参考文献
[1] 方谨继，黄仙花.可吸入颗粒物与细颗粒物对空气质量等级的影响分析[J].资源节约与环保，2014，
（6）.
[2] 张秀丽，王晓军，冷广东.可吸入颗粒物对我市环境空气质量的影响及对策建议[J].黑龙江环境通报，2011，（3）.
[3] 王存忠，俞卫平.影响空气质量的可吸入颗粒物[J].中国科技术语，2002，（3）.
作者简介：张先飞，男，安徽桐城人，马鞍山安质环科技咨询服务有限公司副总经理，工程师，研究方向：环境污染防治、职业卫生工程、安全工程。
鹿胎颗粒 篇4
关键词：纳米颗粒,颗粒运移,速敏,室内评价,理论计算
目前油田普遍采用注水开发,面临着注入压力增大,在胶结差的储层容易出砂等问题[1—13]。由于注水造成的储层颗粒运移等问题正日益被人们所关注[14—17],减少注水速率,注入水添加颗粒稳定剂等常规措施已不能满足油田开发的需要[18]。
研究的塔中地区志留系柯坪塔格组,储层以岩屑砂岩为主,黏土矿物含量较高,其中高岭石较为发育。通过室内储层敏感性流动实验评价分析发现该储层速敏现象严重,损害率平均为66. 4% ,结果见表1。速敏实验中发现经岩心驱替出的地层水变浑浊并含有肉眼可见的颗粒,表明大流速驱替对岩心造成了伤害,并有储层颗粒冲出。用扫描电镜对实验前后的岩心进行储层速敏性矿物原位对比分析,可以看出储层颗粒发生了运移( 图1) 。
针对这一现象,国外研究了纳米流体对于防止储层颗粒运移的可行性,并对不同种类的纳米流体进行了筛选[19—21],在国外研究基础之上评价了纳米流体对于天然岩心的处理效果,结果表明纳米流体对于天然岩心效果显著并且性能优于其他处理剂,同时从理论上计算了由于纳米流体的注入孔道内储层颗粒受力的变化,从机理上分析了纳米流体的作用效果。
1 室内试验
1. 1 实验材料及仪器
塔里木塔中地区天然岩心,250 目石英砂,Mg O纳米颗粒,颗粒稳定剂( 2% NH4Cl) ,ZR—3 型活塞容器,HSB—1 型恒速恒压泵,分光光度仪( sp1901) ,zeta电位测量仪( NANOPLUS—1) 。
1. 2 人造岩心模拟实验
将Mg O纳米颗粒配置成浓度为0. 1% ,0. 15% ,0. 25% 的纳米流体待用,用250 目的石英砂加15 g来自该储层粒径约为1 μm的颗粒制成填砂管模型并饱和蒸馏水,然后注入1. 5 PV Mg O纳米流体,静置24 h后分别用流速为0. 1 m L/min,0. 2 m L/min,0. 5 m L / min的蒸馏水驱替岩心至稳定,测定zeta电位,并用分光光度仪测定驱替出来的液体的颗粒浓度,用以检验纳米流体对于防止储层颗粒运移的效果,结果见表2。
*注:1号为对比组,不注入纳米流体。
由表2 可知在同一驱替速率下,随着每组处理岩心的纳米流体浓度增大,驱替出的液体中颗粒浓度明显下降。当纳米流体浓度大于0. 15% 时,储层中颗粒基本无运移( 图2) 。经同一浓度纳米流体处理的岩心,流速超过0. 2 m L/min后,驱替出的液体颗粒浓度不再增加,表明孔隙中的颗粒无运移趋势,在经浓度为0. 25% 的纳米流体处理后,可以基本阻止储层颗粒的运移( 图3) 。
1. 3 天然岩心驱替实验
国外针对纳米流体防止储层颗粒运移已经展开相关方面的研究,但是室内实验仅停留在填砂管模型或者玻璃珠与黏土矿物混合填管的实验,并没有开展大规模的天然岩心驱替实验。笔者选取塔里木塔中地区临近深度较长天然岩心3 块( 长8 cm左右) ,每块岩心从中间切割成两段,将天然岩心洗油、气测、饱和地层水后,测定初始渗透率,然后分别注入1. 5 PV的0. 15% Mg O纳米流体和油田目前使用的颗粒稳定剂,静置24 h后测定岩心渗透率。并计算渗透率的损害率Dkl= ︱Kwi- Kmin︱/Kwi,结果如表3 所示。
由表3 可知经颗粒稳定剂与Mg O纳米流体处理后,对比区域的平均速敏损害率66. 4% ,岩心渗透率的损害程度均有所下降,Mg O纳米流体处理效果优于颗粒稳定剂,并且说明纳米流体对于天然岩心防止颗粒运移有一定的效果。
2 机理分析
2. 1 多孔介质中颗粒受力分析
笔者进一步探究了纳米流体防止颗粒运移的机理,根据Khilar等人关于在多孔介质颗粒与孔道壁面相互作用力的研究[22],以球—平面模型为基础将储层颗粒主要受到的作用能分为: 双电层相互作用能VD、范德华作用能VL、水动力作用能VH。颗粒与孔道壁面总的相互作用能VT表示如式( 1) ,总作用能为正时表现为排斥力,颗粒将脱离孔道壁面; 当为负时,表现为吸引力,颗粒将固定在孔道壁面。
双电层相互作用能VD可由式( 2) 计算,随着纳米颗粒在孔道表面的吸附,它会改变Stern-Gouy双电层结构中的stern层,进而引发zeta电位的改变,本文通过测量zeta电位来确定双电层相互作用能的值[23]。
范德华作用能VL引起颗粒与孔道壁面的吸引,它的存在有助于颗粒的稳定,可由式( 3) 计算。
式( 3) 中
水动力作用能VH是基于流速、颗粒大小的作用力,它的存在会引起颗粒的运移,对于多孔介质的径向流,可由式( 5) 计算。
将VT无量纲化处理
式中,h为颗粒距孔道壁的距离,m,Ψ01、Ψ02为zeta电位,V,v为渗流速度,m/s,计算所需的常数: 介电常数 ε = 6. 942 57 × 1010,颗粒粒径ap= 1 × 10- 6m,Debye长度的倒数 κ = ( 9. 6 × 10- 9)- 1,m- 1; Hamaker常数A132= 6 × 10- 21,碰撞直径 σ = 0. 5 × 10- 9,流体密度 ρ = 1 000 kg /m3,孔吼半径R为32 × 10- 6m,波兹曼常数KB为1. 38 × 10- 23,T为297 K。
2. 2 不同水动力条件下相互作用能的变化
经过计算在距离孔道壁面距离为4 nm,浓度为0. 1% Mg O时,VD为- 3. 24 × 10- 19,VL为- 2. 44 ×10- 19,在流速为0. 1 m L/min,0. 2 m L/min,0. 5 m L/min时,渗流速度分别为1. 31 × 10- 5m / s,2. 63 ×10- 5m / s,6. 58 × 10- 5m / s; 所得VH分别为4. 43 ×10- 32,1. 77 × 10- 31,1. 11 × 10- 30。可以看出水动力作用能随着渗流速度的增加而增大,但与其他能量相比不在一个数量级上,故可以忽略。所以在纳米颗粒注入岩石孔隙附着在孔道壁面后,颗粒与壁面之间的双电层相互作用能和范德华作用能占主导。注入纳米流体后双电层相互作用能改变,从而改变总的相互作用能VT。图4 给出了在纳米流体浓度为0. 1% 、不同流速下,总的相互作用能与颗粒距离吼道壁面的关系图。
2. 3 不同浓度下相互作用能的变化
计算不同纳米流体浓度下颗粒与孔道壁的相互作用能,结果如图5 所示。当作用距离超过2 nm时,对照组与纳米颗粒流体处理后的组相比相互作用能为正,主要表现为斥力,此时颗粒易从孔道表面脱离。当纳米颗粒注入后,双电层相互作用能变小,使颗粒与壁面表现为吸引力,此时吼道中的颗粒不易运移。不同浓度纳米流体处理后总的能量变化不大,因为双电层相互作用能变化较小。
3 结论
( 1) 室内研究表明,对于塔中地区志留系柯坪塔格组储层Mg O纳米流体在0. 15% 的浓度下,可以有效的防止储层内颗粒运移。
姜颗粒说明书 篇5
通用名：姜颗粒
生产厂家: 浙江大东吴药业有限公司
批准文号：国药准字Z33021045
药品规格：15g*6袋
药品价格：￥13元
姜颗粒说明书
【通用名称】姜颗粒
【商品名称】姜颗粒(红延)
【拼音全码】JiangKeLi(HongYan)
【主要成份】姜颗粒(红延)为干姜提取物制成的冲剂。
【性状】姜颗粒(红延)为淡黄色或黄色的颗粒;具姜的香气，味甜而辣。
【适应症/功能主治】暖脾胃，散风寒。用于胃寒，心腹冷痛，胀满或外感风寒。
【规格型号】15g*6袋
【用法用量】开水冲服，一次15克，一日2～3次。
【不良反应】尚不明确。
【禁忌】孕妇禁用;糖尿病患者禁服。
【注意事项】1.饮食宜清淡，忌食辛辣、生冷、油腻食物。2.忌情绪激动及生闷气。3.不宜在服药期间同时服用滋补性中药。4.有高血压、心脏病、肝病、肾病等慢性病严重者应在医师指导下服用。5.服药3天症状无缓解，应去医院就诊。6.儿童、年老体弱者应在医师指导下服用。7.对姜颗粒(红延)过敏者禁用，过敏体质者慎用。8.姜颗粒(红延)性状发生改变时禁止使用。9.儿童必须在成人监护下使用。10.请将姜颗粒(红延)放在儿童不能接触的地方。11.如正在使用其他药品，使用姜颗粒(红延)前请咨询医师或药师。
【药物相互作用】如与其他药物同时使用可能会发生药物相互作用，详情请咨询医师或药师。
【贮藏】密封。
【包装】6袋/盒。
【有效期】24月
【批准文号】国药准字Z33021045
【生产企业】浙江大东吴药业有限公司
姜颗粒(红延)的功效与作用姜颗粒(红延)暖脾胃，散风寒。用于胃寒，心腹冷痛，胀满或外感风寒。
姜颗粒服用常见问题
问：姜颗粒服用时要注意什么?
