基于氮稳定同位素分馏原理的活性污泥脱氮性能评价

基于氮稳定同位素分馏原理,运用瑞利分馏方程,论文构建了活性污泥脱氮性能评价模型,以分析城市污水的微生物脱氮效率与活性.实验通过对城市污水处理厂的长期监测,确定了模型的主要参数.为验证模型在不同出水无机氮组成情况下的适用性,本研究监测了反硝化限制作用、硝化限制作用、氨化限制作用3种情况下的脱氮效能.结果表明,这3种情况下的脱氮效能均可以通过测定活性污泥的δ15N值,利用该评价模型预测.为验证该模型在不同脱氮能力下的适应性,本研究设置了3种典型工况,测得的3种工况下活性污泥的δ15N值分别为13.97‰、8.33‰和4.47‰,利用评价模型得出的脱氮效率分别为96%、71%和22%,与实际脱氮效率吻合度高,污泥脱氮活性也呈现递减趋势.说明该模型对于具有不同脱氮能力的水处理系统均适用.该模型可避免复杂的布点监测等过程,仅通过污泥的δ15N值即可了解整个系统的脱氮能力及污泥脱氮活性,对污水处理厂的强化脱氮具有指导意义;为评价污水处理过程中氮的去除效果提供了更为便捷、准确的途径.     

热水解对农业废弃物-厨余共发酵产气的影响

水热解预处理农业废弃物可有效改善其在厌氧发酵时易出现的纤维素类物质难以降解和产气效率低等问题,文章在研究了预处理温度对农业废弃物单独厌氧发酵产气的基础上,利用中心组合设计试验考察原料预处理温度、初始有机负荷(OLR)和原料质量比(厨余∶农业废弃物)3个因素在中温(35℃)条件下对农业废弃物和厨余垃圾共发酵时负荷产甲烷率的影响,并运用响应面法对其工艺参数进行优化。结果表明,单因素试验中预处理温度达到180℃时产气效率是未处理组的2.77倍;根据多因素试验结果建立的数学模型具有高度显著性(P0.001),通过响应曲面最优化分析得到农业废弃物与厨余共发酵的最优条件为:预处理温度为170℃,初始有机负荷为0.02 g VS/m L,厨余垃圾与废弃物的质量比为2∶1,负荷产甲烷率的预测值最大为521.05 m L/g VS,验证试验平均值为511.35 m L/g VS,二者相对偏差为1.86%,可用于实际应用中。各因素对负荷产甲烷率的影响程度依次为初始有机负荷餐厨秸秆质量比预处理温度。通过红外光谱检测和扫描电镜对预处理前后的废弃物粉末进行定性分析,结果表明,热水解预处理农业废弃物,对纤维素、半纤维素、木质素及其含有的官能团均有一定程度的破坏,是预处理后的废弃物作为共发酵底物产气效率更高的原因。     

不同基质配比对农村生活垃圾厌氧发酵效率及稳定性的影响

以典型农村生活垃圾餐厨垃圾(Food Waste,FW)与纸类垃圾(Paper Waste,PW)为基质,通过中温(35℃)批次厌氧共发酵试验,探明不同配比的基质在厌氧共发酵4阶段(水解阶段、酸化阶段、乙酸化阶段、产甲烷阶段)的动力学特性,再结合挥发性脂肪酸(Volatile fatty acids,VFAs)在系统运行过程中的变化,确定FW与PW的最佳配比。结果表明,水解阶段是纸类垃圾的主要限速步骤,而VFAs积累限制了餐厨垃圾甲烷化进程的提高,且VFAs积累主要以丙酸与丁酸为主。当w(FW)≥35%时,产甲烷速率随VFAs质量浓度增大而线性减小,过高的VFAs质量浓度抑制了产甲烷菌的活性。FW与PW最佳基质配比为35∶65(质量比),在此条件下反应速率最为突出,系统运行高效,VFAs能及时被产甲烷菌利用,无有机酸积累,系统运行平稳。     

作业场所个体防护装备信息数据元标准化研究

针对目前我国PPE(个体防护装备)在作业场所的管理存在诸多问题,需要进一步加强对PPE的监管。为了构建PPE在作业场所中安全有效的信息管理平台,因此首要的基础性工作就是对PPE信息进行标准化,本文提出了PPE信息的线面分类,业务流程分析等方法,研究了数据元的标准化过程,结果确立了用户信息、人事信息、PPE信息、选型规则信息作为PPE信息管理平台层级数据元目录,确定了用户编号、地区代码、PPE类别代码、工种等86个数据元,基本涵盖了建立在作业场所中PPE信息平台所需要的数据信息,能为后续建立PPE智能选型数据库平台系统提供理论基础和技术支持。     

清水江水、鱼体和悬浮物中汞的特征及污染评价

为探明清水江水、鱼体和悬浮物中的汞污染情况,采用地质累积指数、单因子污染指数和潜在生态风险因子对清水江悬浮物进行了汞污染评价以及汞残留指数对清水江鱼体汞进行了污染评价。结果表明,清水江旁海段悬浮物汞污染程度高于清水江下司段,并已达到了重度潜在生态危害水平。然而,清水江水和鱼体未受到汞的污染,分析认为磷化工尾矿可能是加剧清水江悬浮物汞污染的原因之一。     

