海藻糖强化厌氧氨氧化耦合反硝化工艺处理高盐废水的脱氮除碳效能

采用SBR反应器研究海藻糖强化厌氧氨氧化耦合反硝化工艺(SAD)处理高盐水的脱氮除碳效能及其动力学特性.当海藻糖为0.25 mmol·L~(-1)时反应器具有最佳的脱氮效能,NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N和COD均可以被完全去除,与没有添加海藻糖相比,NH_4~+-N、NO_2~--N和总氮去除率分别提高了50%、43%和46%,氨氮去除速率(ARR)和亚硝氮去除速率(NRR)分别提高了81.25%和75%.当海藻糖浓度进一步提升至0.5 mmol·L~(-1)时,NH_4~+-N去除率(ARE)仅为58.82%,出水NH_4~+-N浓度下降为33.25 mg·L~(-1).相比于Haldane模型和Aiba模型,Luong模型更适合拟合海藻糖添加条件下SAD的脱氮性能.由其得到的NRRmax、KS、Sm和n分别为0.954 kg·(m3·d)-1、0 mg·L~(-1)、184.785 mg·L~(-1)和0.718.与修正的Logistic模型和修正的Boltzman模型相比,修正的Gompertz模型得到的预测值与实验值最为贴近,修正的Gompertz模型更适合描述海藻糖添加条件下单周期内基质的降解过程.     

间歇式生物反应器中PHACs的吸附降解性及动力学特性

利用间歇反应器考察了非那西丁(PNT)、吉非罗齐(GFZ)、咖啡因(CAF)、双氯芬酸(DCF)和胆固醇(CH)5种医药类污染物分别在厌氧、缺氧及好氧条件下的吸附与降解特性,并通过动力学拟合深入考察目标物的降解速率及所符合的反应级数.研究表明,PNT在4 h内就能得到100%的降解,GFZ与CH能通过吸附与降解得到部分或全部去除.好氧条件下目标物的泥水分配系数kp值与降解速率均高于缺氧与厌氧条件,好氧条件下CAF的去除率达到99%以上.5种目标物除PNT外都有不同程度的吸附,目标物的污泥吸附能力为CHDCFGFZCAF;动力学拟合结果表明,生物降解动力学一级反应速率PNTCAF,二级反应速率CHGFZ;DCF几乎不能被生物降解,但符合二级吸附动力学模型,其平衡吸附量最高可达总投加量的71%.     

煤泥对水溶液中Ca^2＋的吸附性能研究

在静态条件下，研究了Ca^2＋在煤泥表面的吸附动力学。考察了不同Ca^2＋初始浓度的吸附实验，并对实验结果进行了动力学方程的拟合，结果表明，煤泥对Ca^2＋的吸附过程较好地符合准二级动力学方程。研究了初始Ca^2＋浓度、溶液pH值、振荡速度和煤泥质量对Ca^2＋吸附量的影响，实验结果表明：（1）煤泥对Ca^2＋吸附量随着Ca^2＋溶液浓度的增加而增大Ca^2＋浓度大于3．828mmol／L时，吸附量基本保持不变；（2）溶液pH〈9时煤泥颗粒对Ca^2＋的吸附主要是静电吸附，pH〉9时Ca^2＋在煤泥表面主要是沉淀吸附和一羟基吸附；（3）Ca^2＋在煤泥表面吸附的最佳振荡强度为150r／min。     

海洋厌氧氨氧化菌的富集培养及其脱氮特性

采用ASBR厌氧氨氧化反应器,通过接种胶州湾底泥,研究了海洋厌氧氨氧菌的富集培养及其脱氮特性.实验结果表明:海洋厌氧氨氧化菌的富集培养可分为4个阶段:菌体自溶期(1~15 d)、迟滞期(16~152 d)、活性提高期(153~183 d)与稳定运行期(184~192 d).与淡水厌氧氨氧化相比,其迟滞期(137 d)较长,活性提高期(30 d)较短,对基质浓度与HRT的变化更敏感,且由进出水导致的菌活性延迟时间为5 h,远长于淡水厌氧氨氧化菌,因此海洋厌氧氨氧化菌对新环境的适应能力更弱,更难富集培养.经过192 d运行,对NH_4~+-N与NO-2-N的去除率分别达到96.98%与95.66%,三氮转化比n(NH_4~+-N)∶n(NO-2-N)∶n(NO-3-N)为1∶(1.2±0.2)∶(0.22±0.06),接近理论比(1∶1.32∶0.26),NRRNH_4~+-N升至0.080 kg·(m~3·d)-1,海洋厌氧氨氧化菌活性显著提高,这标志着海洋厌氧氨氧化菌富集成功.反应器运行过程中,污泥逐渐由黑色泥状变为砖红色颗粒状,扫描电镜观察,该砖红色颗粒为表面光滑,排列紧密、有类似火山口形状的球状菌相互黏聚而成的菌团.     

无人机热红外支持下的城市微尺度热环境模拟

随着人们对生活舒适度、身体健康要求的进一步提高,微小尺度的热环境状况日益受到关注.地表温度场模拟是研究城市微小尺度热环境的关键,采用地面有限实测资料很难满足不同下垫面地表温度模拟的精度需求.针对这一问题,本研究利用无人机搭载热红外成像仪获取南京市江宁区某大学校园内典型区域夏秋两季的地表温度数据,通过ENVI-met和PALM-4U两个数值模拟模型模拟研究区地表温度,并结合实测数据对不同地表类型及阴影遮挡下的模拟精度进行误差分析.结果表明,数值模拟结果与真实结果较为接近,能够用于高空间精度的城市微热环境研究中;模型对人造地表的模拟效果均优于自然地表,对空旷处地表的模拟效果优于非空旷处地表;两个模型均能较好模拟存在建筑物遮挡下的地表温度,但在植被遮挡下PALM-4U则无法达到ENVI-met的效果,综合模拟结果显示ENVI-met在城市微热环境模拟上的适用性优于PLAM-4U.本研究可为城市微尺度热环境高分辨率遥感研究提供参考.     