鲤鱼颗粒饲料配制要点 篇6
1. 原料多样化 各种原料所含营养成分不同,如棉籽饼蛋白质含量较高,玉米饼中含有丰富的维生素等。只有将多种原料按一定比例配合使用,才能使饲料的营养成分齐全,满足鲤鱼的生长需要。
2. 添加适量添加剂 添加剂是无机盐、维生素、黏合剂、引诱剂、药物、必需氨基酸、抗氧化剂等的总称。鲤鱼饲料使用添加剂应着重考虑以下几点:①添加的无机盐应既能满足鲤鱼的生长需要,又能被鱼体吸收利用。一般鲤鱼生长需要的微量元素有磷、钙、铁、锌、钠、钾等,所以在饲料中应加入磷酸二氢钾、磷酸二氢钠(或食盐)、枸酸铁(或柠檬酸铁)、骨粉、氧化锌等。②氨基酸的添加应视鱼体需要而定。赖氨酸在植物性饲料中含量较低,蛋氨酸鱼体自身不能合成,所以在饲料中须添加这两种氨基酸。③为了提高鲤鱼的生长速度,可以加入促生长素。若配制的饲料储藏时间不长,可以不添加抗氧化剂。鱼类发病季节可在饲料中加入药物,制成药饵投喂。
3. 添加动物性饲料 鲤鱼为吃食性鱼类,对饲料的蛋白质含量要求较高,一般鱼种要求饲料蛋白质含量在43%以上,成鱼在36%以上。植物性饲料蛋白质含量低,不能满足鲤鱼的生长需要,所以需要添加动物性饲料提高混合饲料蛋白质含量。同时动物性饲料可改善混合饲料的适口性,增加鱼的食欲,促进鱼的生长。常用的动物性饲料为鱼粉或蚕蛹。
4. 降低饲料粗脂肪含量 混合饲料的粗脂肪含量要保持为5%～6%。动物性饲料的粗脂肪含量较高,植物性饲料的粗脂肪含量也超过或接近这个标准。在养殖过程中,鲤鱼体内若积累了过多的脂肪,就会出现厌食,从而影响鲤鱼的正常生长。降低饲料粗脂肪含量,可采取以下措施:①蚕蛹经榨油处理后再使用。②加入粗脂肪含量较低的饲料,如酒糟、生物酵母等。③采用二次出油的饼粕类。
5. 混合饲料粒径要适宜 鲤鱼规格不同,所能吞食的饲料颗粒大小也不同。饲料颗粒大小适合鲤鱼吞食,才能提高饲料利用率。实践证明,规格为5厘米以下的鲤鱼,适宜摄食粒径0.5～1毫米的饲料;体长5～8.3厘米的鲤鱼,其饲料粒径可为1～2毫米;体长8.3厘米以上的鲤鱼,其饲料粒径可在2.5毫米以上。
鹿胎颗粒 篇7
众所周知, 纳米颗粒在不同的工业应用中受到越来越广泛的关注, 如医药、化妆品、食品、朔料、催化剂、颜料、生物材料的制备等。由于纳米颗粒的原始尺寸十分小且单位质量的比表面积较大, 所以纳米颗粒具有许多特殊的物理和化学特性。因此, 工业上对纳米颗粒的需求越来越多, 特别是在现代工业中, 需要对物料进行混合、干燥、输送、表面改性等[1,2]。流态化作为一种十分有潜力的技术, 在纳米颗粒处理方面无可替代的作用使得它受到越来越多的应用。
由于纳米颗粒间存在范德华力、静电引力等内部作用力, 所以在流化过程中会出现活塞、沟流等不正常现象, 导致纳米颗粒不能很好的流化起来。许多学者从不同方面对纳米颗粒的流态化特征进行了研究。结果表明, 纳米颗粒在传统流化床中的流化质量非常差[3,4]。实际上, 由于颗粒间力的存在, 当在气体介质中堆积起来时, 可以发现纳米颗粒以大尺寸的多孔聚团的形式存在[5,6], 而不是单一颗粒的形式存在。因此, 纳米颗粒的流态化实际上是以纳米颗粒聚团的形式实现的, 而聚团的性质 (大小、密度、圆形度、空隙率和粘性等) 严重影响纳米颗粒的流态化。
随着纳米颗粒的广泛应用, 因此需要方法来提高纳米颗粒的流化性能, 这些方法常用来改善Geldart C类粘性颗粒的流化特性[7,8,9]。这些方法包括振动场[10,11,12]、声场[13,14]、磁场[15,16,17]、添加粗颗粒[18,19]以及对颗粒表面改性[20,21]。添加粗颗粒的方法就是向纳米颗粒流化体系中加入一些Geldart A类或Geldart B类粗颗粒, 这些粗颗粒能起到破坏纳米颗粒聚团、减小纳米颗粒间力的作用。和其他方法相比, 添加粗颗粒的方法不需要任何辅助设备, 更容易在工业上实现。根据最近几年对添加粗颗粒流化体系的研究, 有两种机理被提出来:一是添加粗颗粒能改变纳米颗粒的聚团结构;二是添加粗颗粒能够阻止纳米颗粒聚团的增长。
然而, 当前的绝大多数研究都集中在添加颗粒的数量、种类、尺寸大小等对纳米颗粒流化性能的改善, 而真正深入到本质上去探讨添加粗颗粒是如何改变纳米颗粒流化性能的文章还没见到报道。本文通过实验与理论分析提出了核壳结构模型, 通过对比核壳结构聚团和纯纳米颗粒聚团的特性 (孔隙率、形状、粘性大小) , 来揭示添加粗颗粒改变纳米颗粒流化性能的根本原因。
1 实验
实验中气体介质选择空气, 经鼓风机进入硅胶干燥塔, 干燥后经过转子流量计进入流化床。实验室流化床采用有机玻璃材质, 这样可以减小静电力的影响, 内径40mm, 高700mm。床层压降由U型管压差计测量。为增加测量精度, U形管压差计固定于一水平放置的斜面, 并调节U形管压差计两边初始液面高度一致。床层膨胀由刻在流化床上的标尺读出, 最小刻度为1 cm。本实验用转子流量计调节气体流量, 调节范围0-0.12 m/s。实验中用到的纳米颗粒Si O2, Ti O2, Zn O的物理性质如表1所示。
试验中如何保证聚团在取出过程中不被破坏是关键步骤。由于聚团结构强度低、易碎, 尺度小等原因, 为了最大程度保证聚团取出过程不被破坏, 本文采用了自然流出的方法对团聚物进行取出 (如图1所示) 。流化床在设计时预留了取样口, 取样口离流化床底部17cm, 取样口直径3mm, 在取样过程中聚团会从取样口自然流出。物料的粘性剪切强度用物料试验机测量 (AGS-100NX) 。实验中使用IPP6.0来测量团聚物的圆形度, IPP6.0是一个图像分析软件, 全称是Iamge-Pro plus v6.0, IPP6.0具有强大图像采集、分析功能, 它可以从照相机、显微镜、录像机、扫描仪获取数据。支持IPEG、TIFF等多种格式, 可以直接测量面积、周长、圆度、长宽比等。得到数据后以数值、统计等形式查看数据, 并可以把数据导出到指定的位置。根据已做实验可知, FCC (61μm-90μm) 粗颗粒按混合总质量的30%添加时对纳米颗粒流化行为改善效果较好, 所以本文中所有的添加体系中FCC颗粒添加的质量分数都是30%。
2 结果与讨论
2.1核壳结构聚团的提出
流态化实验表明, 纳米颗粒形成的聚团已经代替颗粒本身成为流态化的基本单元, 形成了气相-纳米颗粒聚团流态化。因此, 聚团物的特性成为影响纳米颗粒流态化的关键因素。
