垃圾填埋场清污分流及渗滤液水位控制技术研究

以深圳下坪垃圾填埋场为案例分析垃圾填埋场清污分流措施及垃圾堆体渗滤液水位控制技术。介绍了垃圾填埋场清污分流技术分析和相关技术途径,填埋区雨水膜上拦截外排方式,渗滤液液位控制技术。主要成果包括:①清污分流主要以垃圾体表面使用膜面密闭、负压收气手段;②膜面雨水拦截建议以开挖雨水沟、建立挡水坝的形式;③堆体内的水平井和大口径导排竖井度渗滤液导排效果显著。     

极性可调功能化纤维的构建及其对废水磷酸盐的去除

本文利用腈纶纤维(PANF)便于回收、易于修饰、价格低廉等优点,通过不同链长卤代烃的季铵化反应,构建系列极性可调的功能化腈纶纤维,通过红外光谱、扫描电镜、X-射线衍射等技术进行表征,并研究纤维表层极性调控对水体磷酸盐的吸附性能的影响.结果 表明,正溴丁烷修饰的季铵化纤维(PANT-C4F)对磷的吸附能力(25 mg·g-1P)优于正溴己烷和正溴辛烷修饰的季铵盐功能化纤维(PANT-C6F、PANT-C8F).改性纤维材料的吸附动力学更符合准二级动力学模型,吸附等温线采用Langmuir模型拟合更优,说明功能化纤维对磷的去除主要为单分子层化学吸附.PANT-C4F在pH 7左右时,对磷的吸附效果最好,且3 min达到平衡,因此具有较高的吸附效率.此外,PANT-C4F吸附的磷酸盐可以在NaCl溶液中解吸附,至少可以循环5次以上,实现功能化纤维的循环利用和磷的有效回收.研究表明,PANT-C4F是一种高效的水体磷酸盐吸附材料,具有较高的实际应用价值.     

抗生素联合对反硝化细菌作用效果的确定方法

抗生素在地下水环境中被频繁检出，其对硝酸盐降解的反硝化作用产生不同程度影响已被多项研究证实，多种不同功能的抗生素联合作用越来越受到关注.本研究选取甘度反硝化细菌进行单一及联合药敏试验，探究了反硝化菌对喹诺酮类、四环素类、磺胺类、大环内酯类、林可霉素类抗生素的敏感性及抗生素的联合抑菌效果，对确定联合作用的方法进行了讨论.结果表明，微量肉汤稀释法与纸片扩散法测得反硝化细菌对单一抗生素的敏感性具有一致性，敏感性大小主要与抗生素的种类有关.在抗生素联合作用的试验中，纸片扩散法抑菌图形报告存在结果依赖于两圆盘之间的距离的问题，而微量肉汤稀释法存在结果解释方法及部分抑菌指数(FIC)标准不统一的问题.以棋盘法的实验结果为基础，通过比较单一与复合抗生素各孔中微生物差异确定抗生素作用关系，优化了微量肉汤稀释法.此外，进一步提出了微生物量测定法，解决了抗生素浓度设定的局限性问题.新方法通过拟合微生物生长曲线，可以更直观、更准确地解释复合抗生素之间的关系.本研究结果可为复合抗生素对水土环境中反硝化作用影响研究方法的选择和结果的确定提供参考.     

