膜生物反应器亚硝化性能的影响因素研究

利用膜生物反应器成功启动了亚硝化工艺处理人工合成废水.为了确定影响亚硝化工艺效果的因素,先后对温度和溶解氧浓度进行了研究,结果表明,在温度35℃并且NH4+-N负荷平均0.45 kg.(m3.d)-1和溶解氧0.5 mg/L的条件下,可使出水中NO3--N的浓度低于20 mg.L-1,而ρ(NO2--N)∶ρ(NH4+-N)接近1.0.同时发现反应器运行期间,在低溶解氧的情况下,膜组件的污染并不严重.荧光原位杂交分析发现,在膜生物反应器中氨氧化菌成为优势菌种,亚硝酸盐氧化菌的活性受到了抑制.微生物群落分析则进一步提供了实现亚硝化工艺所必需的生物信息.     

城市道路旁小蜡叶片对重金属的富集特征

通过对合肥市市区交通干线、城郊公路和植物园道路(对照区)的土壤,以及道路绿化灌木小蜡(Ligustrum sinense)叶片中Cu,Zn,Pb,Cd和Cr含量的测定,分析城市交通产生的大气重金属污染物在土壤和植物叶片中的富集特征.结果表明,公路交通和车辆尾气排放产生的重金属污染物能够显著地在土壤和小蜡叶片中富集.公路土壤中富集的Cu,Zn,Pb和Cr之间有着较高的相关性,且富集量与道路车流量有着明显的正相关.小蜡叶片富集的Cu,Zn,Pb,Cd和Cr主要来自于道路交通产生的大气重金属污染物,同土壤中相应重金属元素的相关性较差,而且市区干线的叶片富集量高于城郊公路,城郊公路高于对照点.雨水的冲刷能够减少小蜡叶片表面重金属的含量,同时小蜡叶片对重金属的富集,在4月至7月的富集速度或富集增量高于7月至10月,这与小蜡叶片的生长趋势相一致.     

北京市春季大气中的多溴联苯醚

本研究测定了北京市春季大气中7种多溴联苯醚(PBDEs)同族体的浓度(BDE-28,BDE-47,BDE-99,BDE-153,BDE-183,BDE-206,BDE-209),PBDEs总含量(∑7PBDEs)范围为31-1049 Pg·m-3,与世界其它城市大气中PBDEs的水平相当.研究发现BDE-47的气粒分配比与温度呈显著止相关,相关系数r=0.860(α=0.01);大气中BDE-206和BDE-209的浓度分别与大气总悬浮颗粒物的浓度呈显著正相关(除风沙期间大气样品外),相关系数为r=0.762(α=O.05),r=0.869(α=0.05).研究表明气象条件会影响北京春季大气中PBDEs的水平和分布.     

农业非点源污染田间模型及其应用

非点源污染的负荷定量化研究是控制、评价和管理非点源污染的基础.农业非点源污染负荷估算包括农田排水估算和排水中的污染物浓度预测2个环节.依据水量平衡原理,农田排水应用DRAINMOD模型估算;将农田的施肥和灌溉过程合成作为田间污染物浓度的脉冲输入,农田排水中的污染物浓度变化则视作对应于此脉冲输入的响应过程,而污染物在田间的复杂迁移转化过程以逆高斯概率密度函数隐含表达.以此为基础,构建了农田尺度农业非点源污染负荷估算模型.以青铜峡灌区典型试验区为例,对稻田排水沟中硝态氮(NO_3~--N)和总磷(TP)的负荷过程进行了模拟,结果表明,模型估算结果和实测污染物负荷过程非常接近,Nash-Suttcliffe模拟效率系数分别为0.963和0.945,表明该模型具有较高的可靠性.     

沉积物中吸附态菲的解吸与微生物降解的相互作用

从长江武汉段采集4个沉积物样品,向样品中添加菲后采用XAD-2大孔树脂模拟研究沉积物中吸附态菲的非生物解吸过程,并且利用从长江水样中分离纯化的菲降解菌进行吸附态菲的生物降解试验,比较吸附态菲的生物降解和非生物解吸过程.结果表明,菲的非生物解吸大致可分为快速、慢速和极慢速解吸3个阶段.在慢速解吸阶段,生物条件下沉积相菲浓度降低速率是其非生物解吸速率的1.9-4.0倍.微生物加速了菲从沉积物中的释放过程.微生物的活性影响沉积物中吸附态菲的微生物可利用性,在降解后期通过向体系添加微生物和营养盐,在保持微生物活性的条件下,生物降解时菲的固相残留值远小于非生物解吸条件下菲的固相残留值.吸附态菲的平均生物降解速率约为其解吸速率的1.2倍,且沉积物中与黑炭结合的菲也能部分被微生物利用.由此说明,沉积物中吸附态菲的解吸过程并不完全限制其微生物降解,微生物能够部分利用沉积物中较难解吸的吸附态菲.     

