活化剂联合植物移除污染土壤重金属的研究进展

土壤重金属活化移除技术作为一种快速有效的污染土壤治理技术,越来越受到重视。综述了近年来螯合剂、低分子有机酸、表面活性剂等不同活化剂对重金属的活化移除效果,包括活化剂对部分重金属形态变化的影响以及与植物联合修复的效果,并综合考虑其本身的生物降解性和生态毒性等优缺点,以期为研究重金属污染土壤修复技术提供参考。     

基于生物膜模型的脉冲生物滤池硝化效果模拟

针对脉冲生物滤池的硝化功能,依据物料衡算方程、Fick第一定律构建生物膜传质子模型以及简化的ASM3模型,建立生物膜反应子模型。以Matlab软件为平台编程,模拟在沿脉冲生物滤池水流方向上基质浓度,并依据实测值和参数灵敏度进行分步校正。实测和模拟结果均表明:COD、NH+4-N、NO-2-N的去除主要集中在脉冲生物滤池的中上部、中部、下部,COD和氨氮去除率分别为45%、50%。当改变有机负荷和布水周期时,氨氮去除率随有机负荷的增大而减小,随布水周期的增大而增大。     

基于多元回归理论的太湖湖泛预警模型研究

在太湖宜兴段藻源性湖泛高发区设立4个监测点,以湖泛发生的物质基础"藻类生物量"为研究对象,运用数据分析软件SPSS对监测点的藻类生物量、水质、气温等数据进行相关分析,建立了以藻密度为因变量的多元逐步回归模型。结合往年太湖藻源性湖泛发生时的气象条件等历史资料以及相关藻密度阈值的报道,构建了太湖宜兴段藻源性湖泛高发区监测预警模型系统,该模型能够基于监测点的实时水质数据和气象预报数据,对监控区域湖水在未来某时间段内发生湖泛风险的可能性进行分级预警。     

碳毡厌氧折流板反应器处理农村黑水

评估了碳毡厌氧折流板反应器在室温下处理黑水(源分离的厕所污水)的能力,通过逐步缩短水力停留时间(HRT)以探索其最大性能.结果表明,在HRT为1.45d,有机负荷率为2.94kg COD/(m³·d)的条件下实现了最大容积产气率(417±59) NL CH₄/(m³·d),此时甲烷化率(40.5±5.02)%,总COD去除率(79.08±7.24)%.碳毡的加入富集了Methanospirillum属,通过氢营养型产甲烷途径实现高效厌氧消化性能.该反应器在室温下表现出优良的有机物处理效果,高甲烷产量与沼气纯度,尾水中富含可植物直接利用的氮磷营养盐,系统简单易维护,具有在农村地区实际应用的潜力.     

生态中水道技术

生态中水道是依靠排水管道的流体特性和其内在生态系统,利用生物强化技术,净化流入污水并最终实现污水回用的中水系统。生态中水道推流式反应器构型决定了其具有高效的净化能力。水流速度、水力停留时间和溶解氧水平都将对生态中水道的处理效率产生影响。而应用跌水充氧、自然拔风和动态调配技术可强化生态中水道的净化功能。     

利用水泥窑炉尾烟气干化污泥的参数优化研究

目前城市污泥处置方式主要有填埋、焚烧、堆肥等,这些方法都必须经过干化处理环节,利用水泥窑炉尾气余热干化处理污泥,不仅处理成本低,而且减少了烟气废热对环境的影响,在国内已有多个工程案例。为进一步降低污泥干化成本,需要对工艺参数进行优化。针对利用水泥窑炉尾烟气间接干化污泥系统,选择烟气出口温度T2及饱和蒸汽温度t作为优化参数,建立优化模型,采用MATLAB方法,用fminsearch函数求得不同烟气温度T1下综合收益比b的最佳值以及最优工况点,并分析出了综合收益比b、总收益NPV、初步投资C(T2,t)和污泥处理量G(T2)与最优工况点的关系。     

电流对DF-BER反硝化和有机物转化的影响

利用反硝化滤池耦合生物膜电极反应器（Denitrification filter coupled biofilm-electrode reactor,DF-BER）实现生物深度脱氮过程,考察了不同进水水质条件下,外加不同电流强度对DF-BER的脱氮性能、出水有机物种类和浓度的影响.结果表明,DF-BER通过降解实际污水中原有难降解有机物来强化系统反硝化效果,电流强度为5mA时,与以模拟污水为进水相比,系统脱氮率提高14.7%.随着外加电流强度的增大,DF-BER的脱氮效果增强,实际污水出水中色氨酸类芳香族蛋白质含量降低,实际污水和模拟污水出水中均出现微生物代谢产物和腐殖酸积累现象.     

