技术标准视角下我国污水处理厂尾水人工湿地设计分析

人工湿地已逐渐应用于我国污水处理厂提标改造和尾水资源化利用工程实践中,并成为一项备受关注的技术。为指导和规范国内各地区污水处理厂尾水人工湿地工程的设计和建设,国家和地方相关职能部门及专业协会发布实施了多部尾水人工湿地技术标准。在全面梳理国内外尾水人工湿地工程应用现状和当前指导尾水人工湿地设计、建设的相关技术标准实施情况的基础上,对不同层面尾水人工湿地技术标准从工艺选型、设计参数等方面进行对比分析。依据尾水人工湿地碳水平调控策略的可行性、经济性并结合实际工程应用可达性的综合分析,确定湿地结构优化、工艺改进、耦合工艺是优化尾水人工湿地工程设计和强化其脱氮效能的较好策略和途径。为保障人工湿地工程安全和正常运营,建议人工湿地工程设计时应依据当地的水文条件,进行湿地的总水量平衡计算。未来应构建基于基质和水生植物选择、工程运营监测等方面的基础数据库,加强技术标准在尾水人工湿地全生命周期中的指导作用。

     

一株金霉素降解新菌株的分离鉴定及降解条件优化

四环素类抗生素在畜牧业中的广泛应用对人类和动物具有潜在的危害。以金霉素制药厂污泥为原料,从中分离出一株能够高效降解金霉素的纯菌株,命名为ZL-1。经形态学观察、革兰氏染色和16S rDNA鉴定,表明该菌株属于革兰氏阴性菌、不动杆菌属（Acinetobacter sp.）。通过正交试验研究了碳源、温度、pH、初始金霉素浓度、接种量对菌株ZL-1降解金霉素效果的影响。结果表明,温度、接种量和初始金霉素浓度对该菌株降解金霉素的影响较大。以正交试验的结果为依据,采用响应面法优化该菌株对金霉素的降解条件,确定了最优条件为金霉素初始浓度134.864 mg/L,温度34.409 ℃,接种量5.223%（体积比）。在最佳降解条件下,金霉素的实际降解率为93.70%,预测降解率为93.723%,表明预测模型的预测值与实际的降解效果较贴合。

     

Fe2+联合NaClO强化污泥脱水性能与作用机理

为了强化污泥脱水性能,采用亚铁离子 (Fe²⁺) 活化次氯酸钠 (NaClO) 氧化工艺改善其脱水效果,考察了Fe²⁺/NaClO体系中Fe²⁺和NaClO投加量、初始pH对污泥脱水性能的影响,并探究强化污泥深度脱水的作用机制。研究表明,初始pH为5.0、Fe²⁺和NaClO投加量 (以总悬浮固体计) 分别为48.61和39.04 mg·g⁻¹时,污泥的脱水性能最佳,污泥含水率和比阻分别由91.32%和11.81×10¹² m·kg⁻¹降低至71.74%和1.71×10¹² m·kg⁻¹。Fe²⁺/NaClO氧化体系使胞外聚合物 (EPS) 降解和部分细胞裂解,反应生成的强氧化性的·OH会降解松散附着型EPS (LB-EPS) 和紧密黏附型EPS (TB-EPS) 中的蛋白质和多糖,改变蛋白质二级结构,导致蛋白质结构松散,暴露了更多的疏水位点,同时减少污泥表面的亲水性官能团,释放EPS结合水。Fe³⁺使污泥絮体颗粒在絮凝形成松散、多孔的絮体结构,有利于胞内结合水的排出,从而改善污泥脱水性能。本研究结果可为有效去除污泥中的结合水和提高污泥的脱水性能提供参考。     

公路隧道事故预防分析

探讨了公路隧道交通事故的特点和主要影响因素,采用事故树分析法对可能导致隧道火灾事故的因素进行了分析,得出在隧道内减少可燃烧物品数量和采用阻燃或不燃物品做内装饰是降低隧道火灾发生概率的有效措施,并提出了预防公路隧道交通事故和火灾的具体对策.     

超声耦合高铁酸钾对印染污泥脱水性能的影响

分别采用高铁酸钾、超声、超声耦合高铁酸钾对印染污泥的脱水性能进行研究,考察了印染污泥中沉降速率(SV30)、毛细吸水时间(CST)、污泥破解率DDCOD和泥饼含水率等脱水指标的变化情况。结果表明,低声能密度(0.225~0.45 W·mL-1)和短超声时间(1~6 min)都能够促进污泥的脱水性能。在声能密度为0.45 W·mL-1,超声时间为4 min的最佳超声条件下,SV30和CST分别下降了6.3% 和16.35%。同时,高铁酸钾的添加使污泥脱水效果更显著,在最佳添加量(60 mg·g-1)下,SV30、CST和泥饼含水率较原污泥减少了18.36%、31%和13.07%。为了促进污泥脱水,最佳污泥破解率DDCOD为2%~5%。扫描电镜结果显示,在最佳条件下处理的污泥较原污泥变化明显,原有颗粒结构被破坏,利于污泥脱水。     

响应面法优化凹凸棒土吸附水中亚甲基蓝

以凹凸棒土为吸附材料,对亚甲基蓝模拟水样进行吸附研究。采用响应面方法（RSM）对吸附工艺进行优化,考察温度、初始pH、吸附剂投加量、染料初始浓度对脱色率的影响,提出采用该工艺的数学模型及优化后的最佳工艺参数。结果表明,各影响因子对脱色率影响显著性顺序为吸附剂投加量 > 初始浓度 > 温度 > 初始pH。优化得到最佳的工艺参数：温度为55℃,pH为3.3,吸附剂投加量为0.15 g,染料初始浓度为100.02 mg·L-1,该条件下对亚甲基蓝模拟水样脱色率可达99.25%,与预测值98.68%接近。因此,建立的模型能真实地反映各主要因素的影响。     