将Si O2、Ti O2、Zn O三种纳米颗粒在传统流化床中进行流化, 根据观察可知, 三种纳米颗粒的流化质量非常差, 在流化速度较低时, 会产生活塞现象, 随着表观气速增加, 活塞逐渐破碎脱落, 接着会出现沟流、喷泉等不正常现象。气速进一步增加, 上层纳米颗粒逐渐流化起来, 但颗粒的扬析又比较严重, 三种纳米颗粒的流化行为如图2所示。三种纳米颗粒添加FCC颗粒后的流化行为如图3所示。Si O2、Ti O2、Zn O纳米颗粒的最小流化速度分别为0.062m/s, 0.1105m/s, 0.0973m/s;Si O2/FCC, Ti O2/FCC, Zn O/FCC添加体系的最小流化速度则降为0.0265m/s, 0.084m/s, 0.062m/s。
图4是聚团尺寸随流速的变化图, 从图4可以知道核壳结构聚团的尺寸大小随气速的增加减小的比纳米颗粒聚团的快很多。达到最小流化速度时, 核壳结构聚团的尺寸比纳米颗粒聚团的尺寸小很多。可见, 添加FCC颗粒可以明显减小纳米颗粒聚团的大小。
将添加FCC粗颗粒体系中的聚团物取出拨开进行观察, 发现了一种不同于纳米颗粒聚团的团聚物, 该团聚物是一种拥有核壳结构的聚团。它的SEM图如图5所示, 从图中可以明显看出核壳结构的存在。核壳结构形成过程示意图如图6所示。在本文中, 我们称这种特殊聚团为核壳结构聚团, 定义完全由纳米颗粒组成的聚团为纳米颗粒聚团。添加FCC颗粒后, 纳米颗粒聚团会与添加的FCC粗颗粒碰撞后破碎, 由于FCC颗粒与纳米颗粒之间存在粘性力, 从而导致部分纳米颗粒粘附在添加的FCC粗颗粒表面形成一种有核壳结构的聚团, 其中粗颗粒FCC是核, 纳米颗粒在表面形成壳。添加FCC粗颗粒体系中部分纳米颗粒与FCC形成核壳结构聚团进行流化, 体系中其它纳米颗粒以颗粒聚团形式进行流化。因此, 核壳结构聚团和纳米颗粒聚团成为影响添加体系流化性能的关键因素。
经过对比分析纯纳米颗粒流化床体系和添加粗颗粒FCC的流化床体系发现, 添加FCC粗颗粒的体系流化性能之所以比纯纳米颗粒体系的流化性能好, 是因为添加体系中部分纳米颗粒和FCC形成核壳结构聚团进行流化。所以核壳结构聚团的特性成为改变纳米颗粒流化性能的关键因素。因此, 我们可以通过分析纳米颗粒聚团和核壳结构聚团的特性 (形状、空隙率、粘性大小) 来研究FCC颗粒是如何改变纳米颗粒的流化性能。
2.2聚团的空隙率
纳米颗粒聚团从结构上讲是一种有许多颗粒相互团聚形成的多孔介质, 因此聚团内部出现大量空隙。核壳结构聚团因其外部由纳米颗粒粘附也会出现空隙, 因此空隙率可以作为一个指标来考查纳米颗粒聚团和核壳结构聚团的特性差异。纳米颗粒聚团的TEM图如图7所示, 由图可以看出纳米颗粒聚团内部有许多空隙, 这是因为纳米颗粒相互聚集形成不规则的立体结构造成的。
由于颗粒聚团太小并且易碎, 因此在试验中很难测量, 根据已有文献, 本文中纳米颗粒聚团的空隙率按如下式子近似计算[8]:
式中, ρa是聚团的密度;ρp是颗粒的真实密度;
对于聚团密度ρa, 可以采用如下方法近似, 对结合得较松散的聚团, 聚团密度可取松堆密度的1.15倍;对结合的较紧密的聚团, 聚团密度可取颗粒压实密度的0.85倍[8]。本文中的聚团密度按颗粒松堆密度的1.15倍计算。纳米颗粒聚团和核壳结构聚团的空隙率随流速的变化如图8所示。
由图8可以看出, 纳米颗粒聚团在不同流速下的空隙率都在0.9以上, 而核壳结构聚团的空隙率大概在0.5以下, 纳米颗粒聚团的空隙率明显大于核壳结构的空隙率。根据实验结果可知, 具有较小空隙率的核壳结构聚团比纳米颗粒聚团更容易流化, 这是因为空隙率越大, 流化过程中流体越容易穿过, 则流体对聚团向上的曳力就会减小, 因此聚团的流化效果就会差点, 而空隙率较小的核壳结构聚团的流化效果就会好于纳米颗粒聚团, 即添加FCC颗粒可以明显改善纳米颗粒的流化性能。
2.3聚团的圆形度
聚团在流化过程中的受力是多样的, 不仅聚团内部颗粒之间有粘性力, 还有聚团间的碰撞力、流体对聚团的曳力及聚团与器壁的碰撞力等, 由于聚团受力的多样性, 因此聚团的形状也会出现多样性。本文通过统计聚团的圆形度来说明聚团的形状特征, 圆形度的计算使用4π× (面积/周长的平方) 。由分析可知, 圆形度的值为1时, 说明聚团为圆形;当圆形度为0时, 说明聚团与圆形差别最大。本实验对聚团照片的处理量大, 取100个聚团的平均值, 所以我们认为这些已经包涵了所有聚团的形状。图9-14是在临界流化速度时纳米颗粒聚团和核壳结构聚团的圆形度值统计图。
由图9-14可以看出, 聚团的圆形度值分布比较广, 这与聚团在流化床中受力的多样性相吻合。图9-11是纳米颗粒聚团的圆形度统计图, Si O2、Ti O2、Zn O三种纳米颗粒聚团的圆形度平均值分别为0.703、0.709、0.658。图12-14是三种纳米颗粒添加FCC体系中核壳结构聚团的圆形度统计图, 添加的FCC颗粒的质量分数为30%, Si O2/FCC、Ti O2/FCC、Zn O/FCC三种核壳结构聚团圆形度的平均值为0.503、0.475、0.4925。由此可以看出, 核壳结构聚团圆形度的平均值小于纳米颗粒聚团圆形度的平均值, 这说明纳米颗粒聚团更加接近圆形。从力学角度分析, 纳米颗粒由于尺寸小, 所以粘性更大, 碰撞力等外部力相对于聚团内部的力更小一些, 使得外部的碰撞力等对聚团的形状影响较小, 而内部粘性力对形状的影响相对较大, 使得纳米颗粒聚团比核壳结构聚团更接近圆形。
根据已有的实验结果, 拥有核壳结构聚团的添加体系比纯纳米颗粒体系的流化效果好, 这说明圆形度较小的核壳结构聚团更有利于流化。如果圆形度的值比较大, 那么聚团越接近圆形, 相同体积的聚团在水平方向的受力面积较小, 则聚团受到的流体向上的推力较小, 聚团难以流化起来。相反, 圆形度值较小的核壳结构聚团受到流体向上推力较大, 流化效果则较好。所以, 添加FCC颗粒可以改善纳米颗粒体系的流化性能。
2.4聚团的粘性
纳米颗粒由于尺寸太小因此会自动聚团, 从而降低颗粒的表面能。因为纳米颗粒体系主要以聚团形式流化, 聚团内部颗粒之间粘性大小会影响聚团的尺寸大小、结合的紧密程度及空隙率等特性, 因此是影响纳米颗粒流化性能的重要因素。添加FCC颗粒后, 由于纳米颗粒和FCC颗粒之间及纳米颗粒之间的粘性力的存在, 所以才会形成以FCC颗粒为核纳米颗粒为壳的核壳结构, 所以核壳结构的粘性大小是影响添加FCC颗粒体系流化性能的重要因素。下表是纳米颗粒聚团及核壳结构聚团的一些特性。