微生物絮凝剂生产菌T1的鉴定及其对生活污水絮凝特性

从活性污泥中分离筛选絮凝剂产生菌,得到一株对高岭土悬浊液具有较高絮凝活性的微生物絮凝菌T1.根据菌株的生理生化鉴定以及16S r DNA基因序列分析,确定该菌株为芽孢杆菌(Bacillus sp),该菌的絮凝活性物质分布在发酵液上清液中.通过正交实验确定最佳生活污水絮凝条件为絮凝剂投加量5%,污水p H值7.0,助凝剂Ca Cl2投加量为2%,在此条件下,T1发酵上清液对生活污水的絮凝率为83.85%.     

水质净化生物滤池工艺的微生物群落特征及运行效果研究

为探讨水质净化生物滤池(生物强化滤池和生物活性炭滤池)工艺的微生物群落特征和运行效果,采用Biolog和PCR-SSCP (单链构象多态性)技术分析生物滤池中的微生物群落代谢功能与结构,测定生物滤池进出水NH⁺₄-N、NO^-₂-N、高锰酸盐指数、UV₂₅₄和BDOC等指标,考察其净水效果. 结果表明,原水经过生物滤池后,出水微生物群落代谢活性显著降低,说明生物滤池截留了原水中的活性微生物. 工艺运行6个月后,2个生物强化滤池中微生物群落代谢特征相似,其碳源利用率分别为73.4%和75.5%. 2个生物活性炭滤池中微生物群落代谢特征存在明显差异,颗粒活性炭生物滤池微生物群落碳源利用率79.6%高于柱状活性炭生物滤池的53.8%(p>＜0.01). PCR-SSCP分析表明各生物滤池微生物群落呈多样性,优势菌群基本一致. 研究还发现,生物强化滤池中的填料对微生物群落结构和代谢功能的影响较小,2种生物强化滤池净水能力无统计学差异(p>＞0.05);而生物活性炭滤池的颗粒活性炭填料有利于微生物群落生长繁殖,微生物群落有较强的代谢活性,其滤池对NH⁺₄-N、高锰酸盐指数、BDOC的去除效果优于柱状活性炭生物滤池(p>＜0.05);这也提示生物滤池运行效果与滤池中微生物群落代谢能力有关.     

水生植物分解过程中生物质及氮磷释放规律研究

用分解袋法对生长于某氧化塘的自然干枯的芦苇茎(PS)、芦苇叶(PL)、菖蒲(叶,AL)、水葱(叶,SL)、美人蕉茎(CS)和美人蕉叶(CL)进行120d自然分解,研究该过程中生物质及氮磷释放规律.结果表明,在受试植物中水葱的分解周期最短,芦苇茎的分解周期最长.水葱、芦苇叶和菖蒲至试验末生物质分别损失77.7％、76.9％和74.2％,它们可以在1 a内完全分解,而芦苇茎和美人蕉的茎、叶则不能,其年分解率分别为87％、91％和94％.植物的叶较茎容易分解.分解过程中,植物生物质的释放与氮磷的释放并不是同步进行,氮的释放略快于生物质的释放,但二者较为接近.磷的释放最快,30％的磷会在腐烂的前20d内释放,而60d内,植物体50％的磷会损失.水葱氮磷释放强度最高,芦苇茎释放强度最低,只有水葱的一半左右.如果在水生植物枯萎后不进行收割,植物腐烂会使次年出水中磷的质量浓度增加0.10～0.15 mg/L.另外,水生植物在自然干枯后,其氮磷干重含量较其未枯萎时氮磷干重含量低15％ ～ 25％,因此,植物收割宜在11月底植物刚开始枯萎时进行.