载体内微孔孔径对生物膜特性及废水处理效果的影响

为解决载体內部微孔孔径在废水生物膜法中缺乏选型依据的问题,采用5种孔径(0.6~4 mm)聚氨酯海绵生物载体构建了SBBR,考察了载体内微孔孔径对生物膜特性(MLSS、EPS、DHA)及废水处理效果的影响,分析了载体内部微孔孔径与生物膜特性的相关性。结果表明：载体内微孔孔径与MLVSS、MLSS呈显著负相关,而与PN、PS、EPS和f呈显著正相关;高生物量使小孔径载体(0.6 mm,1 mm)在反应器运行前中期拥有最佳的废水处理效果,同时过多的生物膜在微孔环境中会堵塞内部的通道和空穴,进而抑制传质,使生物膜活性(DHA、f )降低;而大孔径载体(4 mm)内部传质快、水力剪切作用强,加速生物膜解吸脱落速率,促进了生物膜活性的提高与EPS(主要是TB-EPS)的释放,但同样限制了生物膜量的增长。相较而言,中等孔径载体(2 mm,3 mm)适宜的微孔不仅能维持适量的微生物量,还能保持良好的生物膜结构和活性,为生物膜反应器提供良好的长期运行条件和处理效果。     

南海湖非冰封期浮游植物群落生态特征及其与环境因子关系

分别于2017、2018年的非冰封期(5—10月)对南海湖的浮游植物群落和环境因子进行了调查。共发现浮游植物7门80属157种(含变种),其中绿藻门种数最多,其次是硅藻门和蓝藻门,时间上7月最多、10月最少,空间上呈东高西低、南高北低的趋势。浮游植物密度为23.35×10⁶～126.00×10⁶个/L,平均值为66.78×10⁶个/L。主要优势种有微小平裂藻(Merismopedia tenuissima)、水华束丝藻(Aphanizomenon flosaquae)和螺旋弓形藻(Schroederia spiralis)。南海湖水质总体处于中污染状态。冗余分析表明,TN、TP、pH和温度是影响浮游植物分布的主要环境因子,绿藻门与TN关系密切,蓝藻门与TP、温度关系密切,硅藻门与pH关系密切。     

星形线电除尘器内EHD流动与粒子行为数值模拟

为了研究星形线电除尘器内电流体动力学(EHD)流动与荷电粒子运动行为及两者间相互作用,构建了线板式电除尘器(ESP)内关于EHD和带电粒子运动学的耦合数值模型.该模型采用有限体积法离散求解电场方程和空间电荷方程,在拉格朗日法下建立带电粒子运动方程,并与FLUENT湍流模型进行耦合.利用这一模型,对3种电场风速下星形线电除尘器内流动形态与粒子运动行为进行了细致模拟,并分析了二次流动对气流、粒子浓度分布的影响.结果表明,星形线电除尘通道内二次流动对流动形态和粒子浓度分布存在显著作用.随电场风速的降低,这一作用将越明显.EHD流动对细小荷电粒子运动的影响更为显著.二次流动产生涡旋并作用于主流来影响粒子运动行为.收尘板面的涡旋挤压粒子流远离壁面向流动中心运动,放电极下游的涡旋则促进粒子流向收尘板壁面靠近.此外,由于捕集通道中强二次流的存在,Deutsch计算式对除尘效率、特别是对于亚微米粒子捕集效率的计算并不准确.     

基于深度学习的大气细颗粒物污染时空预报

为尽可能减少PM_2.5重污染带来的环境和健康危害,对其进行及时准确的预报预警显得十分关键。文章使用WRF气象模型和CMAQ空气质量模型输出的2015年1-12月逐小时的中国地区27 km×27 km网格化气象场、污染排放和细颗粒物模拟浓度数据,训练深度学习预报模型。研究结果显示,深度学习预报结果与CMAQ模拟结果在测试集上的均方误差为10.52μg/m³,优于已有的大部分其他研究,深度学习在重点城市的PM_2.5预测浓度趋势与CMAQ基本一致,其RMSE为28.82μg/m³,整体空间分布也具有较好的一致性,可以准确重现CMAQ模拟结果。该研究进一步使用国控点实际观测数据对训练完成的深度学习预报模型进行优化,以减少CMAQ理论模型所带来的固有误差。优化后的深度学习模型预报结果在总体上更接近实际观测的真实结果。此外,深度学习模型的预报速度在相同CPU环境下比CMAQ模型提升93倍,在GPU加速环境下提升高达465倍,可以做到快速实时的浓度预报响应。该研究构建的耦合数值模型和实际观测数据的深度学习预报技术...     