由表2可以看出, 纳米颗粒Si O2、Ti O2、Zn O聚团的剪切强度分别为826.73 N/m2、1405.6 N/m2、1673.2 N/m2;Si O2/FCC、Ti O2/FCC、Zn O/FCC组成的核壳结构聚团的剪切强度分别为152.16 N/m2、160.67 N/m2、162.77 N/m2。可以明显的看出纳米颗粒聚团的粘性远远大于核壳结构聚团的粘性, 颗粒的粘性越大, 形成的聚团越大, 且结合的也会更紧密, 这样不利于体系的流化。添加FCC粗颗粒可以减小体系的粘性, 从而改变纳米颗粒的流化性能。由于聚团内部的粘性力大小不容易测量, 所以在本文中, 纳米颗粒聚团的粘性强度取纳米颗粒体系粘性剪切强度, 核壳结构聚团的粘性强度取添加FCC粗颗粒后混合体系的粘性强度。
3 结论
鹿胎颗粒 篇8
硬化水泥浆体的性质与水泥粉体在拌水前的堆积状态有着密切的关系。通过调整水泥的颗粒分布,产生最佳堆积密度,可以实现水泥性能的最优化。
如何实现水泥颗粒的最紧密堆积,在目前的研究和实践中,人们主要把注意力放在了微粉的填充效应上。而在水泥生产实际中,由于工艺条件的限制,不可能为水泥颗粒的紧密堆积提供充足的微细颗粒,所以只能通过分别粉磨或在混凝土搅拌站外掺矿物微粉来实现。
潘钢华等根据Aim和Goff模型计算得出,在混合材料和水泥二元体系中,系统的堆积密度取决于混合材粒子与水泥粒子的半径比。该比值越小,系统的堆积密度越大[1]。也就是要实现水泥颗粒的紧密堆积,除了实现一部分颗粒的微细化这一技术措施外,还可以通过一部分颗粒的粗大化来实现。
因此,本文就相同比表面积时增加水泥中的粗颗粒含量对水泥颗粒堆积密度的影响进行了探索研究。
1 水泥样品标准稠度用水量及水泥的颗粒分布
本文试验所用水泥样品的部分物理性能见表1,颗粒分布见表2。
其中,KF水泥为50%的琉璃河P·O42.5水泥掺加50%的不同颗粒组成的矿粉混合而成;L水泥为琉璃河P·O42.5水泥掺加不同比例的矿渣粗粉混合而成;C水泥为拉法基顺发P·C32.5水泥掺加不同比例的矿渣粗粉混合而成。
%
为了避免比表面积对标准稠度用水量的影响,每个系列水泥样品保持相同的比表面积。
水泥标准稠度用水量按GB/T1346—2001进行。
2 水泥空隙率的计算
2.1 空隙率计算的几点假设
水泥颗粒堆积空隙率采用标准稠度用水量进行计算,并作如下假设:
1)假设在自加水搅拌的几分钟之内,水泥结合用水量忽略不计。
根据乔龄山介绍的K.Kuhlmanm等人的研究结果,水泥的物理用水量超过了总用水量的90%,化学结合水不足10%[2]。
2)假设水泥的组分不影响水泥的化学结合用水量和物理用水量。
2.2 空隙率的计算方法
文献[3]介绍了一种测定粉体颗粒堆积空隙率的方法———饱和点用水量法。该方法与用维卡仪检测水泥标准稠度用水量法相似,且两者的相关性好。
计算方法为:在不含气泡的混合试样中,为水所充填的空隙体积含量组分是以用水量nw来表示,所达到的堆积密度用下式计算:
式中:
nw———水填充的空隙含量份数(体积含量,总体积量为1);
Vw———最紧密堆积排列状态下饱和点用水量体积,cm3;
Vk———称取的固体颗粒体积,cm3;
mw———最紧密堆积排列状态下饱和点用水质量g;
mk———称取的固体颗粒质量,g;
ρk———粉体颗粒体积密度,g/cm3;
ρw———水的密度,g/cm3。
因为水的密度通常以ρw=1.0g/cm3计算,故(1)式可简化为:
2.3 计算结果
根据标准稠度用水量计算的水泥颗粒堆积的空隙率见表3。
%
3 分析与讨论
3.1 空隙率与筛余的关系
水泥颗粒堆积空隙率与45μm和80μm筛余的关系分别见图1和图2。
1)从图1和图2看出,水泥颗粒堆积的空隙率与其45μm和80μm筛余具有很好的相关性,相关性系数分别达到了0.96和0.87;水泥颗粒堆积的空隙率与45μm筛余的相关性好于80μm筛余。
2)从表1和图1、图2的45μm和80μm筛余来看,不论水泥品种和组分,45μm和80μm筛余越大,水泥颗粒堆积的空隙率越低;也就是在水泥自加水搅拌几分钟内(一般5min),水泥基本没有水化,或水化的很少,也就证明前面的假设基本成立。
3.2 空隙率与电导率的关系
提高水泥中的粗颗粒含量能够提高水泥颗粒的堆积密度,这可以从初始硬化水泥浆体的电性能得到验证。
根据资料,水泥浆体的电性能是液相电阻率和空隙率的函数[4,5],硬化后的浆体电性能与水泥强度密切相关[6]。而在水泥水化硬化初期,由于水泥矿物没有进行大量的水化,因此水泥初始硬化浆体的电导率反映了由于水泥颗粒的堆积紧密程度不同所导致的结构差异。对几个水泥样品浆体电性能的测试结果见图3和图4。其中,浆体电性能的测试基准为标准稠度净浆。
从图3和图4看出,粗颗粒含量高的水泥浆体的电导率低于粗颗粒含量低的水泥浆体的电导率,表明此时粗颗粒含量高的水泥浆体空隙率低于粗颗粒含量低的水泥浆体空隙率,浆体结构更加致密。
4 结论
1)提高水泥中的粗颗粒含量能够提高水泥颗粒的堆积密度,降低水泥颗粒堆积的空隙率,这可以通过水泥浆体的导电性能加以验证。
2)水泥颗粒堆积的空隙率与其45μm筛余和80μm筛余具有很好的相关性,相关性系数分别为0.96和0.87,并且其与45μm筛余的相关性要好于80μm的。
摘要：对相同比表面积时增加水泥中的粗颗粒含量对水泥颗粒堆积密度的影响进行了分析研究。结果表明,增加水泥中的粗颗粒含量能够提高水泥颗粒的堆积密度,利于水泥浆体早期结构的发展。
关键词：颗粒分布,堆积密度,浆体结构
参考文献
[1]潘钢华,孙伟,丁大钧.活性混合材掺量的理论计算方法与分析[J].工业建筑,1997,27(9):31-35.
[2]乔龄山.水泥颗粒分布和石膏匹配与用水量及凝结特性的关系(一)[J].水泥,2004(6):1-6.
[3]乔龄山.细粉材料颗粒特性、堆积密度和混凝土泌水性的新检验方法[J].水泥,2007(5):1-8
[4]Wei Xiaosheng.Interpretation of hydration process of cement-based materials using electrical resistivity measurement[D].Hong Kong University of Science and Technology,2004.
[5]魏小胜,肖莲珍,李宗津.采用电阻率法研究水泥水化过程[J].硅酸盐学报,2004,32(1):34-38.
