厌氧氨氧化工艺处理高氨氮养殖废水研究

以典型高浓度养殖废水经UASB-短程亚硝化工艺处理后的出水为对象,采用厌氧氨氧化工艺进行脱氮处理研究.以反硝化污泥启动厌氧氨氧化反应器,在此基础上,通过试验确定最佳进水氨氮负荷应处于0.2 kg/(m³·d)左右,系统的HRT定为2 d;通过对系统运行条件研究发现,最佳运行条件为：pH为7.50左右,温度为30℃且系统不需投加有机碳源.在优化条件下,系统最终氨氮去除率能达到85％以上,亚硝态氮去除率达到95％以上,系统运行效果良好,且具有重现性.最后通过动力学理论分析得出氨氮的降解速率为0.012 6 d^－1,亚硝态氮的降解速率为0.013 1 d^-1.通过研究以期为后续工艺、神经网络模拟及“UASB-短程亚硝化-厌氧氨氧化-土地系统"组合新工艺的工程推广应用提供一定的理论依据.     

偏线性最小二乘法预测SBR工艺出水浓度的方法研究

SBR工艺出水浓度受进水浓度（COD、NH3-N）及曝气时间等因素的影响，这些影响之间存在着一定的多层相关性。尝试从统计学角度用偏线性最小二乘法对SBR系统进行描述性分析，建立数学模型，对SBR系统进行解释性描述。在对SBR工艺工况进行充分的观察和认识，对其要素内在联系进行辨识和深入分析的基础上，对SBR出水浓度作出预测。     

九寨沟县地表水环境容量研究

水体中污染物的排放必须与水体的水环境容量相适应.在综合考虑城市经济发展与水资源利用状况前提下,首先,通过监测资料对九寨沟县辖区内主要污水受纳水体--白水江的地表水环境质量现状进行了评价,同时,结合对白水江流域污染源的现场调查,明确了河道水体的主要污染因子为CODCr和NH3-N,并预测了其在远、近规划期内的排放量;其次,在对河段进行功能分区基础上,采用一维稳态模型下的段首控制法计算了水环境容量.结果表明,2005年白水江CODCr与NH3-N的理论水环境容量分别为39.44 T/d和2.32 T/d,2005年其实际水环境容量分别为26.42 T/d和1.55 T/d.白水江水环境容量在近、远期内均能满足城市发展要求,但鉴于九寨沟县的旅游定位功能,应采取更为严格的控制标准;最后,结合九寨沟城镇生活污染源、农村面源与工业污染源的相应特点,提出了全面提升九寨沟县水环境质量的规划方案,为白水江实施污染总量控制与水环境管理提供了科学依据.     

农村生活垃圾厌氧/准好氧生物反应器堆肥产物的安全性分析

为实现农村生活垃圾的资源化利用,评价了农村生活垃圾堆肥产品的品质,探讨了该堆肥产品农林利用的可行性,并基于淋滤实验从生态环境保护角度提出了堆肥的施肥策略。研究表明：发酵1.5年的堆肥产品中有机质质量分数为31.28%,总养分为3.84%,重金属由高到低依次为Cu(1 322.02 mg/kg)、Pb(118.39 mg/kg)、Cr(91.61 mg/kg)、Cd(8.81 mg/kg),按照15%(质量分数)的比例施用后,土壤质量符合相关要求,但存在轻微生态风险。在淋滤过程中,淋溶液中总氮和硝酸盐氮浓度呈指数下降趋势,氨氮呈先增加再降低的趋势,相较于发酵1年的堆肥产品,发酵1.5年堆肥产品的淋溶液中氨氮浓度显著降低(P<0.01);模拟春季、雨季、旱季施用发酵1.5年的堆肥产品,10 000 m²园林绿地中总氮年溶出累积量介于24 534～31 783 g,约占初始总氮含量的10%;春季施肥氮释放与作物生长同步,更有利于作物生长。     

基于GA-BPNN模型的脱氮组合工艺中UASB工艺主导因子及最佳运行参数研究

以匹配后续主体脱氮工艺为目的,采用UASB工艺进行高浓度养殖废水前期厌氧预处理.在前期试验及动力学分析基础上,利用带动量的自适应学习速率梯度下降算法,建立BPNN模型,预测系统温度、系统有机负荷、进水pH值、碱度、进水氨氮浓度、COD、SS 7个生态因子对UASB厌氧过程的影响.采用分割连接权值(PCW)和偏导数(PaD)两种方法定量化分析网络各层神经元的连接权值,从而明确了既定进水条件下,匹配后续脱氮工艺的UASB厌氧过程的主导因子依次为温度、碱度及系统有机负荷.最后采用遗传算法对已建立的BPNN模型寻优,确定了系统最优运行参数.结果表明,UASB系统最优运行参数为:系统反应温度55 ℃,进水pH值8.2,进水碱度值2 649 mg/L,有机负荷1.8 kgCOD/(m3·d),进水COD 7 000 mg/L,进水氨氮质量浓度844.3 mg/L,SS为2 983.9 mg/L.这表明高温、高COD进水、高pH值及高碱度、高SS进水、低有机负荷、低氨氮进水质量浓度有利于提高系统有机物去除率.