释氧渗透反应格栅填料的改进研究

释氧材料的性能是释氧格栅能否经济有效地应用到地下水原位修复中的关键因素。作者在前人研究的基础上,通过在一般的释氧材料中加入膨润土而使释氧材料的性能得到明显的改善。这种释氧材料释氧速率平缓,释氧时间长,总释氧量大,是一种能有效应用到释氧格栅中的改进释氧材料。实验数据表明,在天然地下水的作用下,该材料持续释氧约1a后,水中的溶解氧还能保持在15mg/L左右;把本材料引入地下水中不会显著改变地下水环境的pH值,天然含水层介质能把pH值缓冲到一个中性的环境。     

复合释氧剂的制备及其对水体修复的作用

采用腐殖酸钠、过氧化钙和沸石为原材料,在一定条件下制备复合释氧剂用于黑臭水体的生态修复。研究结果表明,复合释氧剂最佳制备条件为m(CaO_2)∶m(沸石)为1∶1、Na-A质量分数为2%和固化温度为100℃,复合释氧剂可显著延长释氧周期,且释氧过程对水体pH和COD的影响极低;底泥修复实验结果显示,复合释氧剂投加量为560 g/m~2时,上覆水溶解氧和氧化还原电位在第30天时分别维持在1.32 mg/L及42 m V,水中TP和COD去除率可分别达到90.11%和63%,表明复合释氧剂可有效改善水质并抑制底泥磷释放,这对城镇黑臭水体的生态修复治理具有一定的实际意义。     

缓释氧复合材料不同投加方式对沉积物-水界面污染物迁移的影响

为改善湖泊沉积物-水界面生境,开发了一种可原位供氧同时削减内源氮释放的缓释氧材料.发现以m(CaO2)∶m(白土)∶m(水泥)=2∶1∶1制备的缓释氧材料具有较好的释氧和pH缓冲能力.通过模拟实验比较缓释氧材料不同投加方式(表层投加和泥内投加)对释氧和沉积物中污染物释放的影响.结果表明:1)表层投加缓释氧材料使得上覆水...     

过硫酸钠缓释材料的释放性能及其对2, 4-二硝基甲苯的降解效果

针对原位化学氧化技术修复土壤和地下水时氧化剂因释放过快而导致的利用率低等问题,通过熔化成型法制备过硫酸钠缓释材料,分析石蜡、硅砂和过硫酸钠不同配比对材料成型度和释放性能的影响,研究缓释过程中溶液pH的变化,探讨其在水溶液中的缓释行为及其对2,4-二硝基甲苯（2,4-DNT）的降解效果.结果表明:当固定过硫酸钠质量为6 g、硅砂质量为18 g、蜡砂比（石蜡、硅砂质量之比）为1:4~1:8时,过硫酸钠缓释材料成型度适中,且过硫酸钠的累积缓释量随着时间的延长而逐渐增大,第31天时过硫酸钠累积释放百分比为74.67%~88.40%,可实现过硫酸钠的持续可控释放.当硅砂质量为18 g、蜡砂比为1:1~1:6时,过硫酸钠累积释放百分比随着过硫酸钠质量的增加而增大,且溶液中的pH呈先降低后上升的变化规律.缓释材料缓释前后实物图和显微镜分析结果显示,过硫酸钠缓释材料的释放是一个由外到内、速率由快变慢最终趋于平稳的过程.过硫酸钠质量为12 g、硅砂质量为18 g、蜡砂比为1:4的缓释材料对2,4-DNT具有较好的降解效果,第16次置换浓度为0.2 mg/L的2,4-DNT水溶液时,2,4-DNT的降解率为56.38%.研究显示,改变制备材料的配比可有效实现缓释材料中过硫酸钠的缓慢释放及对污染物的有效降解,可为原位化学氧化修复土壤和地下水提供理论支撑.      

潜水式生态介质箱的优化设计及其修复黑臭水体的效果比较研究

第一代潜水式生态介质箱(装置组)能修复深层黑臭水体,但其对下层水体溶解氧的增加能力有限.本文在现有第一代生态介质箱的基础上增设水下深层化学增氧器并更换环境矿物基质,视为第二代生态介质箱(联合组),分别以未经任何处理的水样(空白组)、将沉水植物种植在底泥上(苦草组)作为对照,比较了联合组、装置组、苦草组修复黑臭水体的效果...     

pH和DO对好氧颗粒污泥去除高氨氮废水的影响研究

研究使用SBR成功培养的结构紧密、外形规则,具有良好脱氮性能的成熟好氧颗粒污泥处理高浓度氨氮废水,并探讨pH和DO对其处理效果的影响,旨在为工程实践提供理论依据。通过人工模拟废水,以蔗糖作为唯一碳源,NH4Cl为氮源,将进水NH4+-N浓度由300 mg/L逐步提高至900 mg/L,相应的NH4+-N负荷由0.6 kg/(m3.d)提高至1.8 kg/(m3.d),考察pH和DO对其处理效果的影响。研究结果表明:当控制反应器pH为8.0,曝气量为75 L/h时,好氧颗粒污泥脱氮的效果最好,氨氮去处率分别为96.70%9、2.33%。由于运行过程中每隔15 min监测每个反应器pH值,使其维持在各自pH值7.0±0.1范围内。这种酸碱度环境对异养菌等微生物并没有产生抑制作用;因此在各pH条件下,COD去除的所需时间和去除率基本没有差别。在不同的DO下,COD在初始的60 min里降解速度有明显区别。曝气量为150 L/h时,COD的降解速度最快,但是曝气量过大颗粒污泥内部厌氧区被压缩,因此选择最佳的曝气量为75 L/h。     