鹿胎颗粒 篇9
沙尘暴近几年来, 一直为全世界科学和全社会所关注, 并作了大量的研究工作。我国西北地区是全球四大沙尘暴高发区之一, 内蒙古自治区又是沙尘暴的多发区, 近一、二年尤为严重, 不但影响范围逐步扩大, 频率也不断增加。沙尘暴以大风形式建筑物及公用设施、树木, 伤害人和畜禽;以风沙流方式造成农田、灌溉用渠道、村舍、铁路、草场等被流沙大量掩埋;空气受到严重污染, 尘含量关于正常值计四倍乃至数百倍, 容易引起各种呼吸道疾病。本文旨在通过沙尘暴期间总悬浮颗粒物 (TSP) 与可吸入颗粒物 (PM10) 的监测数据进行统计分析, 揭示两者间的关系。
1 监测概况
2012年3~4月份, 内蒙古自治区发生沙尘天气达9次之多, 本文所引用TSP、PM10数据全部为浮尘、扬沙、沙尘暴天气同步监测值, 为使监测值更能准确地说明两者之间的关系, 采样、分析均为平行双样。
2 监测方法
TSP、PM10均选用包头市环境监测站《沙尘暴应急监测技术规范研究》课题中所推荐的沙尘暴期间总悬浮颗粒物及可吸入颗粒物应急监测方法。
3 监测结果及分析
3.1 监测结果
在沙尘暴期间TSP、PM10以平行双样监测, 各获得18组监测数据, 根据质量控制要求, 平行样分析结果相对偏差最大允许值为30%。TSP有1组监测数据的相对偏差超差, 其它17组均符合质控要求, 在0.00%~8.80%之间, 占监测总数的94.44%。PM1018组监测值全部小于相对偏差允许值, 在1.23%~22.62%之间。说明监测结果是可信的。监测结果见表1。
3.2 可吸入颗粒物在总悬浮颗粒物中所占的比例
PM10在TSP中所占比例见表2。由于2012年4月19日10:50-11:20 TSP监测值相对偏差超出允许值, 视为可疑值, 将该时段TSP和PM10监测值舍去。从表2中可以看出, 在沙尘暴期间PM10在TSP中所占的比例范围在9.53%~37.69%。
3.3 总悬浮颗粒物与可吸入颗粒物的相关分析
以TSP监测值为自变量, PM10监测值为因变量, 进行一元线性回归, 并作相关分析。TSP与PM10相关分析统计见表3。通过统计计算得出, TSP与PM10的相关系数γ=0.97560, 选择样本数n=17, 自由度f=n-2=15, 取显著性水平α=0.01时, 查得γ0.01=0.6055。γ>γ0.01, 说明两者间呈线性正相关, 置信水平大于99%。因此得出, 沙尘暴期间PM10对TSP的回归方程:PM10=0.18661+0.21877×TSP。
表3 TSP与PM10相关分析统计表 (单位:mg/m3)
4 结果与讨论
4.1 可吸入颗粒物在总悬浮颗粒物中的比例探讨
根据监测结果得出沙尘暴期间PM10在TSP中的比例范围在9.53%~37.69%。由于TSP、PM10分别为空气动力学当量直径小于100μm和10μm的固态和液态颗粒物, 借助于动力, 附集在采样滤膜上。TSP、PM10的比值, 除取决于气象条件, 与沙源也有很大的关系。我们认为远距离输送沙尘, 将形成浮尘天气, 沙尘暴天气的形成则是周边沙源所致。因而得出浮尘天气中的TSP、PM10的比值跨度较大, 而沙尘暴天气中TSP、PM10的比值相对稳定。
4.2 可吸入颗粒物与总悬浮颗粒物的相关性
利用沙尘暴期间TSP与PM10显著的相关性, 在沙尘暴发生期间, 直接可以从TSP的监测值, 推算出PM10的污染程度。由于沙尘暴天气的特殊性和应急监测的要求, 用TSP一种监测方法, 取得两种污染物的监测值, 甚至在许多条件限制的情况下, 沙尘暴期间完全可以用TSP的监测, 代替PM10的监测。对沙尘暴期间的应急监测可以提供一种全新的途径。
参考文献
[1]包头市环境监测站.沙尘暴应急监测技术规范研究[R].1999.
[2]中国环境监测总站.环境水质监测质量保证手册 (第二版) [M].北京:北京化工出版社, 1994.
鹿胎颗粒 篇10
PM2.5也称细颗粒物,是指空气动力学直径小于或等于2.5μm的大气颗粒物。与粗颗粒物(空气动力学直径2.5~10μm)相比,PM2.5直径更小、比表面积大,易于富集空气中的有毒重金属、酸性氧化物、有机污染物、细菌和病毒,并可进入人的肺部和心血管等组织,对人体健康的危害远比粗颗粒物大。大气PM2.5是由直接排入空气中的一次微粒和空气中的气态污染物通过一系列复杂的光化学转化生成的二次微粒组成,其来源主要可分为自然源、人为源和二次粒子。由于PM2.5对人体健康的危害性及其复杂的来源,同时对大气能见度、气候条件有不利影响,因此对空气中PM2.5浓度的监测并对其来源进行解析显得尤为重要。单颗粒气溶胶质谱技术可以在线采用分析单个气溶胶粒子的粒径及其化学成分,具有时间分辨率高、信息量大、可靠性强等优点。研究利用单颗粒气溶胶飞行时间质谱(SPAMS)测量南宁市冬季中单颗粒细颗粒物的粒径分布和化学组成,从单个颗粒物的角度解释南宁市细颗粒物污染特征及来源构成。
2 试验
2.1 仪器
单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(广州禾信分析仪器有限公司)与国际上流行的气溶胶质谱仪原理一致:采用个空气动力学透镜聚焦进样,通过双激光测径系统以及双极飞行时间质量分析器可实现对气溶胶颗粒空气动力学直径和化学组成的同时检测。
2.2 样品采集
采样时间为2014年1月7日~2014年1月13日。采样点设置在南宁市环境保护监测站实验大楼顶层,地处市中心。可基本代表南宁市内商业、居住和交通稠密的混合监测区域,采样点距地面约高16m,大气气溶胶通过直径约为1cm的铜管运输到单颗粒气溶胶飞行时间质谱仪(SPAMS)。
2.3 数据处理
采集数据使用YAADA(version2.1版本,运行在matlab平台上,专门用来分析单颗粒质谱数据的软件包进行分析。
3 结果与讨论
采样过程中SPAMS共检测到2508053个粒径在0.25~1.2μm的颗粒物,其中含有谱图信息的颗粒物共有1463751个,总打击率为58.3%。
3.1 粒径分布
由图1可知,南宁市区细颗粒物粒径范围主要集中在0.25~1.2μm,峰值在0.65μm左右。
3.2 颗粒物成分分析
图2是监测点位的平均质谱图,从图2上可以看出,监测点位的正谱图中含有Na+、K+、NH4+、C2H3+、碳簇离子和有机碳成分;负谱图中都含有HSO4-、NO3-、NO2-、CNO-、CN-、SO3-、O-和碳簇离子。
表1为监测点位主要离子百分比例。正离子中K+、NH4+比例较高,负离子中SO3-、NO3-、NO2-比例较高,几乎大部分的粒子都含有这几种离子。与广州市颗粒物成分相比,南宁市颗粒物成分中二次无机离子NH4+、NO2-、NO3-、硫酸盐(Sulfate)的比例偏高,主要是受南宁市湿度较大影响,使得南宁市颗粒物一次粒子更容易向二次粒子转化;Fe+、SiO3-、PO3-的比例也较广州偏高,经分析认为是南宁市的部分燃煤颗粒物中含有这些成分,导致这3种颗粒物比例增大。由于南宁市燃烧源较多,导致CN-的比例较广州也有所增大。重金属颗粒物(Pb+、Cd+、Cu+、Zn+、Cr+)的比例很小,最大不超过2.5%,说明南宁市颗粒物基本不受重金属污染的影响。
2.3颗粒物分类
利用自适应共振神经网络分类方法(Art-2a)对整体颗粒物进行了分类,分类过程中使用的分类参数为:相似度0.65,学习效率0.05。分类后,再经过人工合并,最终确定了10类颗粒物,分别为:有机碳、元素碳、有机碳元素碳、芳香烃、矿物质、富钾颗粒、钠钾颗粒、高分子有机物、重金属和有机胺。10种颗粒物在总被击中有谱图数的粒子比例分别为14.39、29.09%、12.19%、9.8%、4.93%、23.81%、2.8%、2.05%、9.8%、0.29%、0.65%。有机碳、元素碳、有机元素碳及矿物质粒子所占比例较高,而重金属和有机胺粒子所占的比例则较低。
