基于动态SDG模型的间歇过程HAZOP方法研究

危险与可操作性分析（HAZOP）是目前应用最为广泛的安全评价方法之一。然而,通过对国内外已实施的生产过程安全评价方法及相关计算机辅助安全评价软件调查发现,目前对间歇过程HAZOP分析的研究还较少。因此,将Petfi网与符号定向图（SDG）相结合,以SDG模型为主,Petri网模型为辅,建立专门针对间歇过程HAZOP分析的动态SDG模型。由于Petfi网可以准确描述间歇过程的离散事件特性,而SDG能够恰当描述间歇过程的连续特性,二者结合使该模型成为间歇过程HAZOP分析的有力工具。     

磁性纳米Fe3O4@C对SBR脱氮除磷性能及其微生物种群组成的影响

为探究磁性纳米Fe₃O₄@C对序批式活性污泥反应器（SBR）污水处理系统脱氮除磷性能的影响,建立了2个相同的SBR（编号分别为0号和1号）,其中,0号反应器未投加任何磁性材料（对照组）,1号反应器中投加0.5 g·L^-1的Fe₃O₄@C（实验组）,并采用高通量测序和实时定量PCR（qPCR）技术对2个反应器内生物种群结构及关键脱氮除磷功能菌群进行分析.结果表明：①Fe₃O₄@C对SBR除污性能有显著影响,其中,1号反应器化学需氧量（COD）的去除性能得到增强,24 d后去除率稳定在90%左右;0号和1号反应器总氮（TN）平均去除率分别为35.83%和52.18%;从第43 d起,1号反应器除磷性能明显高于0号反应器,运行70 d后,0号和1号反应器对总磷（TP）的平均去除率分别为47.52%和56.33%.②添加Fe₃O₄@C材料后,反应器内变形菌门（Proteobacteria）的相对丰度从23.91%增加至32.14%,优势脱氮菌门Planctomycetes、Nitrospirae的相对丰度分别从2.66%、0.46%增加至5.16%、2.23%.③添加Fe₃O₄@C后,SBR内细菌总数明显增多,16S基因拷贝数从1.77×10⁷ copies·g^-1增长到4.21×10⁷ copies·g^-1;各功能菌数量也有大幅度增长,除磷功能基因PAO增加了3.4倍,脱氮功能基因nirS、Nitrospira、Nitrobacter、AOB分别增长了2.3、2.4、4.7和572倍.研究表明,磁性纳米Fe₃O₄@C能有效促进SBR脱氮除磷性能,可为SBR工艺的优化改进提供理论支撑.     

进水模式对SBBR性能及氮形态转化的影响

通过对4种不同进水模式下序批式生物膜反应器(SBBR)的性能、微生物群落结构以及氮形态转化的差异分析, 比较不同进水模式对SBBR性能和氮形态转化的影响及其产生的机制. 结果表明, 分散式进水模式表现出比一次性进水更好的脱氮效率和更高的抗冲击负荷能力, 在达到相同的处理效率的前提下, 分散式进水模式M₄的COD和氨氮负荷最高可达2 540和540 mg·(L·d)^-1, 而一次性进水模式M₁仅能分别达到2 000和420 mg·(L·d)^-1;分散进水模式能降低一次性进水所带来的冲击性负荷, 将负荷均化分散到周期内的各个时段, 同时也减少了进水对微生物的稀释作用, 使得单位体积内有效微生物的数量相对充足, 从而提高反应器的负荷能力. 在分散进水模式下, 从M₄与M₂、M₃的对比来看, 分散模式的进水规律越接近运行模式的循环规律, 反应器的氮素转化效率就越高, 残留的氮素总量也就越低.     

基于SBR反应器的ANAMMOX工艺的启动运行

采用SBR反应器,接种好氧硝化污泥,在142 d内于较高负荷下成功启动了厌氧氨氧化反应器.反应器总氮容积负荷(以N计)为0.43 kg/m3·d,总氮去除率最高达到93.3%,平均为80.5%;氨氮和亚硝酸盐氮的去除率最高达到93.9%和99.8%,平均去除率为81.2%和85.7%.在稳定运行阶段,氨氮去除量、亚硝酸盐氮去除量、硝酸盐氮生成量三者之间的比值为1:1.38:0.18.反应器启动过程中,出水、进水pH差值的变化趋势由负到正,然后稳定在一定范围内;且污泥性状有较大变化,污泥中微生物所占比率有所提高,整个反应器中适应厌氧氨氧化运行方式的菌种增殖较快.     