不同水分管理下施用尿素对土壤镉污染钝化修复效应及微生物结构与分布影响

通过水稻盆栽实验,开展了全生育期淹水灌溉和湿润灌溉二种水分管理模式条件下,施用不同量尿素对土壤镉污染钝化修复效应及微生物结构与分布影响研究.结果表明,海泡石钝化修复下,淹水灌溉和湿润灌溉处理时,施用不同量尿素对土壤中0.025 mol·L-1HCl浸提态Cd含量无明显影响;但二乙基三胺五乙酸浸提态Cd含量均显著性降低.与海泡石单一钝化处理相比,淹水灌溉和湿润灌溉下海泡石钝化处理时,施用不同量尿素可使水稻根系铁氧化物胶膜中的Fe含量分别降低39.61%—55.59%和22.51%—53.63%.淹水管理下施用尿素对水稻根膜吸附土壤中Cd有抑制作用,而湿润管理下施用尿素对水稻根膜吸附土壤中Cd有激活作用.淹水灌溉和湿润灌溉下海泡石钝化处理时,施用不同量尿素可使水稻根系中的Cd含量分别增加36.11%—71.30%和58.20%—89.42%,水稻根系中还原型谷胱甘肽活性则分别降低30.82%—41.97%和13.47%—62.36%.淹水灌溉下海泡石钝化处理时,施用不同量尿素可以降低水稻根系中非蛋白巯基化合物含量,降幅可达13.02%—29.54%;但在湿润灌溉下海泡石钝化处理时并无明显影响.与海泡石单一钝化处理相比,淹水灌溉下钝化处理时,施用低量尿素和中量尿素时可使糙米中Cd含量分别增加28.89%和8.89%,而施用高量尿素时则使糙米中Cd含量降低22.22%;湿润灌溉下钝化处理时,施用低量尿素、中量尿素和高量尿素时糙米Cd含量与海泡石单一处理间并无明显差异.土壤微生物的非加权组平均法和主成分分析表明,实验条件下的钝化处理不会对土壤中微生物的结构与分布产生明显影响.     

石墨相氮化碳协同UV-H_2O_2光催化降解亚甲基蓝

以三聚氰胺为前驱体,经热解—回流法制备了石墨相氮化碳(g-C3N4),采用XRD、FTIR、SEM、EDS、PL等技术对g-C_3N_4进行了表征。研究了g-C_3N_4在UV-H_2O_2体系中对废水中亚甲基蓝(MB)的光降解效果。实验结果表明,UV+g-C_3N_4催化剂+H_2O_2体系能协同降解MB,在初始MB质量浓度为20 mg/L、初始废水p H为5、废水体积为250 mL、g-C_3N_4加入量为0.10 g、H_2O_2浓度为0.4 mmol/L、反应温度为25℃的优化工艺条件下,紫外光照射70 min时MB脱色率达98.32%。g-C_3N_4催化剂具有较好的重复使用性能,使用5次后MB脱色率仍保持在95.10%。     

零价铁耦合芬顿氧化法处理TNT红水

采用零价铁耦合芬顿氧化法处理TNT红水,研究了初始pH、零价铁投加量、过氧化氢(H_2O_2)投加量及温度对红水中总有机碳(TOC)去除效果的影响,同时进行了TOC去除过程中反应动力学的探讨。结果表明,零价铁耦合芬顿氧化体系可有效降解TNT红水中的2,4-二硝基甲苯-3-磺酸钠和2,4-二硝基甲苯-5-磺酸钠。在初始pH为2,温度为20?C的条件下,加入1.5 g·L~(-1)零价铁反应1 h后,再加入100 mL·L~(-1)H_2O_2反应4 h,红水中二硝基甲苯磺酸盐浓度从500 mg·L~(-1)降至0 mg·L~(-1),去除率为100%,TOC浓度从150 mg·L~(-1)降至30 mg·L~(-1),去除率达到80%。反应中TOC的降解过程遵循拟二级反应动力学方程。零价铁耦合芬顿氧化法可以作为TNT红水的有效处理途径。     

生物滞留池对屋面径流基本污染物的控制

快速的城市化导致不透水性下垫面急剧增加,进而加剧了径流污染,尤其是屋面径流污染。生物滞留池作为低影响开发理念的核心措施之一,对径流的净化效果显著。以屋面径流为控制对象,设计了3个生物滞留池用于探究不同土壤层厚度和不同进水方式对生物滞留池出水的影响。结果表明,实验收集的屋面径流污染严重,COD和TN为《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)劣Ⅴ类。经生物滞留池处理后发现,3个生物滞留池对悬浮物(SS)的去除效果较好,去除率为92.2%～98.7%,装填20cm土壤的表层进水生物滞留池较装填15cm土壤的生物滞留池出水污染物浓度低。装填20cm土壤的表层进水和侧向进水的生物滞留池对COD、TN和TP的去除能力总体相当,表层进水和侧向进水的生物滞留池对COD的去除率分别为91.7%、90.4%,对TN的去除率分别为93.8%、86.5%,对TP的去除率分别为70.1%和72.7%。     