图3为不同分类颗粒物成分的平均谱图,在不同颗粒物的正谱图中,有机碳的正谱图中主要含有有机物的碎片峰;元素碳含有一系列碳簇离子,而且C3-/C4-/C5-有较高的信号强度;有机碳元素碳是由有机物的碎片峰和碳簇离子混合而成;富钾颗粒物中正谱图中只有K+的信号明显;芳香烃颗粒物中有一系列苯环的碎片峰;高分子有机物中m/z在115以上有一些列碳氢化合物的碎片峰,初步判断是一些多环芳烃类物质;有机胺中有含氮的有机物碎片峰;矿物质中含有Ca+、Fe+、SiO3-的离子峰;重金属中Cu+和Pb+的信号明显;钠钾颗粒中正谱图Na+、K+的信号明显,负谱图中硫酸盐和硝酸盐的信号明显。而经过分类的10类颗粒物负谱图中都出现了SO3-、HSO4-、NO2-、NO3-等二次粒子的质谱峰,说明测得的颗粒绝大部分经历了不同的二次反应过程或与二次组分进行了不同程度的混合(图4)。
4 结论
(1)在连续7d的采样中,南宁市监测站点位采集到有谱图信息的颗粒物共有1463751个,粒径范围主要集中在0.25~1.2μm之间。
(2)单颗粒气溶胶飞行质谱(SPAMS)的测量结果发现,南宁市冬季期间主要有机碳、元素碳、有机碳元素碳、芳香烃、矿物质、富钾颗粒、钠钾颗粒、高分子有机物、重金属和有机胺10种粒子,有机碳、元素碳、有机元素碳及矿物质粒子所占比例较高,而重金属和有机胺粒子所占的比例则较低,表明南宁市区大气几乎不受重金属的影响。这10种颗粒中均含有硫酸根、硝酸根等二次组分,说明这些颗粒均经历了不同的二次过程或与二次组分进行了不同程度的混合过程。
摘要：利用单颗粒气溶胶飞行质谱(SPAMS)于2014年1月7~13日在南宁市城区中心测量了冬季期间细颗粒物PM2.5的粒径谱及其化学组成。对PM2.5的分类结果发现:冬季期间大气中主要存在有机碳、元素碳、有机碳元素碳、芳香烃、矿物质、富钾颗粒、钠钾颗粒、高分子有机物、重金属和有机胺10种粒子,其粒子数分别占总数的14.39%、29.09%、12.19%、9.8%、4.93%、23.81%、2.8%、2.05%、9.8%、0.29%、0.65%,二次污染显著。观测得到的10类颗粒物中都包含SO3-、HSO4-、NO2-、NO3-等二次组分,说明南宁市的细颗粒物都经历了不同的二次过程或与二次组分进行了不同程度的混合。
关键词：单颗粒,化学组成,混合状态,单颗粒气溶胶飞行时间质谱
参考文献
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升红颗粒质量标准研究 篇11
【摘要】目的：建立升红颗粒的质量控制标准。方法：采用薄层色谱法（TLC）对制剂中鸡血藤、花生红衣进行定性鉴别；采用高效液相色谱法（HPLC）对制剂中儿茶素进行含量测定。色谱柱：SEPAX Amethyst C18（4.6mm×250mm，5μm）；流动相：水-甲醇-乙腈-冰醋酸（90∶5∶5∶0.4）；流速：0.8ml/min；检测波长：280nm；柱温：35℃。结果：TLC谱斑点清晰，分离度良好，阴性对照无干扰。儿茶素进样量在0.0982～3.9269μg范围内与其峰面积积分值呈良好的线性关系（r=0.9999）；平均加样回收率为92.32%，RSD=2.72%（n=6）。结论：该方法简便、快捷、重现性好，可用于升红颗粒的质量控制。
【关键词】升红颗粒；质量标准；薄层色谱法；儿茶素；高效液相色谱法
【中图分类号】R286 【文献标志码】 A 【文章编号】1007-8517（2016）03-0014-03
升红颗粒是根据我院肿瘤科临床验方开发的纯中药复方制剂，由鸡血藤、花生红衣、大枣、枸杞子4味药材制成，具有活血补血、健脾养血、滋补肝肾的功效，临床用于治疗肿瘤患者化疗所致的血小板、白细胞减少等症。研究证实，方中的鸡血藤[1]、花生红衣[2]均含有刺激造血祖细胞增殖的儿茶素类成分，且鸡血藤的黄酮类成分还具有促进血虚动物模型造血功能[3]。研究采用薄层色谱法对制剂中的鸡血藤、花生红衣进行鉴别，采用HPLC法对制剂中儿茶素进行含量测定，取得了满意的效果。
1 仪器与试药
1.1 仪器 Agilent HP1100系列高效液相色谱仪（包括Agilent G1310A单元泵、Agilent G1316A柱温箱、Agilent G1314A可变波长检测器，美国Agilent公司） ；威玛色谱工作站；B2500S-MT型超声波清洗器 （必能信超声上海有限公司）；FA2004电子天平（上海精密科学仪器有限公司）；
1.2 材料 升红颗粒（批号： 141010、141018、141027，自制）；儿茶素对照品（批号：110877-201203）、芒柄花素对照品（批号：111703-200603）、鸡血藤对照药材（批号：121173-201103）、花生红衣对照药材（批号：121491-200401）均由中国食品药品检定研究院提供；甲醇、乙腈为色谱纯，其余试剂为分析纯；高效硅胶G薄层板（10cm×10cm，青岛海洋化工厂）。
2 方法与结果
2.1 TLC鉴别
2.1.1 鸡血藤的TLC鉴别[4-5] 取本品3.0g，加二氯甲烷25ml，浸泡30min后，超声 （功率：100W；频率：40kHz）处理 20min，滤过，滤液水浴蒸干，残渣加甲醇5ml使溶解，摇匀，作为供试品溶液。另取芒柄花素对照品适量，加甲醇制成每1ml含0.5mg芒柄花素的溶液，作为芒柄花素对照品溶液。另取鸡血藤对照药材2.0g，照上述供试品溶液的制备方法制成鸡血藤对照药材溶液。按处方量称取不含鸡血藤的其他饮片各适量，照升红颗粒的制备方法，制成缺鸡血藤阴性样品，取缺鸡血藤阴性样品3.0g，照上述供试品溶液的制备方法制成缺鸡血藤的阴性样品溶液。按照2010年版 《中国药典》（一部） 附录VIB的薄层色谱（TLC）法试验，吸取上述4 种溶液各10μl，分别点于同一硅胶G 薄层板上，以二氯甲烷-石油醚-甲醇（5∶15∶1） 为展开剂，展开，取出，晾干，置254nm 紫外光灯下检视。结果供试品色谱中在与对照品色谱及对照药材色谱相应的位置上，显相同颜色的荧光斑点，阴性对照色谱无相应的斑点。见图1。[JP]
2.1.2 花生红衣的TLC鉴别[6] 取本品3.0g，加乙酸乙酯25ml，浸泡30min后，超声 （功率：100W，频率：40kHz） 处理20min，滤过，滤液水浴蒸干，残渣加甲醇5ml使溶解，摇匀，作为供试品溶液。另取花生红衣对照药材2.0g，照上述供试品溶液的制备方法制成花生红衣对照药材溶液。按处方量称取不含花生红衣的其他饮片各适量，照升红颗粒的制备方法，制成缺花生红衣阴性样品，取缺花生红衣阴性样品3.0g，照上述供试品溶液的制备方法制成缺花生红衣阴性样品溶液。按照2010年版 《中国药典》（一部） 附录VIB的薄层色谱法试验，吸取上述3 种溶液各10μl，分别点于同一硅胶G 薄层板上，以二氯甲烷-石油醚-甲醇-乙酸（8∶3∶1∶2） 为展开剂，展开，取出，晾干，喷以2%香草醛硫酸乙醇溶液，于105℃加热至斑点显色清晰，放冷，置日光下检视。结果供试品色谱中， 在与花生红衣对照药材色谱相应的位置上，显相同颜色的紫红色斑点，阴性对照液色谱无相应的斑点。见图2。
2.2 含量测定[7]
2.2.1 色谱条件 色谱柱：SEPAX Amethyst C18 （250mm×4.6mm，5μm）；流动相：水-甲醇-乙腈-冰醋酸（90∶5∶5∶0.4）；流速：0.8ml/min；检测波长：280nm；柱温：35℃；进样量：20μl。
2.2.2 对照品溶液的制备 取儿茶素对照品适量，精密称定，置于量瓶中，加甲醇制成每1ml含0.9817mg的溶液，即得。[JP]
2.2.3 供试品溶液的制备 取样品研细，精密称定约1g，置于具塞锥形瓶中，精密加入50%甲醇25ml，称定质量，浸泡30min后，超声（功率：100W，频率：40kHz）处理20min，放冷，再次精密称定，加50% 甲醇补足减失的质量，摇匀，滤过，取续滤液，即得。
2.2.4 阴性样品溶液的制备 取缺鸡血藤和花生红衣的阴性样品适量，按“2.2.3”项下方法制成阴性样品溶液，即得。[JP]