倒置A~2/O工艺参数变化对污水中医药类污染物去除的影响

通过实验室模拟的倒置A2/O工艺装置,改变水力停留时间(HRT)、pH、温度和进水浓度等参数来考察医药类污染物非那西丁(PNT)、咖啡因(CAF)、吉非罗齐(GFZ)、双氯芬酸(DCF)和胆固醇(CH)的缺氧、厌氧和好氧生物降解效果,从而了解城市污水中医药类污染物的生物去除规律。研究发现,PNT的生物降解性最好,长的HRT、较高温度和pH中性条件下可被完全降解;CAF在好氧、温度较高与中性条件下,其去除效率为99%;GFZ在中性条件和水温25℃时去除效率达95%;DCF部分吸附到污泥中得到降解,但在酸性条件下,77%的DCF可被污泥吸附而去除;CH在各工艺参数变化下去除效果没有明显的差异,其去除为污泥吸附与微生物降解共同作用。     

景观格局影响下的南京市热舒适度动态变化

城市热舒适度的评价是判断热环境优劣的主要方式，其结果可为城市规划、改善城市热环境提供科学依据，而温湿指数(THI)综合反映了温度和湿度两个因子对人体热感的影响，是衡量城市热舒适度的一项重要指标。选取江苏省南京市作为研究区，以1994、2000、2010和2013年夏季Landsat遥感影像数据和土地利用现状数据为数据源，反演地表温度，并结合归一化水汽指数(NDMI)对传统温湿指数进行改进，在此基础上分别从宏观和微观两个层面分析了南京市热舒适度的动态变化，通过计算景观格局指数，分析不同热舒适度分级下景观格局指数的变化，统计了2.5 km尺度上单元格网温湿指数平均值及变异系数并对其与景观组成和结构特征的相关性进行了研究，从微观尺度上探讨城市景观格局与城市热舒适度之间的关系。结果表明：宏观上，从1994年到2013年景观格局对南京市热舒适度的影响不断加深，影响面积和强度都不断增大，城市热环境逐渐恶化；微观上，景观类型组成和结构对城市热舒适度有不同程度的影响，水体、耕地、林地能显著改善热舒适度，其中水体对热舒适度的改善效果最好，其景观优势度越大、分布越集中，效果越明显；反之，建设用地优势度越大、聚集度越高，热舒适度越差。 关键词： 城市热舒适度；改进型温湿指数；景观格局指数；动态变化；南京市     

煤泥对水溶液中Ca2+的吸附性能研究

在静态条件下，研究了Ca²⁺在煤泥表面的吸附动力学。考察了不同Ca²⁺初始浓度的吸附实验，并对实验结果进行了动力学方程的拟合，结果表明，煤泥对Ca²⁺的吸附过程较好地符合准二级动力学方程。研究了初始Ca²⁺浓度、溶液pH值、振荡速度和煤泥质量对Ca²⁺吸附量的影响，实验结果表明：（1）煤泥对Ca²⁺吸附量随着Ca²⁺溶液浓度的增加而增大，Ca²⁺浓度大于3.828 mmol/L时，吸附量基本保持不变；（2）溶液pH<9时煤泥颗粒对Ca²⁺的吸附主要是静电吸附，pH>9时Ca²⁺在煤泥表面主要是沉淀吸附和一羟基吸附；(3) Ca²⁺在煤泥表面吸附的最佳振荡强度为150 r/min。     

蒙脱土协同新生MnO_2对甲基橙模拟废水的脱色研究

研究了蒙脱土协同新生MnO2对甲基橙的吸附脱色性能,结果表明:蒙脱土能够明显地改善新生MnO2在水中的分散性与吸附性,大大提高了新生MnO2对甲基橙的吸附能力,脱色率的提高是二者协同作用的结果.该复合吸附剂具有较快的吸附速度,吸附动力学数据能很好地符合Lagergren二级速率方程.溶液pH值是影响染料脱色的最主要因素,在pH 7及常温条件下,当新生MnO2/蒙脱土的比例为40 mg/1.0g, 甲基橙的浓度为20 mg·l-1, 吸附50 min时,甲基橙的去除率可达96.5%.     

海水优化ANAMMOX包埋固定化及其处理含海水污水的脱氮性能

为提高包埋厌氧氨氧化菌材料的机械稳定性,通过实验对包埋原材料组合进行筛选并在制备过程中添加海水对材料性能进行优化.结果显示：最优材料配比为聚乙烯醇（PVA 125 g·L^-1）-海藻酸钠（SA 20 g·L^-1）-活性炭（40 g·L^-1）,固化时间为18 h.添加海水优化后,由于霍夫迈斯特效应,胶珠内部孔径较大且分布不均,机械稳定性和生物容纳量明显高于淡水组,根据拉曼光谱解析表明添加海水后胶珠中-OH可更大程度与交联剂发生交联反应.利用活化后的包埋菌处理含海水污水,经过21 d的运行NH₄⁺-N去除率达到90%左右,化学计量比△NH₄⁺-N：△NO₂^--N：△NO₃^--N稳定在1：（1.04±0.1）：（0.17±0.02）,自第21 d开始静止运行至第46 d后负荷提升1倍,氨氮去除率和化学计量比无明显波动,总氮去除率稳定在85%左右,总氮去除负荷为0.2kg·（m³·d）^-1.