Aeration optimization through operation at low dissolved oxygen concentrations: Evaluation of oxygen mass transfer dynamics in different activated sludge systems

In wastewater treatment plants(WWTPs)using the activated sludge process,two methods are widely used to improve aeration efficiency — use of high-efficiency aeration devices and optimizing the aeration control strategy. Aeration efficiency is closely linked to sludge characteristics(such as concentrations of mixed liquor suspended solids(MLSS)and microbial communities)and operating conditions(such as air flow rate and operational dissolved oxygen(DO)concentrations). Moreover,operational DO is closely linked to effluent quality. This study,which is in reference to WWTP discharge class A Chinese standard effluent criteria,determined the growth kinetics parameters of nitrifiers at different DO levels in small-scale tests. Results showed that the activated sludge system could meet effluent criteria when DO was as low as 0.3 mg/L,and that nitrifier communities cultivated under low DO conditions had higher oxygen affinity than those cultivated under high DO conditions,as indicated by the oxygen half-saturation constant and nitrification ability. Based on nitrifier growth kinetics and on the oxygen mass transfer dynamic model(determined using different air flow rate(Q′_(air))and mixed liquor volatile suspended solids(MLVSS)values),theoretical analysis indicated limited potential for energy saving by improving aeration diffuser performance when the activated sludge system had low oxygen consumption; however,operating at low DO and low MLVSS could significantly reduce energy consumption. Finally,a control strategy coupling sludge retention time and MLVSS to minimize the DO level was discussed,which is critical to appropriate setting of the oxygen point and to the operation of low DO treatment technology.     

Study on the mechanism of copper–ammonia complex decomposition in struvite formation process and enhanced ammonia and copper removal

Heavy metals and ammonia are difficult to remove from wastewater, as they easily combine into refractory complexes. The struvite formation method (SFM) was applied for the complex decomposition and simultaneous removal of heavy metal and ammonia. The results indicated that ammonia deprivation by SFM was the key factor leading to the decomposition of the copper–ammonia complex ion. Ammonia was separated from solution as crystalline struvite, and the copper mainly co-precipitated as copper hydroxide together with struvite. Hydrogen bonding and electrostatic attraction were considered to be the main surface interactions between struvite and copper hydroxide. Hydrogen bonding was concluded to be the key factor leading to the co-precipitation. In addition, incorporation of copper ions into the struvite crystal also occurred during the treatment process.     

基于水足迹强度的江苏省水资源利用效率分析

水足迹强度是可以量化水资源利用效率的指标,文章在计算江苏省水足迹的基础上,选取6项水足迹强度指标,分部门比较各地市水资源利用效率的差异,并基于ESDA研究水足迹强度的空间自相关性,构建空间集聚图。研究表明:2002~2014年江苏省各市水足迹总体呈现上升趋势,水资源压力增大;总体上苏南和苏北地区的农业水足迹强度都偏高,农业水资源利用效率低;苏南地区工业产值高但耗水量大,因此工业水足迹强度也偏高;苏北地区的灰水足迹强度偏高,水资源压力较大;江苏省水足迹强度具有不断增强的全局自相关性,地市出现集聚现象,不同地市的集聚分布也日益明显;大部分苏北地区属于高高集聚并且向外扩张,低低集聚主要分布在苏南地区。研究结果为政府部门分析地市间水资源利用效率差异,制定高效的水资源利用政策等提供依据。     

西安市汉城湖浮游植物群落结构与水质状况分析

为探究汉城浮游植物群落结构特点并确定水体营养化程度,于2015年对汉城湖水体浮游植物群落结构和主要理化因子进行了调查与分析。结果表明:共检测出浮游植物7门44属,其中绿藻门19属,蓝藻门10属,硅藻门6属,金藻门3属,隐藻门、甲藻门和裸藻门各2属;浮游植物细胞密度变化范围为1.42×10~4~24.18×10~4个/L,平均值为11.20×10~4个/L;浮游植物主要优势属为鞘丝藻属(Lyngbya)、锥囊藻属(Dinobryon)、隐藻属(Cryptomonas)、蓝隐藻属(Chroomonas)、平裂藻属(Merismopedia)、裸藻属(Euglene)和裸囊藻属(Trachelomonas)等;浮游植物优势种、污染指示种、多样性指数和水体综合营养状态指数TLI(∑)的综合分析显示,汉城湖水体整体处于中-富营养化状态,秋季水质最差,春季水质最好,氮、磷的含量有逐渐增加的趋势,水体从上游至下游逐渐被净化。     

