钢铁工业含铁尘泥的资源化利用现状与发展方向

含铁尘泥是钢铁生产过程中从不同工艺流程的除尘系统中排出的含铁粉尘。这些尘泥回收后利用不当，不仅会造成环境污染，也是对含铁资源的巨大浪费。本文概述了钢铁工业含铁尘泥的综合利用现状，对瓦斯泥、转炉污泥、轧钢污泥、高锌含铁污泥、电炉粉尘等几类重点尘泥，提出了未来高附加值利用的方向。     

垃圾填埋场覆盖层灌溉处理渗滤液的试验研究

在模拟的填埋场封场覆盖层上灌溉处理不同强度的渗滤液稀释液,研究其水量减量和主要污染物COD和NH3-N的去除效果。结果表明：一个生长季内,灌溉水量负荷12 mm/d条件下,裸土覆盖层的水量减量负荷均为7 mm/d左右,狗牙根覆盖层的水量减量负荷为7.7~11 mm/d,渗滤液原液灌溉处理时为7.7 mm/d;而灌溉渗滤液的强度从低到高,狗牙根生物量先增大后减小,狗牙根覆盖层的水量减量负荷与其生物量正相关;裸土覆盖层的COD去除率为65 %左右,NH3-N去除率为70 %~93 %;狗牙根覆盖层的COD去除率为68 %~93 %,NH3-N去除率为89 %~99 %; NH3-N的去除途径主要是转化为硝态氮和被植物吸收。渗滤液覆盖层灌溉处理有良好的水量减量和主要污染物去除效果,且有植被时效果更佳,表明填埋场封场覆盖层灌溉处理渗滤液是可行的。     

活性污泥系统生物场-水力场-温度场耦合模型(FCASM3-Hydro-Temp)Ⅲ:水力及温度的影响

建立生物、水力及温度耦合模型模拟预测水流状态以及温度对污水处理效果的影响.利用校验完成的生物场-水力场耦合模型(FCASM3-Hydro)以及生物场-水力场-温度场耦合模型(FCASM3-Hydro-Temp)对德清县狮山污水处理厂的AAO工艺系统进行模拟,分别考察反应池Pe准数值以及温度对污水处理效果的影响.由FCASM3一Hydro模拟厌氧池和好氧池不同Pe值条件下污染物质出水结果分析可知,好氧池中水力推流作用的强弱直接决定着污染物质的出水浓度值,厌氧池的水流作用对污染物质的浓度变化影响并不十分显著,FCASM3-Hydro-Temp对进水温度影响污染物质去除效果的模拟结果表明,低温对NH4+-N的处理明显不利,高温对PO43--P的处理不利,若系统进水温度在10～40℃范围内波动将不会对污水处理效果造成显著的影响.     

全耦合活性污泥模型(FCASM3)在A+A2/O工艺污水处理厂中的数值模拟应用

基于FCASM3建立了杭州市某污水厂A+A~2/O工艺模型.首先测定该污水处理厂的进水水质组分,以及不同阶段污染物浓度的变化和活性污泥中微生物动力学参数;然后,利用该厂2017年上半年的运行数据对模型进行校核.校核结果显示,该模型能够很好地模拟出系统中各物质的转化情况.最后,利用校核完成的工艺模型对该污水厂的主要工艺参数,包括溶解氧、污泥回流比和混合液回流比,进行多因素正交模拟试验.试验结果表明,该污水处理厂的最佳运行工况为:当A+A~2/O系统的好氧池氧传输速率(Oxygen Transfer Coefficient,KLa)、污泥回流比和混合液回流比分别控制在2 h-1、75%及250%时,好氧池TN出水浓度下降1.28 mg·L~(-1),脱氮效率提高了15.91%,同时该厂污水处理能耗降低.     

“水蚯蚓-微生物共生系统”细观机理模型(T-FCASM)建立及校验

基于浙江省诸暨市菲达宏宇污水处理厂新型氧化沟工艺的现场长期观察和试验研究,提出“水蚯蚓-微生物共生系统”的新技术原理,获得了“水蚯蚓-微生物共生系统”中污染物输入量与输出量随时间的动态变化规律,并建立了水蚯蚓作用的传递函数,从而实现水蚯蚓在污水处理和污泥降解过程中对污染物去除作用的模拟.以全耦合活性污泥模型（FCASM3）为基础平台,结合水蚯蚓作用的传递函数,最终建立了污水厂“水蚯蚓-微生物共生系统”细观机理模型（T-FCASM）.利用对该污水处理厂常规水质指标测定和进水模型组分分析等试验结果,完成了对“水蚯蚓-微生物共生系统”细观机理模型（T-FCASM）的校验工作.动态模拟结果表明：T-FCASM实现了对回流污泥浓度的准确模拟;同时该模型能够对污水处理厂生物去除有机物及脱氮过程进行较准确的模拟,而对生物除磷过程的模拟,由于该污水处理厂低磷进水的原因,与实测值存在一定的偏差.     

