石膏浆液旋流器的分离性能实验研究

通过理论分析及工程经验对石灰石/石膏法烟气脱硫工艺中石膏浆液脱水系统的旋流器进行优化设计,在与工业实际相近的操作条件下,优选出了一根综合性能较好的旋流器。考察了该旋流器的压力、流量与分离效率之间相互关系,与常规石膏浆液旋流器的分级效率进行了比较,确定了最佳操作条件。结果表明,旋流器的进口流量随着进出口压力差的增大而增大,分离效率随着流量增加先上升后下降。在进口硫石膏颗粒平均粒径为24μm,流量为11.8~14.8 m3/h时,分离效率在85%以上,底流出口10μm、15μm以下的颗粒分别占底流出口颗粒总体积的1%、10%左右,起到了很明显的分级浓缩作用,分离性能也优于常规使用的石膏浆液旋流器。     

非水相硝基苯在含水层中的迁移释放规律

通过室内模拟实验,探讨了在非水相硝基苯污染含水层的条件下,其在含水层中的迁移及释放规律。迁移规律表明,非水相硝基苯并非在含水层中直接进行垂向迁移,而是一方面在自身重力作用下向含水层下部迁移,另一方面在地下水流的作用下随地下水同向运移,整体表现为随地下水流的侧向运移,并最终迁移至含水层底部。释放规律表明,非水相硝基苯在含水层迁移的过程中会向地下水大量释放,释放出的硝基苯在水流的作用下随地下水同向运移,污染源及迁移至含水层底部的非水相硝基苯均存在再次释放。     

介质阻挡放电联合催化臭氧化降解甲苯

采用介质阻挡放电区后结合MnOx/Al2O3/发泡镍去除甲苯,考察甲苯进气方式、臭氧产生方法及湿度对甲苯与O3同时去除的影响。结果表明,O3是等离子体区后催化降解甲苯的主要物种,介质阻挡放电联合催化臭氧化可实现甲苯及O3的同时高效去除。输入电压为9.0 kV时,甲苯的去除效率达92.8%,在80 min内O3的去除效率维持在99%以上。水蒸气对催化剂催化分解臭氧的活性没有直接的影响,O3浓度较高时湿度对甲苯降解效率的影响很小。GC-MS分析结果表明,甲苯降解的主要气相副产物有烷烃、酸、酮和含苯环有机物,提出了甲苯的降解途径。     

烟草下脚料发酵制取乙醇

通过单因素实验考察了硫酸浓度、固液比和水解时间对硫酸水解的影响。结果显示最优条件为:硫酸浓度为50%(w/w),固液比为10%(w/v),时间为100 min。烟草下脚料在最佳硫酸水解条件下,经5倍稀释,中和pH值至5～6。取经过滤后的水解液(FH)用酿酒酵母(Sacchharomyces cerevisiae)发酵产生乙醇,最大的乙醇浓度和乙醇产量分别为1.09g/L和54.5 g/kg。未过滤水解液(UFH,包括水解残渣)加入纤维素酶(70 U/100 mL)和酿酒酵母(Sacchharomyces cerevisiae)进行发酵,最大的乙醇浓度和乙醇产量分别为1.23 g/L和61.5 g/kg。     

两阶段曝气生物滤池的硝化性能

曝气生物滤池(BAF)是近年来受到广泛关注的一种新型污水处理技术,具有占地面积少、投资费用低、处理效率高、出水水质好等优点。现已被应用于许多污水处理厂的二级处理、深度处理以及污水的回用。实验以陶粒为填料,自行设计了升流式两阶段BAFs(UBAFs)处理模拟生活污水,考察了反应器运行条件对COD与氨氮去除影响,并探讨了UBAFs反应器内氮流失及同步硝化反硝化情况。结果表明,UBAFs对生活污水处理具有良好的净化效果。在进水COD和氨氮浓度分别为200~363 mg/L和16.8~31.3 mg/L条件下,UBAFs处理出水水质均达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T 18920-2002)标准,能够满足回用要求。通过采用氮平衡分析方法和借助电子扫描电镜技术,初步认为UBAFs反应器脱氮方式是由于在UBAFs第一阶段局部厌氧环境中以传统方式进行硝化反硝化脱氮,第二阶段是在好氧条件下,异养好氧硝化菌的同步硝化反硝化脱氮。     

剩余污泥减量化工艺条件优化研究

运用超声处理连续流活性污泥系统中不同种类的污泥,并将其回流至原系统中,研究其剩余污泥减量化效果。按正交实验设计并进行试验,确定最优工艺条件。结果表明:当声能密度为0.6 W/mL,作用时间为5 min,超声污泥为混合污泥,回流比为7∶120时,减量效果最佳。且在该条件下经一周期的运行,污泥减量效果达到96.24%,COD由进水的830 mg/L降至44 mg/L,NH4+-N和TN分别由进水的62.43 mg/L和103.19 mg/L,降解到2.31 mg/L和6.52 mg/L,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级排放标准。     

