Dissolved oxygen sag analysis for a settling fields overlapping type multi-wastewater-outfall

The classical Streeter–Phelps models for Dissolved oxygen (DO) sag do not account for a significantly settleable portion (about 10% in treated to about 60% in the untreated wastewater discharged) of the total biochemical oxygen demand (BOD) inputs into rivers through wastewater outfalls, and therefore, they can not be used to predict the DO sag to any accuracy and rationality. The author’s rationally composited model for an accurate prediction of stream BOD, accounting for near linear removal of settleable BOD as well as simultaneous exponential decay of the non-settleable BOD, is used to predict the DO sag resulting from a multi-wastewater-outfall system, wherein the settling fields of some of the outfalls interfere and overlap. An illustrative case example has been presented to demonstrate use of the models evolved under varying locations of the multi-wastewater-outfalls. A universal and integrated PC based computer program can also be evolved for the computation of the overall resultant DO sag to confirm the manually computed DO sag.     

温度变化对DO和ORP作为过程控制参数的影响

前对DO和ORP作为控制参数的研究仅局限在恒定温度下,而实际工程中,由于各种原因很难维持反应器内温度在一个水平上,因此,开展了变温度下DO和ORP作为过程控制参数的可行性研究.采用SBR法研究了不同曝气量、初始MLSS浓度和进水COD浓度等条件下温度对反应过程中DO和ORP变化的影响.结果表明,环境温度的波动极大地影响了反应器内DO的变化趋势,而ORP的变化趋势基本不受影响.并从理论上探讨了DO受温度影响的原因,提出当环境温度变化时,采用ORP作为控制参数更能反映有机物的降解情况.试验中还发现,ORP凹点出现的时间与进水COD浓度有关,ORP的上升速率与COD降解程度有关.通过对ORP导数图进行分析,发现ORP二阶导数近似为0时,COD已不再降解.联合ORP凹点和二阶导数近似为0两个条件,可以实现SBR法处理豆制品废水的在线控制,合理安排曝气量和曝气时间,最终达到节约能源的目的.     

ANAMMOX培养物中硫酸盐型氨氧化生物转化机制

厌氧条件下,ANAMMOX培养物中发生的硫酸盐型氨氧化（SRAO）现象被认为是由ANAMMOX细菌（AnAOB）介导的自养生物转化过程.在这个过程中,作为电子供体的氨被电子受体硫酸盐氧化.在某一些自然环境中观察到的氨与硫酸盐转化现象也被认为是由于上述生物转化作用而导致的.然而,在不同研究中,关于氨与硫酸盐的转化摩尔比（N/S）、硫酸盐还原的中间产物和最终产物的认定均有存在较大差异.因此,氨和硫酸盐在ANAMMOX培养物中的转化机制仍不明确.为探明ANAMMOX污泥中SRAO现象背后的基质转化途径,在不同厌氧状态（微氧：-100 mV < ORP < 0 mV,0.5 mg·L^-1 < DO < 1 mg·L^-1;缺氧：-300 mV < ORP < -100 mV,0.2 mg·L^-1 < DO < 0.5 mg·L^-1;厌氧：ORP < -300 mV,DO < 0.2 mg·L^-1）以及不同污泥组成（ANAMMOX污泥和混合污泥）的条件下开展连续流实验和批次实验.结果表明,SRAO现象只能在缺氧条件且存在异养硫酸盐还原细菌（SRB）的混合污泥中发生;在ANAMMOX污泥中无论处于哪种厌氧状态,均不会发生SRAO现象.微生物群落变化与功能基因表达分析表明,ANAMMOX污泥和混合污泥中均存在以Nitrosomonas和Nitrosospira为主的携带amoA基因的氨氧化细菌（AOB）,可将氨氧化生成亚硝酸盐,为AnAOB代谢提供底物.Desulfomicrobium、Desulfovibrio以及Desulfonatronum等携带apsA基因的SRB只存在于混合污泥中,它们利用微生物衰亡释放的有机物将硫酸盐还原.AnAOB并不能以硫酸盐为电子受体氧化氨维持代谢.因此,在ANAMMOX污泥中观察到的SRAO现象（即氨与硫酸盐的同步转化）实际上是氨氧化、ANAMMOX和异养硫酸盐还原这3个过程联合的结果,上述生物转化过程分别由AOB、AnAOB和SRB完成.     

Comparative Evaluation of Three River Water Quality Models1

Abstract: Selection of a biochemical oxygen demand (BOD) reaction model to incorporate into dissolved oxygen (DO) water quality models is an overlooked choice available to river water quality modelers. Data from rivers can serve in screening methods to discriminate between competing water quality models. In this study, 15 published BOD and DO datasets based on a 7 year long study of the Bormida River in Italy are used to calibrate three‐multiorder BOD models: first‐order, three‐halves order, and second‐order, which are then included in three corresponding DO models which incorporate these BOD models. The adequacy of the first‐order, three‐halves order and second‐order BOD models was evaluated by calculating the root mean square error between a model and data. A similar procedure was followed to evaluate three DO models, each of which incorporated one of the three BOD models. The first‐order BOD model most frequently fit the river data best, followed by the three‐halves order and the second‐order BOD models. The DO model incorporating a first‐order BOD model most frequently fit the data best, followed by the DO order incorporating second‐order BOD and the DO model incorporating three‐halves order BOD.     