两类抗生素对EBPR系统的短期生物抑制作用实验研究

基于强化生物除磷(EBPR)系统,从除磷过程、挥发性脂肪酸(VFA)的消耗过程、聚羟基脂肪酸酯(PHAs)的合成与消耗过程、胞外聚合物(EPS)的总量变化过程及比呼吸速率(SOUR)的变化过程等多个角度出发,系统地研究了高浓度(10 mg·L~(-1))红霉素和土霉素对EBPR系统的短期冲击作用.结果表明,高浓度(10 mg·L~(-1))红霉素和土霉素在24 h之内均能对除磷过程产生明显的抑制作用,除磷效率分别下降至63.3%和61.2%.抗生素对VFA的消耗过程并无明显作用,而对PHAs的厌氧合成和好氧消耗过程影响较为显著.同时,高浓度(10 mg·L~(-1))抗生素对EPS中蛋白质(PN)合成量的抑制率在26.7%以上.SOUR变化过程的分析结果表明,抗生素对EBPR系统中微生物的呼吸作用抑制显著,在高浓度(10 mg·L~(-1))抗生素反应器中抑制率在16.0%以上.对比分析结果表明,相同浓度的土霉素比红霉素对EBPR系统的抑制更为显著,且EBPR系统的好氧过程比厌氧过程更容易受到抑制.     

4种禾草用于覆盖层灌溉垃圾渗滤液的比较

以改良型百慕大草、普通狗牙根、香根草、百喜草4种禾草和经循环回灌处理后的渗滤液为实验材料,进行了不同体积浓度渗滤液在模拟垃圾填埋场植被覆盖层灌溉处理的实验研究.结果表明,经一个生长季12 mm d-1的渗滤液灌溉胁迫,改良型百慕大、香根草、普通狗牙根皆能生长,而百喜草在高浓度下不能存活.渗滤液15%浓度时,4种禾草生物量最大,随浓度的增大生物量明显下降,生物量和渗滤液体积浓度呈显著负相关;生物量下降率的大小表明了禾草对渗滤液的抗性百慕大＞香根草＞狗牙根＞百喜草.高浓度渗滤液灌溉会导致禾草活性氧产生和抗氧化系统清除间动态平衡的破坏和膜脂过氧化的加剧,加速了禾草衰老进程;保持抗氧化酶活性的稳定是禾草抗渗滤液胁迫的机制之一.渗滤液灌溉裸土覆盖层处理水量削减率和COD去除率分别为52.5%～57.6%和64.3%～66.1%,植被覆盖层灌溉处理效果优于裸土,水量削减率为61.3%～91.2%,COD去除率66.4%～94.0%.低浓度渗滤液下百慕大、狗牙根水量削减和COD去除效果较好,而高浓度时香根草较好.渗滤液覆盖层灌溉处理的水量削减和COD去除效果表明,填埋场终场覆盖层灌溉处理渗滤液是可行的,改良型百慕大和香根草是适宜的植被材料.图4表1参19     

可移动式土壤淋洗机研制

目前,土壤污染日益严重,影响了土壤的生态结构性和功能稳定性。污染的土壤会对周围的农作物及地下水造成一定的污染,直接影响人类的健康。因此急需对污染的土壤进行净化处理。介绍了一种可以处理污染土壤的机械设备,能够快速移动,并且集淋洗与固液分离于一体。针对大规模污染土壤处理前期的实验装置,可以同时对小面积污染土壤进行及时处理,针对这种功能做了具体设计,并对于离心固液分离用工业滤布的选择做了具体实验与分析。     

不锈钢渣资源利用特性与重金属污染风险

研究了2种不锈钢渣——电炉(EAF)钢渣和转炉(AOD)钢渣可资源化利用和重金属污染特性.结果表明:2种钢渣的粒径主要分布于小于5 mm的范围内;EAF钢渣的主要元素(w>1%)为Ca,Si,Mg,Al,Fe,O和Cr,主要矿物质为Ca₂SiO₄和Ca₃Mg(SiO₄)₂;而AOD钢渣主要由Ca,Si,Mg,C和O等元素组成,主要矿物质为Ca₂SiO₄,资源化利用潜力大.不锈钢渣浸出毒性测试结果表明:除Cr外,所有重金属浸出质量浓度均低于或接近于检测限,Cr浸出质量浓度小于0.2 mg/L,远低于危险废物鉴别标准(GB5085.3-1996)相应限值,且重金属主要以稳定的化学形态存在;根据有效浸出测试结果,不锈钢渣中的Cr在最不利条件下存在溶出风险,但以毒性较低的Cr(Ⅲ)为主,与X射线衍射测试结果一致.因此,不锈钢渣中的重金属浸出污染风险低.      

水温变化对EBPR系统除磷效果响应机制的数值模拟研究

大量研究表明,水温变化会影响聚磷菌和聚糖菌之间的竞争关系,是造成EBPR系统除磷效果波动的重要因素.温度的逐步升高导致聚磷菌在强化生物除磷(EBPR)系统中逐渐失去优势直至系统崩溃.然而,有关如何利用物理模拟和数值模拟手段恢复升温破坏后的EBPR系统除磷效果及其响应机制的研究甚少.本文基于全耦合活性污泥数学模型(FCASM3),对EBPR系统进行数值建模和模拟试验,研究温度变化对EBPR系统的影响,旨在用模型预测及验证水温变化对EBPR系统除磷效果响应机制及适宜聚磷菌生存的极限条件,通过升温破坏及温度恢复的试验与模拟研究,进一步分析不同温度对EBPR系统中聚磷菌和聚糖菌的影响.通过对比FCASM3与国际水协的除磷代谢模型ASM2d在不同运行温度(20℃,25℃,30℃,35℃)下,对EBPR系统出水COD、PO43--P等污染物质的模拟变化趋势,结果表明FCASM3能更好地模拟EBPR系统中聚磷菌和聚糖菌的行为,且随着温度的升高,EBPR的除磷效率下降.在水温升高和恢复的过程中发现,温度升高到35℃,会导致EBPR的崩溃,短时间内不能恢复升温前的除磷效率.