地下渗滤系统处理农村生活污水的研究

在天津武清区一村落构建了2个并行的地下渗滤系统,考察了其对农村生活污水的处理效果。该系统水力负荷为10 cm/d,处理能力为50 t/d。填充介质选用土壤、陶粒、炉渣和两种自然有机质,按5∶2∶2∶1的比例配置的人工土层。结果表明地下渗滤系统对污水中各种主要污染因子均有一定的去除效果,在进水COD和C/N较低的不利条件下,COD、总磷、氨氮、总氮、悬浮物均得到有效去除,出水中各项污染指标平均浓度均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级A标准;具体到不同的污染指标,添加了不同有机质的2个并行系统的处理效果也有所不同。总体上看,地下渗滤系统作为农村生活污水的处理设施有很好的应用前景。     

利用城市污泥堆肥及建筑弃土种植麦冬研究

将污泥堆肥产品分别与建筑弃土按0%、10%、20%、30%、40%和50%(湿重)的比例配制营养土,以麦冬为例进行180 d的栽培实验,分析了营养土对麦冬生长特性、植物体内及栽培土壤中营养学指标和重金属含量的变化规律,并通过模糊综合评价方法选择营养土较佳配制方案。实验结果表明:堆肥比例在50%时麦冬生物量增加率、新生芽数及地表部分比重为最大值,在30%时纺锤体肉质数减少率为最大值;随着营养土中堆肥比例增加,麦冬体内养分含量、重金属积累量随之增加,均在50%时达到最大值;栽培土壤养分越多损失量越多,各指残留率越低,同时全磷、全氮及K含量降低率较有效磷、碱解氮小得多,Cr降低率在5.20%～8.34%之间,Zn降低率在3.27%～17.35%之间;堆肥比例在40%以上的营养土对麦冬生长效果好,但较佳配制方案为堆肥产品占20%。     

1949年以来中国环境与发展关系的演变

从IPAT方程出发,发现了环境影响随着经济发展或时间的演变依次遵循三个"倒U型"曲线规律,即环境影响强度的倒U型曲线、人均环境影响的倒U型曲线和环境影响总量的倒U型曲线。根据此规律,可以将该演化过程划分为四个阶段即:环境影响强度高峰前阶段、环境影响强度高峰到人均环境影响量高峰阶段、人均环境影响量高峰到环境影响总量高峰阶段以及环境影响总量稳定下降阶段。在环境演变的不同阶段,主要驱动力存在着明显的差异。在环境影响强度高峰前阶段,资源消耗或污染物排放增长更多地由资源或污染密集型技术进步驱动;在资源消耗或污染物强度高峰到人均资源消耗或污染物排放高峰阶段,主要由经济增长驱动;而在人均资源消耗或污染物排放高峰到资源消耗或污染物排放总量高峰阶段以及总量高峰以后的发展阶段,则主要由节约高效技术或污染减排技术进步来驱动。实证分析表明,中国目前环境与发展关系基本上处于经济增长主要驱动的环境影响强度高峰向人均环境影响高峰过渡阶段,这同时意味着中国要在短期内实现人均环境影响和环境影响总量高峰的跨越是异常困难的。     

Joint action and lethal levels of toluene, ethylbenzene, and xylene on midge (Chironomus plumosus) larvae

Aquatic ecosystems are vulnerable to the exposure with petrochemicals such as toluene, ethylbenzene, and xylene (o-, m-, and p-xylene) (TEX) and their adverse effects. Considering the widespread use, occurrence, and high toxicity of TEX, the aim of this work was to investigate the differential toxicity of TEX against midge (Chironomus plumosus) larvae and reveal the joint action of binary and ternary mixtures of TEX using the predictive concentration addition model. More importantly, this research can afford the basic toxicity data and scientific reference for the establishment of water quality criteria or benchmark, water pollution control, and aquatic risk assessment. Single and joint toxic effects of TEX on C. plumosus larvae were investigated using a semi-static bioassay, and the type of joint effects of TEX was ascertained. In the single toxicant experiments, the toxicity of the three pollutants could be sequenced as ethylbenzene > xylene > toluene. Specifically, LC_50s of T, E, and X after a 48-h exposure were 64.9, 37.8, and 42.0 mg/L, respectively. In the binary mixture experiments, the interaction between toluene and ethylbenzene, ethylbenzene and xylene, and toluene and xylene was largely in conformity with partial additive or additive effect as determined by isobologram representation and toxic unit models. In the ternary mixture experiments, the interaction was basically dependent on the use of additive index and mixture toxicity index methods. However, the antagonistic and synergistic actions were not significant. Thus, the tertiary mixture interaction could be regarded as additive action. The concentration addition model could successfully predict the joint action of TEX mixtures on C. plumosus larvae. Particularly, the additive action of TEX on C. plumosus larvae can be further recommended to evaluate water quality criteria of TEX.