Mn-La-Ce-Ni-Ox/P84一体化滤布的低温脱硝影响因素

将550℃煅烧的Mn-La-Ce-Ni-Ox（Mn/La/Ce/Ni=2.5：2.5：1：1）粉体均匀分散在蒸馏水中,采用P84滤料浸渍吸附复合氧化物分散液,经干燥、喷洒聚四氟乙烯乳液固定化,制备除尘脱硝一体化Mn-La-Ce-Ni-Ox/P84滤布。研究了Mn-La-Ce-Ni-Ox/P84滤布低温选择性催化还原（SCR）NO的活性。分别考察了反应温度、NH3/NO摩尔比、O2体积分数、复合氧化物负载量和SO2等因素对Mn-La-Ce-Ni-Ox/P84滤布NH3-SCR脱除NO活性的影响。结果表明,当催化剂负载量大于250 g·m-2时,在100~200℃温度范围内一体化滤布催化活性均大于90%,200℃时脱硝活性达98.3%。当氧含量＜6%、NH3/NO≤1.0时,一体化滤布脱硝活性随NH3/NO摩尔比的增大而增大,NH3过量与氧过量时无影响。200℃时,通入300×10-6SO2对Mn-La-Ce-Ni-Ox/P84滤布脱硝活性有一定地抑制作用,脱除NOx效率最低下降到88.6%,停止通入SO2后,脱硝活性逐渐恢复。     

生物炭和石墨的电化学性质对剩余污泥厌氧消化产甲烷的影响

以玉米秸秆为原料,分别在300、500和700 ℃的条件下热解制备生物炭(CS300、CS500、CS700),对其理化性质(pH、比表面积、灰分含量、元素组成)和电化学性质(电子供给能力(EDC)、电子接受能力(EAC)、导电率(EC))进行了表征,并将3种生物炭和导电型石墨分别加入消化反应器进行污泥中温厌氧消化批次实验。结果表明：CS300具有最高的EDC(0.598 mmol·g⁻¹),CS700具有最高的EAC(0.740 mmol·g⁻¹),石墨的导电性最强(2.0×10⁴ S·m⁻¹);4种碳材料对污泥厌氧消化产甲烷均有促进作用,CS300、石墨、CS500和CS700实验组的甲烷累积总产量比对照组分别提高了42.4%、38.9%、28.9%和11.2%。微生物群落结构分析结果表明：甲烷生成的主要代谢途径是CO₂还原代谢途径;3种生物炭材料均提高了Methanosarcina等氢营养型产甲烷古菌的相对丰度,CS300的富集能力最强,石墨的影响作用则不显著。冗余分析结果表明：4种碳材料的电化学性质对厌氧细菌群落组成变化的贡献度为52.7%,对厌氧古菌群落组成变化的贡献度为 64.4%;具有氧化还原活性的生物炭通过反复供给、接受电子大幅增加体系中微生物可用电子数量来提高互养微生物种间电子传递效率;而导电性能优秀的石墨则主要通过促进微生物的直接电子传递来提高甲烷产率。研究为解析具有电化学活性的碳材料对厌氧微生物菌群代谢特征和电子传递的影响规律提供了一定的理论支撑,对提高污泥厌氧消化效率、实现能源高效回收具有重要理论价值和现实意义。     

铁炭微电解强化水解酸化反应器高效处理聚乙烯醇废水

以聚乙烯醇(PVA)退浆废水为研究对象,构建了铁炭微电解强化厌氧生物处理的废水处理系统,对比研究了不同负荷条件下常规水解酸化反应器(R1,无铁炭材料)和铁炭耦合厌氧水解酸化反应器(R2,有铁炭材料)对PVA退浆废水的去除效果、颗粒污泥特性(胞外聚合物(EPS))、挥发性脂肪酸(VFAs)组成及微生物群落结构的差异。结果表明：R2出水平均COD去除率和平均PVA去除率分别稳定在86.8%和75.8%,均优于R1;添加铁炭材料可促进丙酸、丁酸转化成乙酸,提高了乙酸产量;R2颗粒污泥紧密黏附EPS(TB-EPS)、松散附着EPS(LB-EPS)含量较R1有所增加,颗粒污泥结构得到优化。高通量测序结果表明,添加铁炭对水解酸化菌群有显著影响,Propionibacteriaceae、Clostridium sensu stricto 12在PVA的降解中起重要作用。综合上述结果,铁炭微电解可有效强化水解酸化反应器对PVA退浆废水的处理效果,研究结果可为厌氧生物法处理PVA退浆废水提供参考。     

多溴联苯醚与四溴双酚A的生物代谢研究进展

分析了生物体内多溴联苯醚（PBDEs）和四溴双酚A（TBBPA）的来源和分布,综述了PBDEs和TBBPA在生物体内发生还原代谢和氧化代谢的研究进展,从体内原位代谢和体外模拟代谢2个方面探讨了PBDEs和TBBPA的生物代谢机制、代谢途径及代谢中可能涉及的代谢酶,指出今后应进一步深入开展PBDEs和TBBPA的生物积累和代谢产物的定量分析的研究。