生物炭对Pseudomonas flava WD-3的固定化及其强化人工湿地污水处理研究

为确保寒冷地区冬季人工湿地的污水处理效果,采用从南四湖人工湿地底泥中分离纯化得到的一株低温菌Pseudomonas flava WD-3为研究对象,以水稻秸秆在300、500和700℃下炭化得到的生物活性炭为吸附载体,在6~8℃低温条件下,通过重复试验探索生物炭对微生物吸附固定的最佳时间及对污水的去除效率,并将最优的生物炭固定化菌剂投入到人工湿地中,探究菌剂投加量对污水处理效果的影响.结果表明,水稻秸秆生物炭最佳热解温度为700℃,对Pseudomonas flava WD-3的吸附固定化时间为24 h.生物炭固定化Pseudomonas flava WD-3在冬季人工湿地的最佳投加量为0.042 g·L~(-1),其对污水中COD、NH_4~+-N和TP的去除效率有明显的提高,分别为游离菌处理效果的1.03、1.15、1.14倍,且去除性能稳定.生物炭固定化Pseudomonas flava WD-3对污水中COD、NH_4~+-N、TN和TP的降解过程符合一级反应动力学模型.     

地下水环境因素对包覆型纳米铁降解NO3——N的影响

采用室内序批试验对比研究了ρ(DO)、光照、温度及初始pH等因素对油酸包覆型纳米铁材料去除地下水中NO₃--N效果的影响. 结果表明:模拟地下水溶解氧环境〔ρ(DO)为0.50 mg/L〕和实验室纯水溶解氧环境〔ρ(DO)为5.41 mg/L〕下,反应264 h后NO₃--N的去除率分别为78.9%和42.3%;模拟地下水黑暗环境和实验室自然光照下,NO₃--N的去除率变化不大,反应400 h后均达到97.6%以上,反应过程中前者NO₂--N的转化率是后者的1.57倍;模拟一般地下水温度(15 ℃)和实验室室温(25 ℃)环境下,反应初期,温度越高,NO₃--N的降解速率越快,反应48 h后后者NO₃--N的去除率是前者的2.01倍;地下水不同初始pH(分别为4、7、9)对油酸包覆型纳米铁去除NO₃--N的影响较小,反应400 h后NO₃--N的去除率分别为87.9%、84.5%和82.3%,反应50 h内初始pH较高环境下的pH会逐渐降低,初始pH较低环境下的pH会逐渐升高,随后pH逐渐稳定在8附近. 可见,地下水低温、厌氧、黑暗的环境对包覆型纳米铁去除NO₃--N存在一定的影响,在修复地下水NO₃--N污染的应用研究中,有必要充分模拟地下水的环境条件,这也是获取客观理论数据的重要前提.      

SCR尿素热解系统尿素结晶的预防与对策

分析了SCR尿素热解系统中尿素结晶的原因,对系统设计、流场控制、设备选型、工艺水和压缩空气品质要求等方面进行了优化与选择,以期对热解炉尿素结晶的现象进行有效地预防和提供有针对性的对策。     

内置涡核破碎翼旋风分离器内颗粒受力数值分析

内置涡核破碎翼旋风分离器具有维持较高效率同时降低阻力的特点。研究其内部颗粒受力情况对揭示其工作机理有重要意义。利用计算流体力学方法（CFD）,采用雷诺应力模型（RSM）模拟流场,在此基础上,应用拉格朗日离散化模型（DPM）对传统Lapple型旋风分离器加设涡核破碎翼前后的内部颗粒进行追踪,并对其进行受力分析。结果表明：内置涡核破碎翼旋风分离器在颗粒分离时间及受力在数值上均与传统分离器有所差别;涡核破碎翼叶片较短时,径向合力主要表现为向外,离心力占主导作用,利于颗粒收集;叶片较长时,颗粒受到气流扰动作用加剧,径向上的运动随机性增加从而不利于分离。     

铁基污泥炭活化过硫酸盐调理污泥脱水

利用给水厂含铁污泥和污水厂污泥混合热解制备铁基污泥炭 (Iron-SBC) ,作为过硫酸盐活化剂,用于调理污泥脱水。研究了Iron-SBC的最佳制备条件及其活化PDS调理污泥脱水的效果,并探究其活化机制。结果表明,Iron-SBC最佳制备条件为给水厂含铁污泥和污水厂污泥比例3∶1、热解温度800 ℃、热解时间1 h。XRD、FT-IR及BET分析结果表明,与原混合污泥相比,Iron-SBC比表面积和孔容增大,表面负载了Fe⁰和FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄等铁的氧化物,并含有大量官能团。在活化PDS过程中,Iron-SBC表面的Fe⁰、铁的氧化物及官能团等均能有效活化PDS,产生SO₄⁻·和·OH自由基。XPS分析结果表明,Iron-SBC表面部分Fe²⁺被氧化为Fe³⁺,官能团C-C、C-OH和C=O等被氧化,并有Fe-O键生成。经Iron-SBC/PDS调理污泥后,CST、SRF和W_c分别由原泥的19.1 s、14.9×10¹² m·kg⁻¹和85.06%下降到8.4 s、5.4×10¹² m·kg⁻¹和73.48%。本研究结果可为含铁污泥和剩余污泥资源化及污泥深度脱水提供参考。     