哀牢山山区降水时空分布的影响因素及插值方法比较

为了研究哀牢山山区降水的影响主要因素并探索适于山区降水的空间插值方法,本文利用研究区内30个地面测站10年(2005~2014)的降雨实测数据,根据降雨的时间分布特征,将研究时段划分为年季、干季和湿季,并对影响降水的因素进行空间自相关分析,确定并组合得到影响降水的主要因子,使用留一法交叉检验插值精度,通过分析验证,寻求最优的降雨插值方法。研究结果表明,1)影响降水的主要因子为高程、纬度、坡度、坡向和主风向效应指数(PWEI);2)影响年季降水变化的主要因子为高程、纬度、坡度和坡向;影响湿季降水的主要因子为高程、纬度、坡度和PWEI;影响干季降水的主要因子为高程、坡度、纬度和坡向;3)插值过程中结合环境特征引入影响降水的因子,很大程度上提高了插值结果的精确性。由此可见,降雨插值精度不仅和插值方法本身的结构有关,更重要的是在降水特征的基础上合理筛选及引入主要环境影响因子。     

页岩气开采对水环境的影响及其治理技术研究

页岩气是一种清洁、低碳、高储量的非常规天然气能源,已成为全国油气资源勘探开发的新亮点,其快速发展影响着世界能源格局.然而,页岩气开采带来了巨大的环境风险,如水污染、大气污染、固体废弃物污染和土壤污染等.文章主要分析了页岩气钻井过程、压裂过程及采气过程可能出现的水环境问题,如水资源消耗、地表水污染及地下水污染等;总结了针对不同类型废水的处置措施及处理技术,以期为处理页岩气开采过程中产生的不同类型的废水提供理论依据.     

工业企业环境行为信用评价程序研究

企业环境行为信用评价是一种符合国情的先进的环境管理手段,是对当前环境管理制度的重要补充和完善,研究企业环境行为信用评价程序对于开展企业环境行为信用评价工作具有非常重要的意义.本文通过对各地区评价程序进行研究分析,明确了开展评价工作的重要环节,制定了初次评价、复查评价与实时评价三种评价程序的关键步骤,为包头市开展企业信用评价工作奠定了基础.     

宜昌城区冬季大气污染的气象成因对比分析研究

2016年冬季,宜昌城区空气质量比上年冬季明显改善,通过采用对比分析、相关分析及后向轨迹分析等方法,诊断可能的原因.结果表明,宜昌城区冬季空气污染主要是由于细颗粒物导致,2016年冬季PM2.5、PM10、SO2浓度较2015年冬季明显降低,主要原因包括含硫燃料燃烧明显减少、外源性污染物的输入明显减少、降水清除以及减排措施有力等.后向轨迹分析结果显示,两年冬季污染最严重时段的污染物路径来源不同,2015年冬季最严重的污染过程主要是由于上游北方远距离的外源性污染的快速输入、在本地下沉导致,2016年冬季最严重的污染过程则是由于来自偏南路径近距离的气团叠加本地污染源,在垂直方向累积造成.     

钢铁行业污染物排放标准执行过程中应注意的几点问题研究

对2012年钢铁行业污染物排放系列新标准颁布以来,在执行过程中遇到的实际问题进行了总结.结合工作实践,对新标准污染物限值排放趋严带来的达标排放监管压力、标准适用范围容易发生混淆的几类情形、以及现场监测布点时存在的操作困难等问题进行了分析,并提出了相应的解决方法和改进建议.为更好地执行钢铁行业新标准,加强钢铁企业污染源监测、环境管理、监督执法,以及标准日后修订、出台配套政策等提供了决策参考.     

汽车4S店表面涂装有机废气监测的研究

汽车4S店表面涂装有机废气排放现已成为城市重要的污染排放源之一,中国目前暂未针对该行业废气排放制定相关标准.对汽车4S店有机废气的监测情况及国外、国内地方相关标准做了简单的介绍,对表面涂装工艺和污染治理提出一些对策.对多家汽车4S店的监测情况进行了概述,建议加强汽车4S店表面涂装大气污染物排放控制和管理,改善区域大气环境质量,促进表面涂装工艺和污染治理技术的进步,尽快规范相应管理措施,才能有效控制汽车表面涂装大气污染物的排放.