选择双波长光度法测定天然水中溶解氧

本文依据悬浮液对光的吸收行为研究ＤＯ与Ｍｎ＾２＋－Ｉ＾－－Ｈ＾＋反应液吸收光谱，发现在５２０－６００ｎｍ波长范围内其光谱与悬浊液光谱相平行，由此研究在此波长内任意选择双波长测定痕量锰的新方法，实验结果表明该方法灵敏度和精密度均较传统容量法高，计算曲线稳定性好，适合于天然水分析。     

溶解氧对活性污泥系统的脱氮效果和硝化细菌群落结构的影响

通过改变推流式活性污泥系统曝气池内的溶解氧(DO)浓度,考察了DO对脱氮效率的影响,以及硝化细菌的群落结构和多样性随DO浓度降低的变化规律.水质监测结果显示,系统曝气池中DO浓度从3 mg·L~(-1)降低到0.5 mg·L~(-1)运行时,曝气池中的硝化和脱氮效果并未受影响,且氨氮和总氮的去除效果可分别达到98%和85%以上.当DO浓度进一步降低到0.3 mg·L~(-1)和0.2 mg·L~(-1)时,系统的脱氮效果变差,而且难以达到稳定状态.PCR-DGGE和基因测序分析结果显示,氨氧化细菌(AOB)和亚硝酸盐氧化细菌(NOB)所属的Nitrospira的群落结构随DO的变化并不显著,群落结构的动态变化水平分别为20%~40%和10%~40%.Nitrobacter的群落结构随DO浓度的降低发生了明显的变化,不同DO工况下的Nitrobacter群落结构存在较大差异.测序结果显示,AOB中的Nitrosomonas oligotropha,NOB中的Group1 Nitrobacter和Group 1 Nitrospira均是低DO条件下贡献硝化作用的硝化细菌.因此,在低DO(0.5 mg·L~(-1))工况下,完全可以实现稳定的硝化作用,这为污水处理厂降低DO运行提供了可靠的理论依据.     

水网区域的水质模拟预报及污染容量

本文研究了頔塘河震泽段的水质指标(BOD、DO)在水体中的迁移转化规律,建立起模拟頔塘河震泽段的水持数学模型。在以水环境规划为目标的水质数值模拟中,首次结合全面的水文分析及该河段的模型参数估计,给出頔塘河震泽段的水质模拟预报及全年污染容量的计算,作为水质管理规划的定量依据。     

供氧方式对SBR法硝化过程控制的影响

采用SBR法对不同供氧方式下硝化过程的控制进行研究，结果表明：在曝气量恒定的条件下，DO和PH值可联合作为硝化时间的控制参数，但ORP无法单独作为控制参数，在DO恒定的情况下，DO无法作为控制参数；PH值在硝化过程中缓慢下降或趋于稳定，当硝化反应结束时突然升高，因此，PH值可作为硝化时间较好的控制参数；ORP的硝化初期快速升高，然后升高的速度愈来愈慢，直至趋于平稳，对硝化结束的指示作用不是很明显，无法单独作为控制参数；为维持硝化过程中DO的恒定，曝气量将逐渐减小，只要系统污泥浓度和所要控制的DO水平相同，任何浓度的原水在硝化结束时调节的最小曝气量都是相同的，因此，将曝气量下限值的控制方法与PH值控制相结合，可使SBR硝化时间的控制更稳定可靠。     

活性污泥系统微型动物群落特征及其与水温、溶氧的关系

于2002年7月至2003年7月对保定市银定庄污水处理厂活性污泥混合液中的微型动物群落做了为期1a的研究.共采集了49个水样,发现纤毛虫89种,其中自由游泳型纤毛虫12种,匍匐型纤毛虫13种,附着型纤毛虫38种,肉食型纤毛虫26种;鉴定到变形虫23种,其中有壳肉足虫5种,裸肉足虫18种;大型鞭毛虫共记录有8种;记录到的后生动物有轮虫、线虫和腹毛虫.附着型纤毛虫的密度占纤毛虫总密度的42.7%,匍匐型纤毛虫的密度占纤毛虫总密度的31.7%,肉食型纤毛虫的密度占纤毛虫总密度的21.2%,自由游泳型纤毛虫的密度占纤毛虫总密度的4.4%.附着型纤毛虫和匍匐型纤毛虫密度合计占纤毛虫总密度的74.4%,为纤毛虫中的优势类群.相关分析表明,锐利楯纤虫与水温呈非常显著的负相关,因此可作为低水温的指示生物;集盖虫与DO呈非常显著的负相关,可作为低DO的指示生物.表2参20     

MSBR法污水处理在线模糊控制的研究

MSBR法就其运行功能和效果而言，被认为是一种理想的污水处理工艺流程。由于运行过程变量多，它属于复杂的动态系统。目前采用的PID控制模式无法找到精确的模型来描述，故将模糊控制用于MSBR工艺系统控制中，对于处理效果有关的变量进行模糊控制，用模糊控制算法对处理效果的测试进行研究，并将该模糊控制算法在MATLAB上进行了仿真，结果表明系统具有较强的鲁棒性和自适应性及优良的控制性能。