膨润土复合颗粒与SRB协同处理酸性矿山废水

针对酸性矿山废水（AMD）pH低、重金属含量大、处理难等问题,采用膨润土-钢渣复合颗粒吸附剂、塑料雪花片和碎石作为填料,经生活污水、鸡粪、锯末发酵液驯化的硫酸盐还原菌（SRB）优势菌悬液对填料进行挂膜,构造三组动态柱：I#动态柱采用分层填装方式、II#动态柱采用混合填装方式、III#动态柱为只含有微生物的动态柱。研究其对Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+、SO42-和H+的去除效果,并研究分层的动态柱的再生效果、揭示机理。结果表明：膨润土-钢渣复合颗粒与微生物填料分层填装的方式更利于处理酸性矿山废水（AMD）,该动态柱40 d时对Fe2+、Mn2+、Cu2+和Zn2+的去除率均能达到95%以上,对SO42-的去除效果好于其他两个动态柱,且出水pH为中性,同时SRB还原SO42-生成的S2-/H2S可以使重金属离子固定、饱和吸附剂再生。说明膨润土复合颗粒与SRB协同处理酸性矿山废水具有创新高效性,值得推广使用。     

基于地基监测的人为源温室气体排放通量反演研究进展

不同尺度下温室气体的空间分布及变化趋势是研究气候变化的基础,也是评估相关减排政策实施效果的重要依据。当前碳排放核算主要基于排放清单,不确定性较大。基于监测数据的碳排放核算能够有效评估和修正排放清单结果,是对当前方法的有效补充。国内温室气体的监测主要针对污染源和环境浓度,对于人为源温室气体排放通量的监测研究较少。该文分析了近年来国内外基于地基监测的人为源温室气体排放通量研究,主要的研究方法可分为2类:柱浓度空间分布结合三维风场数据反演排放通量;结合实测体积分数、大气扩散模型和统计优化模型修正先验排放通量结果,以获取更准确的后验排放通量。通过分析和对比2种方法的优势和局限,讨论不同通量反演方法的适用场景。建议我国未来应构建适用于不同空间尺度的温室气体通量监测反演体系,综合利用多种监测手段,以校核验证排放清单,并为制定温室气体减排策略和评估应对气候变化工作成效提供技术支撑。     

国内突发环境事件特征分析

从突发环境事件的发展趋势、空间分布、污染受体类型、污染因子、污染原因及行业特征6个方面对2011—2017年我国3 203件突发环境事件及其中的突发环境污染事件进行统计与分析。结果表明:2011—2017年,突发环境事件发生次数总体呈下降趋势,一般环境事件是主要事件级别,占比为95.50%;华东地区是突发环境事件的主要发生地,占比为46.99%,上海市累计突发环境事件最多(761次),其次是陕西省(360次)和江苏省(347次);水是突发环境污染事件的主要污染受体,占比为85.59%;工业废水是引发突发环境污染事件的主要污染因子,占比为26.73%;人为因素是造成突发环境污染事件的主要因素,其中企业非法超标排污对突发环境污染事件的贡献率达36.56%;水力的生产和供应业以及化学原料和化学品制造业是突发环境污染事件的多发行业。需完善突发环境事件风险管理体系,加大对工业废水排放的多元监督力度,加强对事故多发行业的管理,以有效防控突发环境污染事件。     

不同配方菌剂对黑臭水体及底泥修复效果差异研究

为探究不同菌剂对黑臭水体的修复效果,揭示研究过程中微生物群落变化规律,采用不同配方菌剂对黑臭水体进行修复,探讨不同菌剂对上覆水、底泥和微生物的影响。结果表明：投加菌剂组上覆水pH均略高于试验前;化学-复合微生物菌剂组上覆水DO浓度略低于空白组（6.95 mg/L）,且上覆水NH₄ ⁺-N和TP去除率分别达到86.60%和66.07%,底泥酸可挥发性硫和有机质去除率分别达到79.20%和52.71%,去除效果均明显优于其他试验组;高通量测序表明,投加菌剂组底泥中硝化、反硝化细菌和有机质降解类细菌均具有较高相对丰度,且Vicinamibacterales下的某属在化学-复合微生物菌剂组中的相对丰度明显高于其他试验组（1.07%~2.18%）。研究显示化学-复合微生物菌剂对黑臭水体具有良好修复效果。

     

烧结烟气脱硫净化工程的最适宜技术选择

对冶金企业带式烧结机烟气净化工程所采用的技术路线进行了全面论述。根据烧结烟气有别于锅炉烟气的特点,强调贯彻"一机多效,协同减排"的原则,不可能照搬火电厂传统湿式脱硫和干式脱硝工艺,从当前的技术和经济发展水平出发,烧结烟气净化工程的最适用技术应当首选新型干法和半干法流程,如CFB(循环流化床法)、SDA(旋喷干燥法)和NID(新型一体化),此外,AC(活性炭/焦吸附法)和EBA(电子束-氨法)工艺也值得重视。对于大型带式烧结机,有必要采用烟气分割技术,有选择地实施部分烟气净化处理,既经济高效又可实现协同净化。