旋轮虫在污水生物处理中的作用机制初探

蛭形轮虫常被用作生物处理性能良好的指示生物.本文以一种常见的蛭形轮虫—旋轮虫(Philodina sp.)为研究对象,着重探讨了旋轮虫及其分泌物对活性污泥处理性能和细菌的作用方式,以明确旋轮虫在污水生物处理中的作用机制.结果表明,旋轮虫及其分泌物均在一定程度上提高了活性污泥对COD、氨氮、总磷的去除率,且两者的提高效果相近,表明旋轮虫分泌物是旋轮虫对活性污泥的主要作用形式,即非直接捕食性的间接作用是其主要作用形式.旋轮虫分泌物对絮凝性细菌的絮凝性、异养硝化-好氧反硝化菌的同步硝化和脱氮效能均有促进作用,进一步表明旋轮虫提高活性污泥活性的作用是通过其分泌物提高细菌活性的结果.此外,通过使用根癌农杆菌KYC55从旋轮虫分泌物中检测出AHLs信号分子的类似物,表明旋轮虫对细菌的作用机制可能是其分泌物误导或触发细菌的群体感应所致.本文结果为研究微型动物在污水生物处理中的作用机制提供了新的研究思路.     

应用模式模拟济南市机动车污染的空间分布

以济南市机动车污染排放实际情况为基础,结合具体的地理、气象等特点,采用ISCST3模式模拟计算了济南市196 km2范围内年均CO 和NOx浓度空间分布,确定出济南市机动车污染较为严重,需要重点控制机动车污染的区域。      

人工湿地污水处理系统植物光合作用特性的研究

利用人工湿地处理生活污水,考察了湿地植物光合作用特性及其与污染物净化效果的关系。结果表明,植物净光合速率只与湿地COD、TN去除率显著正相关。而与TP去除率关系不大。在实际工程中,可将植物光合速率作为湿地植物选择的重要依据之一。     

城市降雨径流模型参数全局灵敏度分析

采用逐步回归法分析典型城市降雨径流管理模型(SWMM)水文参数的全局灵敏度,为模型参数的有效识别提供参考.结果表明,汇水区面积对总产流起决定性作用.在雨强较小(10.5mm)的情况下,透水区参数灵敏度很小,可在参数识别中设为经验值;在较强降雨(52.5mm)情况下,管道曼宁系数是决定峰值流量与峰值发生时间的关键参数.减小汇水区面积的不确定性可提高其他参数的灵敏度,有利于参数的有效识别.     

生物膜-磁分离集成装置处理污染河水工艺参数优化

采用生物膜-磁分离集成装置对污染河水进行了污染物去除实验。对集成装置的生物膜反应区、磁分离反应区分别进行单因素实验、响应曲面实验,研究了集成装置的关键参数对污染河水处理效果的影响,探寻其最佳工艺参数。结果表明:在生物膜反应区中,水力停留时间(HRT)、曝停比和温度分别在12 h、6∶6和28℃NH_4~+-N、TN和COD_(Mn)的去除率分别达到90%、60%和90%左右;在磁分离反应区中,聚合氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)和磁种的投加量分别在133.02、2.96和171.66 mg·L~(-1)的最优条件下,对生物膜处理水中TP的去除率达到了96.55%,且PAC投加量对除磷效果影响最为显著;稳定运行集成装置,出水NH_4~+-N、TN、COD_(Mn)和TP的去除率分别达到91.78%、61.25%、93.85%和97.12%。本实验结果为污染河水的脱氮除磷提供了重要参考。     

水生植物与水气界面气体交换对岩溶泉水化学及碳循环影响

为揭示水生植物光合作用及水气之间气体交换对岩溶水化学及碳循环的影响,在姜家泉沿程选取5个监测点,于2017年12月至2018年11月对其水化学性质进行监测.结果显示:(1)在降水较少的月份,JJQ3的Ca2+浓度和HCO3-浓度明显小于JJQ1和JJQ2,并且溶解氧(DO)与电导率(EC)、Ca2+浓度、HCO3-浓度之间均呈负相关关系,说明池水处水生植物光合作用将碳酸盐岩溶蚀产生的HCO3-转化成了稳定的有机碳,从而增强了岩溶碳汇效应.(2)JJQ4的Ca2+和HCO3-浓度与JJQ1、JJQ2没有明显差异,但pH和溶解氧(DO)却明显高于JJQ1和JJQ2,并且JJQ4处溶解无机碳的稳定碳同位素(δ13CDIC)偏正于JJQ1和JJQ2,这主要是跌水导致水-气之间发生了气体交换.大气中的氧气通过曝气作用进入水中,而水中二氧化碳分压(pCO2)远高于大气,导致水中溶解的CO2脱气.(3)姜家泉水化学受到水生植物光合作用和水-气间气体交换的共同影响,并且在强酸参与下,CO2脱气将进一步减弱岩溶碳汇效应.因此,为准确估算岩溶碳通量,有必要对两种作用方式进行区分.     