2.2.5 系统适用性试验 取上述对照品溶液、供试品溶液及阴性样品溶液各20μl，分别按“2.2.1”项下色谱条件进样测定，记录色谱图。结果，色谱峰基线平稳，供试品溶液中儿茶素与其它组分分离度良好，阴性无干扰；理论塔板数按儿茶素峰计算应不低于4000，分离度>1.5，拖尾因子：0.96。色谱见图3。
2.2.6 线性关系考察 精密量取“2.2.2”项下的儿茶素对照品溶液适量，加甲醇依次稀释成质量浓度分别为0.0049、0.0098、0.0196、0.0491、0.0982、0.1963mg/ml的溶液，按“2.2.1”项下色谱条件进样测定，记录峰面积。以进样量 （x，μg） 为横坐标、峰面积（y）为纵坐标，绘制标准曲线，得回归方程为y=666049x-23116（r=0.9999）。结果表明，儿茶素的进样量在0.0982～3.9269μg范围内与其峰面积的积分值呈良好的线性关系。
2.2.7 精密度实验 精密吸取“2.2.6”项下质量浓度为0.0491mg/ml的儿茶素对照品溶液20μl，按“2.2.1”项下色谱条件重复进样6次，记录峰面积。结果，儿茶素峰面积的RSD为0.98%，表明仪器精密度良好。
2.2.8 稳定性实验 取同一供试品溶液适量，分别于制备0、1、2、4、6、8h时，按“2.2.1”项下色谱条件进样测定，记录峰面积。结果，儿茶素峰面积的RSD为2.46%，表明供试品溶液在8h内稳定性良好。
2.2.9 重复性实验 取同一批次（批号：141010）升红颗粒1g，共6份，按“2.2.3”项下方法制备供试品溶液，再按“2.2.1”项下色谱条件进样测定，计算峰面积，并计算样品含量。结果，儿茶素的平均含量为0.9255mg/g，RSD为1.13%，表明本方法重复性良好。
2.2.10 加样回收率实验 精密称取已知儿茶素含量（0.9255mg/g）的升红颗粒（批号： 141010） 1.0g，共6份，分别置于具塞锥形瓶中，精密加入儿茶素对照品溶液（1.0012mg/ml）0.9ml，按“2.2.3”项下方法制备供试品溶液，再按“2.2.1”项下色谱条件进样测定， 记录峰面积，并计算加样回收率，结果见表1。
2.2.11 样品含量测定 取3批样品各适量，分别按“2.3.3”项下方法制备供试品溶液，再按“2.2.1”项下色谱条件进样测定，计算样品含量，结果见表2。
3 讨论
3.1 花生红衣的薄层色谱鉴别 考察花生红衣的薄层色谱鉴别方法时，参照文献[6]的方法，但该方法制备供试品须经水煎煮提取、酸化及乙酸乙酯萃取等操作过程，比较繁琐费时，因此直接用乙酸乙酯进行超声提取，实践证明改进后的方法不仅操作简便，而且斑点清晰，分离效果同样比较理想。另外，原方法采用的展开剂为甲苯-丙酮-乙酸（3∶3∶1），考虑到甲苯毒性较大，对环境和实验人员健康的影响较大，因此尝试用极性相似的溶剂系统进行替代。实验考查了二氯甲烷-甲醇-乙酸（8∶1∶1.5、5∶1∶1、3∶1∶1）及二氯甲烷-石油醚-甲醇-乙酸（8∶3∶1∶2、8∶6∶1∶2.5）等系统，结果以二氯甲烷-石油醚-甲醇-乙酸（8∶3∶1∶2）的展开效果比较理想，斑点清晰，Rf值适中。
3.2 HPLC法测定儿茶素含量 HPLC法测定升红颗粒中儿茶素含量的色谱条件借鉴了本课题的前期研究中摸索出的HPLC法测定花生红衣中儿茶素含量的色谱条件[8]，经验证，该条件同样适合升红颗粒中儿茶素含量的测定，分离度、脱尾因子均符合要求。
在研究供试品的制备条件时，提取溶剂分别考察了水、乙醇、50%甲醇、50%乙醇等溶剂的提取效果，提取方法考察了回流提取（1、1.5、2h）及超声提取（20、30min）。结果以先用50%甲醇浸泡30min后，再超声提取20min的方法比较好，操作简便且儿茶素提取比较完全。
3.3 由于本制剂制备的批次较少，随着投料量的变化和制备工艺的改进，儿茶素的含量仍不稳定，需稳定工艺后进一步积累数据，以确定儿茶素的含量限度，才能用于本制剂的质量控制。
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鹿胎颗粒 篇12
随着近几十年来厌氧反应器和微生物理论的发展，污水的厌氧处理技术在实际应用方面表现出了很强的竞争力，同时因其高效的处理能力及可以产生生物能源沼气，引起了国内外普遍关注，被广泛研究和应用。厌氧颗粒污泥作为厌氧反应器中生物的主体，在厌氧生物处理过程中占据了非常重要的地位，然而厌氧颗粒污泥在ABR反应器中的形成机理目前仍不是十分明确，影响污泥颗粒化进程的因素很多。本文总结了可能影响厌氧污泥颗粒化进程的因素，以期对颗粒污泥培养的工业化发展有所借鉴。但是通常颗粒污泥形成的时间长，反应器初次启动过程往往需要2～3个月时间，长者达半年甚至一年之久[1]。因此促进颗粒污泥的形成，加速反应器启动成为国内外研究的热点，本文也将对加速颗粒化的问题进行简要综述。
2 ABR反应器的污泥颗粒化
2.1 ABR反应器中污泥颗粒化现象
尽管Stuckey认为在ABR反应器中即使不形成颗粒污泥也能获得良好的处理效果，但是许多研究结果表明，在处理效果良好的ABR反应器中，只要条件合适都是存在颗粒污泥的。一些研究者[2,3,4]在研究ABR反应器时，虽然反应器接种物浓度不同、运行条件不同、处理的废水不同，他们都观察到污泥颗粒化的现象，这说明控制在合适的条件下，ABR反应器是能够培养出颗粒污泥的。Boopathy和Tilche[5]用带有沉淀池的三隔室复合式厌氧折流板反应器(HABR)处理高浓度糖浆废水，仅过了30 d就在三隔室中发现了灰色的球形颗粒污泥，且第1隔室中甲烷八叠球菌属为优势菌，第3隔室中以甲烷丝菌属为主。ABR反应器在处理有毒、难降解有机废水时也发现了污泥颗粒化的现象。Holt等[6]研究了5隔室的ABR反应器处理含酚废水时污泥的颗粒化问题，发现前面几个反应室中分别出现了粒径在1～4mm范围内的颗粒污泥(没有给出出现的时间)，并且颗粒污泥的粒径沿程递减。戴友芝用ABR反应器(5隔室、16 L、11 g VSS/L)处理含有五氯酚钠(PCP-Na)的人工废水，运行3个月后，反应器前3个隔室开始出现颗粒污泥，而且颗粒化程度沿程递减，第4、5隔室的颗粒污泥则较少。反应器第1、2隔室的菌种较类似，以丝状菌、球菌和短杆菌为主，第4、5隔室则以竹节杆菌为优势菌。沈耀良等[7]研究ABR反应器处理垃圾渗滤液与城市废水的混合废水，在负荷达到4.171 kg COD/(m3·d)时，在ABR各个隔室发现了棒状或球状颗粒污泥，粒径在0.15～5mm范围内，颗粒污泥浓度和粒径呈现中间2、3隔室高，两头1、4隔室低的趋势。该结果与Barber的研究结果有相似之处，Barber用8隔室的ABR反应器培养出的颗粒污泥粒径在反应器的中部达到最大，然后又开始沿程递减。徐金兰等研究了ABR反应器(4隔室、15 L、15 g VSS/L)的启动与颗粒污泥的形成情况，运行40 d后在反应器的4个隔室中均发现了颗粒污泥。同时讨论了颗粒污泥的形成影响因素，指出水流特性、适宜菌群、水力负荷、适宜碱度是颗粒污泥形成的条件。
2.2 ABR反应器污泥颗粒化机理
到目前为止，还没有一种理论可以全面、清楚地阐明颗粒污泥形成的机理，比较有代表性的假说是Lettinga的晶核假说[8]。周律、王宝泉[9]研究了颗粒活性碳在UASB反应器污泥颗粒化过程中的作用，他指出在试验初期活性炭以“晶核”的方式参与到污泥颗粒化的进程中，颗粒活性炭确实起到吸附、粘附核心的作用。在相同的试验条件下，投加颗粒活性炭的反应器颗粒污泥出现时间仅为不投加对照反应器的一半左右，颗粒污泥的粒径也大，最大容积负荷为对照反应器的1.6倍，反应器的稳定性和耐水力冲击负荷性优于对照反应器，而且缩短了水力停留时间。
2.3 影响ABR颗粒污泥形成的因素
2.3.1 废水性质
废水的性质对启动效果影响较大[10]。对可生化性较差的废水，启动时可以适当补充易生化降解的物质，如生活污水或淀粉[11]。
2.3.2 营养元素和微量元素
当废水中N、P等营养元素不足时，不易于形成颗粒，而且对于已经形成的颗粒污泥会发生细胞自溶，导致颗粒破碎，因此要适当加以补充。N源不足时，可添加氮肥、含氮量高的粪便、氨基酸渣及剩余活性污泥等;P源不足时，可适当投加磷肥。铁、镍、钴和锰等微量元素是产甲烷辅酶重要的组成部分，适量补充可以增加所有种群单位质量微生物中活细胞的浓度以及它们的酶活性[12,13]。