基于微生物修复技术的黑臭水体底泥治理研究

为助力我国黑臭水体治理行动,本文通过微生物修复技术和常规的曝气复氧技术对黑臭水体底泥治理进行了研究,发现基于微生物修复技术能降低黑臭水体底泥厚度、底泥COD、上清液COD、上清液NH_3-N等指标值,对黑臭水体底泥治理效果明显,适合大范围推广。     

超微气泡富氧+生物活化技术在黑臭水体治理中的工程应用

针对当前黑臭河道治理工作中出现的黑臭反复,长效性难保持问题,以某内源污染严重的重度黑臭河道为例实施原位生态修复。第1阶段采用超微气泡富氧（移动式曝气船+定点式曝气设备）和生物活化技术进行水体和底质修复,削减内源污染,改善生境;第2阶段应用定点式曝气设备、生态浮岛、水生植物净化、水生动物多样性调控进行生态修复,营造健康稳定的生态系统。经过近4个月的治理,治理区水质由重度黑臭稳定达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅴ类水标准,水体COD、NH₃-N和TP含量分别为28.79,0.36,0.19 mg/L,去除率分别达到45%、98%和85%以上,治理后水体澄清,可见多种水生动物和沉水植物,河道底质呈现自然泥土色泽,在未进行清淤处理的情况下即达到了泥水共治的效果,水环境质量得到显著提升,实现了长效治理。     

长期低强度曝气技术处理黑臭水体的可行性研究

为在保持曝气复氧技术优点的同时,通过控制曝气强度以节约曝气能耗,较大幅度地降低运行成本,拓展其应用范围,提出了1种长期低强度曝气处理黑臭水体的河道复氧技术。取用上海市徐汇区新港河水为实验用水,通过长期低强度曝气与连续曝气,间歇曝气的比较实验,结果表明,低强度曝气技术消除河道黑臭是完全可行的,同时还能有效去除水体污染负荷。实验中,氨氮去除率90%以上时,低强度曝气所消耗能源仅为连续曝气的10.52%和间歇曝气的25%,可节约大量的能源。     

pH对黑臭水体净化效率及真菌群落结构的影响

考察了投加微生物菌剂后,不同p H对微生物净化黑臭水体的效率和真菌群落结构的影响。结果表明:投加菌剂并维持净化系统为弱碱性条件时,微生物对NH_3-N和COD去除率均高于自然状态弱酸性条件,但不同pH条件下,微生物对TP去除率基本一致。高通量测序分析发现,不同处理组中真菌群落多样性和丰富度差异显著。门水平上,各实验组优势真菌主要为Ascomycota、Zygomycota、Rozellomycota、Basidiomycota;属水平上,最具优势的菌属是隶属于Ascomycota的Candida,Candida是一种酵母属,其在投加菌剂的实验组中相对丰度较高,尤其是在酸性条件下,这可能与微生物菌剂中含有酵母菌有关。     

基于城镇黑臭河道水体的组合型原位生态修复系统的构建与效果：以上海市地区某黑臭河道为例

为促进组合型原位生态修复技术对城镇黑臭河道水体治理效果的工程应用,基于“原位生态修复、截污控源、营造景观、水动力改善、生物多样性”的修复理念,以生物修复方式为主,结合河道黑臭的成因与水质检测分析,构建了“微生物载体缓释+曝气复氧+水生植物+循环泵设备”组合型生态修复系统,对上海市地区某黑臭河道进行工程试验研究。工程实践表明：试验进行56 d时,河道上、中、下游COD、NH₃-N和TP平均去除率分别达到71.25%、84.10%和89.94%,水体黑臭现象基本消除;水体DO质量浓度由1.1 mg/L上升到4.5 mg/L。河道水质修复得到明显改善,符合GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类水质标准。该组合型生态修复系统可以有效消除水体黑臭现象,增加水体溶氧量,有效降解水体中的有机污染物,对城镇黑臭河道生态修复具有较好的净化和景观效果,同时其切实可行的工程技术措施可为类似工程提供良好借鉴。     

BF-BAF+微滤工艺对黑臭河道治理示范工程

黑臭水体形成原因主要是大量污染物进入水体,其总量超过水体自净极限,造成环境恶化。采用"BF-BAF+微滤"处理工艺,对黑臭河道进行异位治理。结果表明:系统运行60 d,ρ(COD)从(77. 30±21. 04) mg/L降低到(46. 75±8. 64) mg/L;ρ(NH_4~+-N)从(19. 71±4. 64) mg/L降低到(6. 67±1. 22) mg/L;氧化还原电位从(-57. 01±36. 87) mV提升到(88. 25±18. 64) mV;ρ(DO)从(0. 30±0. 14) mg/L提升到(5. 21±1. 85) mg/L;透明度从(14. 00±4. 55) cm提升到(48. 25±3. 30) cm。系统运行费用仅为0. 4元/t(水)。项目采用"BF-BAF+微滤"处理工艺对黑臭水体进行异位治理,经济投资低,占地面积小,操作简单,且可快速消除水体黑臭。     