赤水河河水溶解态微量元素空间分布及来源分析

为了解人为活动对小流域微量元素的影响,以赤水河流域22条主要支流为研究对象,采集表层水样,结合多元统计分析方法对水体中8种溶解态微量元素(Al、Cr、Fe、Sr、Mn、Cd、Li和As)的含量、空间分布规律及来源进行分析.结果 表明:8种微量元素的中位值浓度顺序为Sr＞Fe＞Al＞Li＞As＞Cr＞Cd＞Mn,元素浓度总体较低,与长江源区背景值相近,其中Sr浓度中位值最高,为540.2 ug/L.空间分析表明,微量元素含量较高的子流域集中于赤水河中、上游地区.因子分析表明,As和Li的来源主要受到城市污水和工业废水的影响,Mn和Cd的来源与农业生产活动输入有密切关系,Al、Cr、Sr、Fe的来源除了与岩石矿物风化和土壤侵蚀有关外,还受到城市废水输入的影响.通过聚类分析,赤水河子流域在空间上划分为4个区域:赤水河下游段(C1),赤水河中上游段(C2),赤水河源河和渭河(C3),盐津河(C4),溶解态微量元素水平大小排序为C4＞C2＞C3＞C1.其中Sr、Fe、As和Li浓度在C4最高,Mn和Cd浓度在C3最高,Al、Cr则在C2达到最高浓度值.     

超薄水滑石纳米片除磷效果与机理

为了开发一种新型高效的除磷吸附剂,通过甲酰胺一步合成法制备了不同镁铝反应物浓度的水滑石纳米片(LDHns-F1~4),并利用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)等技术对LDHns-F的形貌进行了表征。结果表明,该方法成功合成了超薄水滑石纳米片,横向尺寸约30 nm,呈板状形貌和六角形微晶的特点。冷干后的水滑石纳米片具有水滑石XRD特征峰,干燥过程会造成纳米片的部分堆叠。等温吸附实验结果表明,纳米片LDHns-F3(镁铝反应物摩尔浓度为0.08、0.04 mol·L-1)对磷酸盐的饱和最大吸附量为128.0 mg·g-1,固磷能力比层状水滑石LDH-P提高61%。吸附反应在15 min后达到平衡,吸附动力学符合伪二级动力学方程,表明化学吸附可能是LDHns-F3吸附磷酸根的速率控制步骤。通过Zeta电位和X射线光电子能谱(XPS)对吸附机制进行分析,结果表明磷酸盐在水滑石纳米片层板表面通过羟基络合形成了内层络合物。水滑石纳米片层表面存在的大量羟基使其对含氧阴离子型污染物具有良好的吸附性能,在高浓度含磷水体处理中具有广阔的应用前景。     

镧铝/壳聚糖复合小球对水中磷的吸附及机理

镧铝复合材料对水体中磷有着优良的吸附性能,但其粉末状特性大大限制了其应用前景。利用壳聚糖的可塑性,制备出镧铝/壳聚糖复合小球,并利用环氧氯丙烷和聚乙烯醇提高复合材料的耐酸性,同时研究其对水体中磷的静态批吸附及动态柱吸附行为,最后采用SEM、EDS、XRD和FTIR表征方法观察吸附磷前后的微观结构,阐述吸附机理。结果表明:镧铝/壳聚糖复合小球对磷的最大吸附量达到39.84 mg·g~(-1);壳聚糖/镧铝质量比为1/10时,复合小球穿透吸附效率随流速提高而下降,BDST模型能够有效地模拟该复合小球对磷的动态吸附过程;壳聚糖/镧铝质量比为1/4的聚乙烯醇改性复合小球较质量比为1/5的更加耐受水流冲击,吸附效果较为稳定;静电作用,离子交换作用,络合作用和La化合物产生的氧空位是镧铝/壳聚糖复合小球吸磷的主要机理。     

胶结充填体水化放热规律及其影响研究

为了研究充填采矿法中胶结充填体的水化放热作用,现场实测充填体温度,并对充填体散热的影响及治理进行了研究。研究结果表明:充填采矿法的采掘作业面均依靠局扇供风,因此通风效果直接影响作业面热环境,充填作业完成后3 d内放热量达到最大,此时充填体周围采场气温达28℃以上,应依据降温风速（0.5~1.0 m/s）的要求重新计算需风量;运用Ventsim预测采深为1 456 m时在3种风速下的采场热环境,当独头风量为3 m3/s时属于一级热害矿井,当风量增至6 m3/s和9 m3/s时热害降至一级标准以下,热环境明显改善,且入风为21.4℃、风量为6 m3/s时采场气温会降至27.2℃,因此加大采场有效风量和风速是改善深部热环境的有效措施;充填水化热与采场气温呈正相关,因此应合理安排作业计划,避免在放热量大的充填体周围作业,如需作业应加强通风,人员上岗应进行职业健康检查,合理安排岗位并及时发放降暑饮品,以免出现紧急情况或危险。