中国工业用水演变驱动因素分析

为深化工业用水量随社会经济发展变化规律的认识,提出“双层嵌套式”的结构分解分析（SDA）方法,量化了2002~2020年我国不同行业工业用水量变化驱动因素的影响.结果表明,以消费、投资和出口为代表的规模扩张因素是不同行业工业用水量增长的主要因素,其中人均消费扩张效应增长较快,且不同行业工业规模扩张的主要驱动因素存在明显差异,直接推动了工业结构变化.而工艺用水变动和水资源重复利用率变动是遏制工业用水量增长的主要因素,两者累计已完全抵消了工业规模扩张的正向效应,累计减少工业用水量112亿m3;但金属采选、冶炼加工及电力等能源加工行业的工艺用水变动负向效应偏小,仅依靠水资源重复利用率提升的工业用水效率提升潜力较小.因此,需要基于不同行业影响差异有针对性地强化工业节水管理,推动工业生产结构和消费结构转型升级,保持工业用水负增长态势.     

Integration of biological method and membrane technology in treating palm oil mill effluent

Palm oil industry is the most important agro-industry in Malaysia, but its by-product-palm oil mill effluent (POME), posed a great threat to water environment. In the past decades, several treatment and disposal methods have been proposed and investigated to solve this problem. A two-stage pilot-scale plant was designed and constructed for POME treatment. Anaerobic digestion and aerobic biodegradation constituted the first biological stage, while ultrafiltration (UF) and reverse osmosis (RO) membrane units were combined as the second membrane separation stage. In the anaerobic expanded granular sludge bed (EGSB) reactor, about 43% organic matter in POME was converted into biogas, and COD reduction efficiency reached 93% and 22% in EGSB and the following aerobic reactor, respectively. With the treatment in the first biological stage, suspended solids and oil also decreased to a low degree. All these alleviated the membrane fouling and prolonged the membrane life. In the membrane process unit, almost all the suspended solids were captured by UF membranes, while RO membrane excluded most of the dissolved solids or inorganic salts from RO permeate. After the whole treatment processes, organic matter in POME expressed by BOD and COD was removed almost thoroughly. Suspended solids and color were not detectable in RO permeate any more, and mineral elements only existed in trace amount (except for K and Na). The high-quality effluent was crystal clear and could be used as the boiler feed water.     

缓释氮源的固定化Rhodococcus sp.W7颗粒处理焦化废水

本研究将固定化微生物与氮源缓释相结合,以提高一般固定化微生物在氮源缺乏环境中的生物降解效率。利用尿素作为缓释氮源,通过将聚乙烯醇-海藻酸钠混合凝胶(包含尿素)在3% CaCl₂ 饱和硼酸溶液中一次交联,在0.5 mol·L⁻¹硫酸钠溶液中二次交联,最终制得的缓释尿素固定化微生物颗粒包封率高达98%以上,溶胀率在15%~25%,同时有较高的机械强度。在无氮条件下,颗粒可在4、8、12 h内分别完成对100 mg·L⁻¹苯酚、吡啶或喹啉的降解;在高碳氮比的模拟焦化废水环境下,可在6 h内完成对100 mg·L⁻¹苯酚、10 mg·L⁻¹吡啶及10 mg·L⁻¹喹啉混合底物的降解。另外,固定化微生物颗粒所包含的尿素提供的氮源能满足固定化微生物每天降解100 mg·L⁻¹苯酚并持续20 d。以上研究结果表明所制备的缓释尿素固定化微生物颗粒可应用于氮源匮乏的污水治理中并有较好的应用效果。     

特长公路隧道全射流火灾通风网络解算研究

为探究特长公路隧道全射流火灾在通风条件下隧道内风流分布及影响规律,基于斯考德-恒斯雷近似算法构建通风网络解算模型,并通过隧道现场风机效率测试和通风测试,验证通风网络解算模型的可靠性;引入火区阻力和火风压公式,建立全射流火灾通风网络计算模型.结果表明:铜锣山隧道射流风机正向运转效率为0.83～0.93,平均效率为0.88...     