溶解性有机碳对微库仑法测定水中可吸附有机卤素的影响

微库仑法测水样中可吸附有机卤素(AOX)受多种因素影响,其中溶解性有机碳(DOC)的影响非常显著。DOC对微库仑法2种前处理方法(双柱法和振荡法)的影响差异很大。双柱法受DOC影响较小,当DOC浓度小于1 000 mg/L时,AOX加标回收率范围为94.0%~104%。振荡法受DOC影响较明显,随着DOC浓度的升高,AOX回收率持续下降,当DOC浓度达到1 000 mg/L时,AOX加标回收率下降至72.1%,但DOC浓度小于100 mg/L时,AOX加标回收满足方法要求。进一步研究发现,DOC对振荡法的影响主要由于竞争吸附降低了活性炭对AOX的吸附容量,而非吸附速率,虽然增大活性炭用量可在一定程度上减小DOC对AOX测定的影响,但对样品进行稀释是减少DOC影响的最简单高效的办法。同时,DOC对不同类型的有机卤代物影响不同,有机溴受DOC影响程度小于有机氯。     

有效微生物(EM)处理食品废水的试验研究

针对有效微生物群(EM)中含有好氧和厌氧微生物的特点,采用SBR反应器,进行了用EM处理食品废水的试验研究.结果表明,当进水COD_Cr为2 000～4 000 mg/L,pH为5.5～6.5时,向废水中投加0.5%～0.7%的EM复壮液,曝气12 h,沉淀10 h,COD_Cr的质量浓度可降为700～2 000 mg/L,COD_Cr去除率可达83.0%.      

UASB-SBR-絮凝工艺处理地沟油制生物柴油废水

采用UASB-SBR-絮凝工艺处理地沟油制生物柴油废水,考察了各个阶段的废水处理效果。实验结果表明：UASB稳定运行阶段进水COD约为15000mg/L时,COD去除率约为87%,出水COD在2500mg/L以下,出水挥发性脂肪酸（VFA）浓度为4~6mmol/L,最佳容积负荷为15.0kg/（m3·d）;采用SBR处理UASB出水,当容积负荷为1.5kg/（m3·d）时,出水COD在200mg/L以下,COD去除率在83%以上,ρ（NH₃-N）在5mg/L以下,TP约为25mg/L。向SBR出水中加入质量分数为5%的聚合氯化铝进行化学除磷,加入量为5mL/L,处理后废水TP为4~6mg/L。处理后废水的COD,ρ（NH₃-N）,TP均达到CJ343-2010《污水排入城市下水道水质标准》的A类要求。     

A full-scale sequencing batch reactor system for swine wastewater treatment

A full-scale sequencing batch reactor (SBR) system was evaluated for its ability to remove carbon and nitrogen from swine wastewater. The SBR was operated on four, six-hour cycles each day, with each cycle consisting of 4.5 hours of “React,” 0.75 hours of “Settling”, 0.75 hours for “Draw” and “Fill.” Within each cycle, an amount of wastewater equivalent to about 5% of the reactor volume (5,500 litres) was removed and added. The SBR system was able to remove 82% of biochemical oxygen demand (BOD) and more than 75% of nitrogen. Even though the SBR effluent, with an average effluent BOD₅ of about 588 mg L^{? 1}, did not meet the discharge criteria, it enabled a reduction of the land base required for land application of swine wastewater by about 75%. Results indicated that the SBR system was a viable method for the treatment of swine wastewater.     

Kinetics study of fermentative hydrogen production from liquid swine manure supplemented with glucose under controlled pH

Kinetics of H₂ production from liquid swine manure supplemented with glucose by mixed anaerobic cultures was investigated using batch experiments under four different pH conditions (4.4, 5.0, 5.6, and uncontrolled). The temperature for the experiments was controlled at 37 ± 1°C and the length of experiments varied between 50 and 120 hours, depending upon the time needed for completion of each individual experiment. The modified Gompertz model was evaluated for its suitability for describing the H₂ production potential, H₂ production rate, and substrate consumption rate for all the experiments. The results showed that the Gompertz model could adequately fit the experimental results. The effect of pH was significant on all kinetic parameters for H₂ production including yield, production rate and lag time, and the substrate utilization rate. The optimal pH was found to be 5.0, at which a maximum H₂ production rate (0.64 L H₂/h) was obtained, and deviation from the optimal pH could result in substantial reductions in H₂ production rate (0.32 L H₂/h for pH 4.0 and 0.43 L H₂/h for pH 5.6). The results also showed that if pH was not controlled for the batch fermentation process, the substrate utilization efficiency could steeply decrease from 98.8% to 33.7%.     

好氧颗粒污泥同时脱氮除磷技术研究

采用序批式活性污泥法(SBR)处理新疆油田公司准东石油基地污水,作为生物膜的一种特殊形式,介绍了该工艺的优点,在适宜的运行条件下进行实验。讨论了好氧颗粒污泥脱氮以及除磷的过程,分析了该工艺对氮、磷的去除率及好氧颗粒污泥在好氧、缺氧条件下的吸磷情况,当进水氨氮、磷和乙酸碳浓度分别为38.2 mg/L、27.7 mg/L和134.6 mg/L,MLSS和MLVSS分别为7.0 mg/L、6.4 mg/L时,氨氮、总无机氮、磷、乙酸碳的平均去除率分别达到98.8%、90.2%、98.9%、97.2%.