2.3.3 接种污泥
接种污泥的种类和浓度均对厌氧污泥颗粒化的进程有影响。从接种污泥的种类来看，接种来自UASB反应器的颗粒污泥将大大缩短反应器的启动时间，但若待处理废水的种类和浓度与培养颗粒时的水不同，则可能影响接种颗粒污泥的稳定性，同时这种稳定性也受到操作条件(如负荷和温度等)变化的影响。这些影响可以导致微生物种群在组成和结构上的变化，严重时会导致颗粒污泥的完全解体[14,15]。对于此种情况，值得借鉴的研究经验是：在接种颗粒污泥的最初阶段(一般是一个星期)，控制污泥的负荷率在较低的水平，以使污泥能够充分适应新的环境。如无颗粒污泥作为接种污泥，也可使用其它类型的非颗粒污泥。在这种情况下，厌氧消化污泥是最常用的。其他类型的污泥包括：新鲜的或经过消化的牛粪、泥浆以及好氧活性污泥。非颗粒污泥的接种浓度对能否形成颗粒污泥没有影响，但对其形成速度有影响。具有较低产甲烷活性(<0.05 g COD·g VSS-1d-1)的高浓度种泥(TS>60kg TS·m-3)有利于加速颗粒化进程[17]。一般情况下，采用较粘稠的污泥进行接种培养的过程中可以有选择地洗出部分生物物质;而接种低浓度的污泥则会导致污泥膨胀，进而造成相当多生物物质的非选择性洗出，从而延缓了污泥颗粒化的进程。当采用非颗粒污泥作为种泥时，最好是选择具有处理实际废水能力的污泥。此外，接种污泥活性较高时，应当小心控制启动过程以免污泥洗出。
2.3.4 温度
温度是影响污泥颗粒化的一个重要因素。在实验室规模的UASB反应器中，以乙酸、丙酸和丁酸为混合基质培养出嗜热(53～55℃)厌氧颗粒污泥。其中，丙酸的降解受温度波动的影响很大，温度降至30～48℃之间时，丙酸的降解大幅下降，温度稳定恢复至53～55℃时，丙酸的降解效率得到有效恢复。丙酸降解效率的恢复导致反应器中大约90%的污泥增长量，并显著增加了颗粒污泥的体积，这表明适当的温度条件对污泥的颗粒化过程是非常重要的。Lauand Fang等人[16]研究了在UASB反应器中，温度变化对处理蔗糖废水的嗜热厌氧颗粒(55℃)污泥活性的影响，温度升高至65℃和降低至37℃都会降低COD的去除效率，COD的去除率分别从原来的90%降低到60%和40%。同时，会出现严重的生物物质洗出和挥发酸(特别是丙酸)积累问题，但反应器可以在较短时间内完全恢复，产甲烷活性测试表明产甲烷菌没有其他细菌那么敏感。
2.3.5 碱度
碱度对污泥颗粒化的影响表现在两方面：一是对颗粒化进程的影响;二是对颗粒污泥活性的影响。后者主要表现在通过调节p H值(即通过中和部分中间体脂肪酸，保持pH值的变化幅度较小)使得产甲烷菌利于生长、维持活性，而前者主要表现在对污泥颗粒分布及颗粒化速度的影响。在一定的碱度范围内，进水碱度高的反应器污泥颗粒化速度快，但颗粒污泥的产甲烷活性低;进水碱度低的反应器其污泥颗粒化速度慢，但颗粒污泥的产甲烷活性高。因此，在污泥颗粒化过程中进水碱度可以适当偏高(但不能使反应器体系的pH>8.2，这主要是因为此时产甲烷菌会受到严重抑制)以加速污泥的颗粒化，使反应器快速启动;而在颗粒化过程基本结束时，进水碱度应适当偏低以提高颗粒污泥的产甲烷活性[16]。
一般认为，对于以碳水化合物为主的废水，进水碱度：COD>1∶3是必要的。徐金兰控制ABR出水碱度Ca CO3在500 mg/L以上，成功的培养出颗粒污泥。Mc Carty建议的碱度应维持在Ca CO3在20～5000 mg/L的范围内，如果反应器内的碱度小于Ca CO31000 mg/L时，就会导致pH值的下降。唐一等人研究认为，保证UASB反应器内污泥颗粒化，应当保证出水碱度Ca CO3在750mg/L。
2.3.6 水利条件
液体上升流速和沼气的表面速率对ABR反应器中污泥颗粒化过程有很大的影响，较高的水力负荷率和沼气产生速率可以洗出沉降性能差的絮状物、从颗粒污泥表面解吸附的细小粒子以及不能形成颗粒的细菌，从而促进污泥的颗粒化。液体的上升流速过高时，流体剪切力增加，会造成生物物质的解吸附，从而降低颗粒污泥的平均粒径，甚至造成颗粒污泥的解体。然而，关于液体升流速度对污泥颗粒化的影响也有不同的研究结果，这也许是由于研究条件不同。Kosaric[18]等人发现较低的液体上升流速(0.25和0.5m·h-1)对中温污泥颗粒化来说是最有利的，而液体上升流速较高(1.0和1.5 m·h-1)时，可以观察到颗粒污泥发生解体。Guiot等[19]证明，中温条件下，增加液体上升流速可以加快污泥颗粒化的速度，只有在线速度超过4.3 m·h-1时才会导致颗粒污泥体积的减小。
3 加速ABR污泥颗粒化的方法
3.1 投加无机絮凝剂或高聚物
为了保证反应器内的最佳生长条件，必要时可改变废水的成分，其方法是向进水中投加养分、维生素和促进剂等。Macarie和Guyot[20]研究发现，在处理生物难降解有机污染物亚甲基安息香酸废水时，向废水中投加Fe SO4和生物易降解培养基后，可以有效地降低原系统的氧化还原能力，达到一个合适的亚甲基源水平，加速污泥颗粒化，缩短UASB的启动时间。
王林山等人[21]向厌氧接种污泥中投加膨润土和聚丙烯酰胺，采用常温间歇式进料，在一个月内获得了颗粒污泥。Imai[22]研究了向接种污泥中添加吸水性聚合物(WAP)的作用，研究表明：在颗粒污泥形成过程中，向反应器内投加WAP量约为750 mg/L时，明显强化了以葡萄糖为基质的实验室规模和中试规模UASB反应器的颗粒化过程。
Tiwari等人[22]用UASB处理低浓度有机废水时，在反应器中投加壳聚糖、带负电Reetha、带正电Reetha，与不投加任何物质对比，产生的颗粒污泥粒径分别为：投加壳聚糖的粒径最大，带正电Reetha次之，接着是带负电Reetha，不投加任何物质的粒径最小。颗粒污泥粒径分别为0.15、0.144、0.139、0.128 mm。
韩洪军等[23]发现投加颗粒活性碳和阳离子聚丙烯酰胺可以加速颗粒污泥的生成，通过聚丙烯酰胺的架桥作用形成絮凝体，颗粒活性炭又为颗粒污泥的形成提供了一级生长核心，从而实现了反应器的快速启动。王林山等[24]发现在UASB反应器中加入的膨润土和聚苯烯酰胺和污泥絮凝成团，成为颗粒污泥的生长核心，絮凝团内的菌体生长最终形成颗粒污泥。其他研究者发现聚合物(Kymene SLK-2)、发泡多孔性藻朊酸钙胶体、吸水性聚合物颗粒和絮凝剂三氯化铝可以促进悬浮性污泥形成絮状体，并增加污泥之间的接触造粒机率，加快反应器的启动和颗粒污泥的培养，提高颗粒污泥的产甲烷活性与沉降性能。另外一些研究者发现金属阳离子(Ca2+、Mg2+、Fe2+)对污泥颗粒化也有促进作用。由于可电离羧基的胞外聚合物的存在使细菌体带负电荷，而这些多聚物能够吸引胞外的阳离子，从而产生一种将细胞束缚在一起的多聚物基质，有利于加速颗粒污泥的形成，改善颗粒污泥的活性。
3.2 投加金属离子
适量惰性物如Ca2+、Mg2+和CO32-、SO42-等离子的存在，能够促进颗粒污泥初成体的聚集和粘结。多位研究者研究了颗粒化中惰性颗粒的作用。
王长辉[25]研究微量元素在厌氧生化处理中的应用时发现，Fe2+、Zn2+、Co2+和Ni2+对厌氧微生物生长有促进作用，适量添加这些离子可大大缩短UASB反应器中厌氧污泥颗粒化的时间。
一些二价的重金属离子如Cu2+，不但不能提高厌氧颗粒污泥的产甲烷活性，反而产生较强的抑制作用，影响颗粒化进程[26]。
4 总结
ABR中颗粒污泥的颗粒化直接影响着ABR的启动。在启动过程中，根据特定废水的性质运用合理的加速颗粒污泥形成的方法，促进颗粒化，有效缩短启动时间。在运行过程中，充分考虑影响颗粒污泥的因素，避免颗粒污泥的破碎，从而有效地提高了ABR的反应效率。
(1)控制合适的条件(容积负荷碱度等)能够在ABR反应器中培养出颗粒污泥，提高反应器的去除效率和运行稳定性。
(2)在颗粒污泥培养过程中添加无机惰性物质对颗粒污泥的形成起到积极作用。