紫外光降解反应器去除氯苯气体模型的建立与应用

从光化学反应过程出发,基于线性光源球面辐射能量分布（LSSE）,以反应器内部空间的辐射能吸收密度、空塔停留时间、进口浓度等为主要参数,建立了气相环境中紫外光化学反应器去除氯苯的数学模型.结果表明,建立的模型能很好地模拟和预测紫外光化学反应器对氯苯气体的去除性能.氯苯气体的紫外光化学反应表现出一级反应动力学的特征.该模型包含了紫外光降解反应器设计的主要参数,同时被用于预测了反应器在不同进口浓度和不同空塔停留时间条件下的出口氯苯浓度,进而获得不同进口浓度达标排放所需要的最小空塔停留时间,为气相污染物的紫外光降解反应器的设计与运行提供了重要的理论指导.     

南京地区大气灰霾的数值模拟

从环境角度出发,在化学成分分析的基础上,利用灰疆与能见度的关系,数值模拟了南京地区能见度分布及灰霾天气现象.研究表明:冬夏两季SO2-4/NO-3质量比为5.39;风速、相对湿度、PM2.5浓度是灰霾天气形成的主要影响因素;能见度模拟结果很好地体现了细粒子成分的污染分布特征,在南京地区,硫酸盐和有机气溶胶是能见度下降最重要的贡献者,其次为黑碳气溶胶.     

Pollutants removal and simulation model of combined membrane process forwastewater treatment and reuse in submarine cabin for long voyage

A laboratory scale test was conducted in a combined membrane process (CMP) with a capacity of 2.91 m3/d for 240 d totreat the mixed wastewater of humidity condensate, hygiene wastewater and urine in submarine cabin during prolonged voyage.Removal performance of chemical oxygen demand (COD), ammonia nitrogen (NH4+-N), turbidity and anionic surfactants (LAS)was investigated under di erent conditions. It was observed that the e uent COD, NH4+-N, turbidity and LAS flocculated in ranges of0.19–0.85 mg/L, 0.03–0.18 mg/L, 0.0–0.15 NTU and 0.0–0.05 mg/L, respectively in spite of considerable fluctuation in correspondinginfluent of 2120–5350 mg/L, 79.5–129.3 mg/L, 110–181.1NTU and 4.9–5.4 mg/L. The e uent quality of the CMP could meet therequirements of mechanical water and hygiene water according to the class I water quality standards in China (GB3838-2002). Theremoval rates of COD, NH4+-N, turbidity and LAS removed in the MBR were more than 90%, which indicated that biodegradationis indispensable and plays a major role in the wastewater treatment and reuse. A model, built on the back propagation neural network(BPNN) theory, was developed for the simulation of CMP and produced high reliability. The average error of COD and NH4+-N was5.14% and 6.20%, respectively, and the root mean squared error of turbidity and LAS was 2.76% and 1.41%, respectively. The resultsindicated that the model well fitted the laboratory data, and was able to simulate the removal of COD, NH4+-N, turbidity and LAS. Italso suggested that the model proposed could reflect and manage the operation of CMP for the treatment of the mixed wastewaters insubmarine.     

用生物膜缺氧修复受污染的城市河道水

采用一种类似氧化沟的反应器,其中利用蜂窝陶瓷为载体形成生物膜替代活性污泥,对城市受污染的河道水体进行缺氧生物修复.修复过程中控制溶解氧含量在0.5 mg/L以下,使生物反应在缺氧状态下运行.在此过程中,水中的氨氮去除率为40%～60%,总氮的去除率达到40%～45%,即氨氮和总氮得到同步去除,且没有亚硝酸盐积累.提取生物膜置于摇瓶内进行厌氧培养发现,氨氮和亚硝酸盐氮也得到同步去除,这表明在低碳氮比的微污染地表水的生物修复过程中同时有硝化-反硝化和厌氧氨氧化现象.通过分子生物学分析,证实在生物膜群落里存在具有厌氧氨氧化能力的微生物.这一结果有可能为富营养化水体的修复提供一种经济、实用的技术途径.     

浸没式双轴旋转厌氧膜生物反应器处理啤酒废水试验

研究了新型浸没式双轴旋转厌氧膜生物反应器(SDRAnMBR)处理模拟啤酒废水的运行性能.研究结果表明,SDRAnMBR对啤酒废水有较好的处理效果,处理过程负荷提高快,有机物去除率高,系统耐冲击负荷的能力强,而且运行非常稳定.正常运行期间,进水COD在2900～5200mg·L-1,容积负荷为4.97～12.48kg·m-·3d-1(以COD计)时,COD的平均去除率为95.15%.膜截留和三相旋转流的共同作用,加强了在高污泥浓度(MLSS)和高负荷条件下运行时的混合和传质,从而强化了SDRAnMBR在高MLSS和高容积负荷下运行的稳定性和出水水质.