基于CFD模拟改良型厌氧折流板反应器(mABR)水力特性

改良型厌氧折流板反应器(modified anaerobic baffled reactor,mABR)的处理效率受水力特性的影响很大,而反应器升流室的升流速度又是影响反应器内水力特性的重要参数。使用CFD-fluent软件平台进行二维多相流数值模拟,在难降解废水水解酸化(固-液两相流)与高浓度有机废水发酵产气(气-液-固三相流)条件下,针对水流速度与固含率的变化,探究不同升流速度对反应器内流场特性的影响。结果表明:升流速度的增加及反应器厌氧产气有利于抬升泥水界面,促进泥水混合,提高传质效率;但过高的升流速度将导致污泥流失,使生物量的保持能力下降。通过分析可知,当两相流和三相流升流速度分别为2.0～2.5 m·h~(-1)和1.5～2.0 m·h~(-1)时,水力搅动及固含率分布较为显著,有利于泥水混合,使得反应器去除污染物效率最佳。     

城市不同级别道路尘土的粒径特性分析

城市道路尘土粒径与城市径流污染物关系密切,是地表污染物的重要物理指标之一,直接影响着城市地表径流水质和排水管网以及下游纳污河道的水环境。选取天津市西青区4个级别道路(快速路、主干路、次干路、支路),共12个断面43个采样点,对道路尘土的采样方法进行规范化后,采集了5种下垫面,即非机动车道、人行道、隔离带(机动车道)、隔离带内草地以及道路侧边绿化带等处的尘土或表土样品共129个。粒径分析表明,除支路之外,快速路、主干路和次干路各处尘土的平均粒径差异明显。各级道路不同下垫面上的尘土粒径主要分布在0~50μm范围内。在不同下垫面上,道路级别越高,尘土粒级分布越小且越集中,道路级别越低,尘土粒级分布范围越广。各断面的尘土粒径都呈非正态分布,主要呈双峰变化,少有单峰,峰值粒径主要出现在50μm和400μm左右,粒径最大值、最小值也与道路级别有关。一般地,同一断面的非机动车道、人行道、隔离带的尘土粒径范围有一定的相似性,但各粒径所占比例不同。不同级别道路粒径特征的差异主要受道路功能、周边环境和道路清扫方式的影响。快速路和主干路交通功能显著,汽车扬尘对尘土粒径的影响较大;次干路和支路以服务功能为主,周边环境复杂,尘土累积量较多,粒径较大;机械水洗清扫可大大降低尘土总量和尘土粒级,而人工清扫对尘土总量和粒级影响有限。道路尘土粒径的分析为进一步研究其与污染状况的关系奠定基础,同时可为城市道路清洁管理提供参考。     

高速公路隧道小半径圆曲线路段反光环有效性研究

为定量分析高速公路隧道小半径圆曲线路段反光环线形诱导的有效性,首先,基于E-prime平台开展室内仿真模拟试验,并以弯道判断准确率和判断时间作为衡量驾驶员曲率感知能力的评价指标;然后,选择20名驾驶员作为被试,分别测量被试在不同行车场景条件下的数据;最后,统计分析试验数据。结果表明:当反光环的数目少于3个时,被试的弯道判断准确率与反光环数目显著正相关,判断时间与反光环数目显著负相关;当反光环数目多于3个时,被试的弯道判断准确率与反光环数目不再有显著的正相关性;且判断时间减少幅度不大。相比于布设4个线形诱导标志的方案,采用3个反光环的方案能够使驾驶员在更短的时间内对隧道小半径圆曲线路段的线形作出更为准确的判断。