氧四环素的微生物燃料电池处理及微生物群落

氧四环素(OTC)作为一种广谱性抗生素而被大量使用,其滥用不仅直接破坏生态系统,更容易引起微生物耐药性和抗性基因污染等问题.本研究利用微生物燃料电池(MFC)处理OTC,研究OTC在MFC不同运行时期的去除率变化情况,发现在运行150 d后,MFC对10 mg·L-1OTC的去除率在132 h达到99.0%.利用高通量测序技术分析并比较了原始接种猪粪与运行150 d后MFC阳极生物膜的微生物群落结构,发现厚壁菌门(Firmicutes)处于优势地位,但相比于原始接种猪粪,MFC生物膜上的变形菌门(Proteobacteria)的丰度从2.84%提高至8.92%~22.75%,此外,真细菌属(Eubacterium)的比例从几乎为0.00%显著提高至20.49%~49.00%.根据现有研究报道,Eubacterium spp.对多种氧杂环芳香族化合物具有一定的生物降解能力,本研究表明Eubacterium spp.可能是一类具有较强OTC降解能力的功能微生物.     

渭河流域水体细菌群落的环境响应及生态功能预测

流域水体中细菌群落多样性及其代谢功能研究对流域水污染整治及生态修复和水体健康评价具有重要价值.基于Illumina MiSeq高通量测序技术研究渭河流域陕西境内综合治理后水体中细菌群落分布特性,利用冗余分析(redundancy analysis,RDA)方法分析了水体细菌群落与水环境因子的相关关系,并采用PICRUSt (phylogenetic investigation of communities by reconstruction of unobserved states)方法预测和评价了渭河流域细菌群落生态功能.研究结果显示,变形菌门、放线细菌门、蓝藻门和拟杆菌门细菌是水体细菌群落中的主要菌门,占整个细菌群落的相对丰度高达85%,这类细菌与水体中的TP、NO_2~--N、NO_3~--N和TN呈显著的正相关关系(P=0. 02 0. 05);灞河入渭口下游(S5)细菌群落丰度最高,皂河(S4)细菌群落丰度最低;渭河流域水体致使人类患传染性疾病的可能性较大,且对生物体内分泌系统有较大的影响.本研究成果可为渭河流域水环境健康有序发展提供理论基础.     

接触氧化过滤一体化生物反应器处理城市污水

针对一种采用组合填料的接触氧化过滤一体化生物反应器,进行了以间歇方式处理城市污水的试验研究.结果表明,在曝气时间为60 min,DO为2～3 mg/L,反应器上部填料层容积负荷率(以COD计)为2.4 kg/(m~3·d),生物滤床初始滤速为5 m/h时,反应器出水COD、NH_4~+-N、浊度的平均去除率分别为90.6%、81.4%和96.7%,但TP去除效果欠佳,平均去除率为60.1%.     

活性污泥法动力学模型应用中的参数校核

对国际水协的活性污泥法动力学模型在应用中遇到的参数校核问题进行研究 ,总结了目前常用的三种方法 :专家法、灵敏度分析法和过程工程 (ProcessEngineering)法。分析了每种方法的原理、优点和不足之处 ,列举了实际应用的例子。     

土壤中农药的迁移转化规律及其影响农药在土壤中残留、降解的环境因素

农药在土壤中的残留是对农业环境造成污染的一大根源。本文介绍了农药在土壤中降解转化的主要途径及机理,包括微生物降解、水解和光解,分析了土壤中不同环境因素(有机质、湿度、温度、pH值、根系分泌物和粒径等)对农药降解和转化过程的影响,展望了今后的研究方向,旨在为进一步治理和修复土壤的农药污染提供依据。     

萃取在含盐有机废水焚烧处理中的应用

提出并研究了萃取-焚烧工艺在蒸发残液焚烧处理中的应用.以乙酸乙酯为萃取剂,水油体积比为5时,将含30 g·L-1氯化钠、1 g·L-1对硝基苯酚的模拟废水剧烈振荡1min,静置10 min后进行萃取,一级萃取效率和二级萃取效率分别为97.12%和99.89%.随着水油比的升高,一级萃取效率和二级萃取效率都有所下降,但是经过二级萃取之后,有机物的萃取率均在99.00%以上.废水中的氯化钠对萃取效率有提高作用,当氯化钠浓度从60g·L-1升高到200 g·L-1时,一级萃取效率和二级萃取效率分别从94.76%和99.82%上升到97.53%和99.92%.正辛醇的萃取效率较乙酸乙酯低.经过萃取脱盐的有机相,蒸发回收有机溶剂后得到有机物残渣,有机物残渣与有机废水蒸汽一起进入流化床焚烧炉进行焚烧处理;当焚烧炉的温度从700℃提高到850℃时,有机废水蒸汽单独焚烧的焚烧效率从86.34%上升到99.96%,而有机废水蒸汽和有机残渣混合焚烧时的焚烧效率则从90.16%上升到99.99%.