重庆盘溪河黑臭水体治理方法初探

以消除重庆盘溪河黑臭水体为目标,结合流域水环境状况,分析了导致黑臭现象的具体原因,按来源计算了盘溪河的污染物负荷。结果表明:生活污水占比最大,其次是雨水径流,内源释放量相对较低。以"控源截污-水质净化-生态修复"为治理思路,拟定盘溪河流域黑臭水体治理方案为外源治理主要实施管网改造、污水处理、溢流污染控制、初期雨水污染控制;内源治理主要实施河道、湖库清淤,采用再生水作为沿河公园的景观水和湖库的清洁水,增加水体的流动性和环境容量,并对局部河段进行生态恢复改造。     

城市河道底泥的固化处理及机理探讨

针对城市河道底泥的资源化利用问题,开展底泥固化处理作为填筑土的研究。研究表明,单独使用水泥作为固化剂,底泥固化强度随着水泥添加量增加而增强;当部分水泥被高炉矿渣替代时,早期固化底泥的强度降低,但随着固化时间延长,强度有明显提高;当添加少量石灰时固化底泥的强度显著增加。在试验范围内,用5%水泥,20%高炉矿渣和5%石灰(与底泥的质量比)作为固化剂,养护90 d后固化底泥强度达到最大,无侧限抗压强度和内聚力分别达3.3 MPa和224 KPa,可满足填筑土要求。对固化底泥的重金属浸出毒性进行了分析,表明掺入固化剂对底泥中重金属浸出起到一定的抑制和固定作用,固化底泥的重金属浸出浓度,远低于我国危废标准限值。利用SEM、XRD及EDS分析手段,观测固化底泥的微观结构,结果显示:固化底泥中水化硅酸钙CSH(Ca O·Si O2·n H2O)和水化铝酸钙CAH(Ca O·Al2O3·n H2O)等,随固化时间延长而显著增加,表明CSH和CAH等水合物形成,有利于固化强度提高。     

一株反硝化细菌对黑臭水体净化修复效果初探

好氧反硝化细菌可以有效降低水体氨氮含量,研究其对黑臭水体的净化效果对水环境治理和修复有着重要意义。以银川市西夏区西大沟黑臭水体为菌源,采用传统富集分离及其纯化技术筛选出1株好氧反硝化细菌BJTNXUAD010,并加入供试水体测定其净化修复效果。结果表明:菌株BJTNXUAD010对黑臭水体COD、NH3-N、水体浊度的降解率分别为72. 36%、89. 96%、67. 12%,DO增长率为141. 38%,与对照组相比差异显著(P<0. 05,P<0. 01);对其形态和生理生化特征和菌株16S r DNA序列进行分析,初步鉴定为约氏不动杆菌。该菌株对黑臭水体净化修复效果良好,是1株高效型反硝化细菌,可为今后黑臭水体净化修复微生物制剂的制备提供技术支持。     

BAF/石英砂滤池一体化设备处理黑臭水体试验

针对黑臭水体,采用BAF和石英砂滤池的组合,开发处理黑臭水体的一体化设备。将BAF/石英砂滤池一体化设备与传统BAF系统进行平行试验,在不同水力负荷与气水比条件下比较2个系统COD、NH_3-N、浊度和TN的去除效果,以探究一体化设备的优势及其最佳运行参数。试验结果表明:BAF/石英砂滤池一体化设备用于处理黑臭水体时,在滤料总高度相同的条件下,对COD、TN以及浊度去除率比传统BAF分别增加了6,5,7百分点,反冲洗周期比传统BAF延长了2 d。当水力负荷为2. 56 m~3/(m~2·h)时,BAF/石英砂滤池一体化设备对COD、NH_3-N、TN以及浊度平均去除率分别为65. 09%、75. 70%、50. 84%和89. 42%;在气水比分别为1. 5∶1、1. 0∶1和0. 5∶1的变化过程中,2个系统对COD和NH_3-N去除率逐渐降低,对浊度去除率影响不大,而对TN去除率显著提高。综合各项污染物指标,BAF/石英砂滤池一体化设备的最佳气水比为0. 5∶1,该设备可用于截流式合流制溢流混合污水处理及黑臭水体的旁站处理或循环处理。     

一种黒臭河道治理的新理念

通过研究生态学的重要概念,认识到水体生态平衡修复理论的两点核心内容:1)去除有机污染物、增加水体中的溶解氧(水生态环境的限制因子)含量;2)建立生态学角度的"岛"——填料。经过大量的试验和工程实践证实,提出了黒臭河道治理新理念,是一种新的处理方式,可使黑臭河水经过特殊的设备处理后变为清水,为黒臭河道换来新面貌。