基于城市规划的开封市地质环境风险评价

随着城市化进程的加快,城市地质环境风险评价作为缓解日益严峻的人地矛盾,科学合理地利用地质环境的有效措施,对城市的规划和可持续发展有着十分重要的指导意义。针对开封市的城市规划,将不同类型功能区作为评价对象,建立了地质环境危险性和社会经济易损性评价指标体系,并采用通用的风险评价模型对开封市地质环境风险进行了评价。评价结果显示:开封市高风险区面积占1.21%;次高风险区面积占11.89%;次低、低风险区面积占86.9%。根据评价分区结果,提出了功能优化和风险防控建议。     

青蒿试管苗开花及用花器官为外植体诱导丛生芽生产青蒿素

将培养于MS培养基上5wk的青蒿试管苗置于光周期13，光强6000lx，温度为26℃（昼）和22℃（夜）的条件下，成功地诱导其开花，利用不同发育阶段的花蕾和花器官为外植体诱导丛生芽，发现不同浓度（ρ）的6－BA对丛生芽的诱导率和青蒿素的生物合成有重要影响。结果表明：以花蕾为外植体诱导丛生芽的最佳培养基是：MS附加4.0mg L^-1的6－BA和0.05mg L^-1的NAA；但当ρ（6－BA）在0－0.5mg L^-1之间时，有利于青蒿素的合成ρ（6－BA）=0.5-4mg L^-1时抑制青蒿素的生命合成，丛生芽中促进青蒿素合成的最佳ρ（6－BA）为0.5mg L^-1，用HPLC法测定发现用此法得到的丛生芽青蒿素的含量比直接利用叶片诱导的丛生芽青蒿素含量高1倍。     

玉裂废水粘度对二氧化锰臭氧催化氧化处理特性的影响

通过FT-IR和GC—MS检测分析，表明了压裂废水中有机物主要以苯环结构为主的芳香类化合物和其他杂环化合物，苯环及杂环上的主要官能团包括酮、酯、羧酸、醛、酚、氨基等。同时，压裂废水中的粘度为常规水粘度的2～3倍。针对压裂废水高粘度和高COD污染水质特征，实验研究了压裂废水二氧化锰臭氧催化氧化处理特性以及粘度对处理效果的影响，研究结果表明，在粘度较高（2．2×10-3 Pa·s）压裂废水中，投加的化学药剂很难扩散，羟基自由基·OH的利用效率较低，处理效果较差。通过投加过硫酸钾（5g／L）降粘后，可在很大程度上提高二氧化锰臭氧催化氧化的处理效果。通过对压裂废水中有机物分子量分布、FT-IR分析以及GC—MS分析可知，二氧化锰臭氧催化氧化处理压裂废水是通过激发羟基自由基，破坏水中有机物极性和有机物化学构造，将复杂长链有机物转变为简单有机物，其出水COD可达到国家污水综合排放标准中的二级排放标准。     

臭氧气浮工艺絮体尺度与界面理化特性调控

针对臭氧气浮工艺对有机物脱色和去除性能的限制,通过阴、阳离子型聚丙烯酰胺(ployacrylamide,PAM)对以腐殖酸为代表的天然有机物絮体的尺度调控,采用气载絮体尺度、二维分形维数及絮体与微气泡间的接触角对PAM浓度梯度下形成的气载絮体进行了表征;研究了阴阳离子型PAM浓度梯度对腐殖酸的降解效果和气载絮体尺度;并探讨了阴阳离子型PAM、絮体与微气泡间的结合机理。结果表明:PAM的投加提高了臭氧气浮工艺中腐殖酸的去除性能,且气载絮体尺寸、分形维数和接触角均有所增大;在不同类型PAM中均存在最佳PAM剂量,在此剂量下,体系内去除效果、气载絮体大小和接触角最大、分形维数最小;在最佳PAM剂量下,与阴离子型PAM相比,阳离子型PAM形成气载絮体的大小和接触角较大,分形维数较小,且去除效果较好。在臭氧气浮体系中,通过改善PAM、絮体与微气泡结合静电作用力的强弱形成了利于气浮的气载絮体尺度,提高了对腐殖酸的去除效果。     

稻草经超声波辅助预处理后酶解过程的动力学研究

在功率为120 W、处理时间为30 min的条件下,分别对稻草进行超声波辅助酸碱预处理,与传统化学预处理(碱-预处理、酸-预处理)后稻草的主要化学组成相比较,结果表明超声波技术辅助酸碱预处理可以更为有效地去除半纤维素和木质素,从而提高了稻草基质中纤维素的相对含量,有利于缩短稻草水解时间。在一系列实验研究的基础上,建立了稻草酶水解动力学模型。结果表明,分别经碱、超声波-碱、酸、超声波-酸预处理的稻草在糖化过程中的模型参数(米氏常数KM,速率常数k和抑制常数KI)均不相同,KM分别为17.55、14.14、15.29和15.08 g/L;k分别为15.30、21.32、13.40和15.42 h-1;抑制常数KI变化不明显分别为2.31、2.08、1.81和1.85 g/L。模型及实验方法简便可靠,有较好的拟合性,对稻草酶水解过程工程放大及过程控制都具有一定的参考价值。