广东省臭氧污染特征及其成因分析

该研究发现2014-2019年广东省与珠三角O₃-8h第90百分位数浓度、O₃年平均浓度以及超标率均呈现波动上升趋势;O₃年度最大值常年居高不下,且污染区域主要集中在珠三角中部和西南部区域。珠三角、长三角和京津冀区域O₃均保持上升趋势,珠三角浓度水平介于其它2个区域之间。导致广东或珠三角出现较重臭氧污染的原因主要是臭氧前体物排放量巨大,珠三角VOCs排放强度居全国前列;全国背景臭氧浓度总体呈现逐年上升的趋势;广东省天然源VOCs排放量较大,高温强日照的气象条件有利于臭氧生成;夏秋季台风外围下沉气流和副热带高压等不利气象条件,导致臭氧污染进一步加剧。     

进博会期间吴江地区污染特征分析

为分析2019年11月5-10日在上海召开中国国际进口博览会(简称"进博会")前后吴江地区的污染物变化特征与污染来源,该文采用吴江气象局的气象数据和环境监测数据对进博会前后污染物的变化趋势、气象条件影响和各种气团传输路径进行分析。结果表明,进博会期间,吴江地区实施的管控措施有效地降低了本地污染物的生成,PM_2.5和PM₁₀浓度分别下降了31.0%和47.3%,最大程度排除本地污染对外来传输分析的干扰。气象条件分析显示,在风速<3 m/s时,南风容易导致SO₂传输,当风速>4 m/s,西风容易导致颗粒物和SO₂浓度升高。HYSPLIT4.9模型显示,来自江苏和安徽中部地区(高度500 m左右)的污染气团,出现频率虽较低,却是导致吴江地区污染物浓度短时上升的重要原因;激光雷达监测结果显示,会议期间吴江地区出现2次污染传输过程,与气象条件分析以及轨迹聚合分析结果相一致。研究结果排除了本地污染对传输分析的干扰,客观评价了外来传输的影响,对于加强长三角区域联防联控具有重要的指导意义。     

基于三维空气质量模型的广东省臭氧生成速率分析

使用WRF/CAMx模型及化学过程分析(CPA)模块,系统研究了广东省夏、秋季的臭氧生成敏感性与生成速率。夏季,广州与东莞等珠三角中部地区臭氧生成主要对VOCs敏感,郊区的臭氧生成速率较大,珠江口地区是重要的臭氧生成源区,夏季白天(08:00—17:00)平均净臭氧生成速率可达37μg/(m³·h),位于珠三角东北部的天湖白天平均净臭氧生成速率约为25μg/(m³·h)。秋季,珠江口西岸臭氧生成主要对VOCs敏感,秋季臭氧生成速率显著低于夏季。夏、秋季珠三角大部分地区臭氧生成敏感性从早上对VOCs敏感逐步过渡到下午对NO_x敏感,广东其他大部分地区则全天均为NO_x敏感,一般在VOCs敏感区中的臭氧生成速率与化学消耗速率均较大。中心城区的臭氧生成弱,臭氧净化学消耗强。     

生物沸石人工湿地强化硝化处理污水处理厂二级出水研究

以生物沸石人工湿地(CW)中试装置处理实际城镇污水处理厂二级出水,通过273 d的运行,探讨了生物沸石人工湿地强化硝化处理二级出水的性能及温度对其硝化率的影响。结果表明:生物沸石人工湿地能够快速高效地去除二级出水中的氨氮,正常运行阶段氨氮平均去除率达90.5%,出水氨氮平均浓度低于0.5 mg/L。系统重启恢复快、周期短,12 d后氨氮平均去除率达到70%以上。低温阶段(低于13 ℃),生物沸石人工湿地对氨氮的平均去除率依然保持在67.6%。温度对强化硝化效果有显著影响,当水温从低于15 ℃缓慢升至25 ℃以上时,生物沸石人工湿地的氨氮平均硝化率从28%升至62%;强化硝化出水无明显的亚硝态氮积累现象,除低温阶段,出水亚硝态氮平均浓度为0.16 mg/L。氨氮主要是被微生物强化硝化成硝态氮。     

新区域主义视角下的管治尺度构建——以南京都市圈建设为例

在新区域主义的理论视角下,对南京都市圈的新区域实体和区域管治进行研究,指出南京都市圈是新区域主义在我国的一种表现形式。研究表明：①南京都市圈建设是从政府到管治过程,因为在决策中引入了非政府部门和私营部门的参与者;②南京都市圈建设也涉及到区域身份与发展愿景的构建,这是区域协调的起点;③在旅游和引资促销,以及交通网络建设上,南京都市圈内的城市合作不断加强。此外,南京都市圈的新区域主义不同于西方的市场主导的新区域主义。南京都市圈的新区域主义是由政府主导的,并有企业和非政府机构参与的新区域主义。研究指出,南京都市圈是在既有区域制度和政治地理上出现的新管治尺度,是一种新的区域管治模式。南京都市圈建设的有益经验将为和谐规划提供一些启迪。     

BP神经网络和ARIMA模型对污水处理厂出水总氮浓度的模拟预测

污水处理厂出水总氮(TN)浓度是评价水处理效果的关键指标之一。建立BP神经网络模型对污水处理厂脱氮工艺进行模拟,引入自回归整合移动平均模型(ARIMA模型)对污水处理厂未来短期出水TN浓度进行预测。结果表明:BP神经网络模型在训练集和测试集模拟结果的平均相对误差分别为15.9%和16.5%,模型预测结果的平稳性较差;ARIMA模型对未来7 d出水TN浓度的时序预测平均误差为4.41%,预测精度较高;2个模型相结合有助于实现污水处理厂快捷和高效的在线检测。