城市污水厂污泥化学调理深度脱水机理

城市污水厂剩余污泥脱水是当前实际生产中亟待解决的问题。考察了厦门市集美污水厂剩余污泥经FeCl3和CaO,投加量分别为污泥质量分数的0.5%～0.7%和1.0%～1.5%化学调理前后污泥粒度、形态及胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)的变化。结果表明,调理后污泥比阻降低86%,污泥颗粒之间细碎紧密,细菌表面变得粗糙,经板框压滤后含水率低于60%。由三维荧光光谱(three-dimensional emission and excitation matrixs,EEM)光谱分析可知,LB-EPS(loosely bound-EPS)同TB-EPS(Tightly bound-EPS)的荧光峰整体发生红移,出现位于IV区域的色氨酸类蛋白质荧光峰Ex/Em=313/380 nm。FeCl3和CaO的加入一方面破坏了污泥颗粒的细胞结构,使EPS大量溶出,细胞结合水变成表面吸附水;另一方面Fe3+和CaO水解,中和污泥负电荷,通过压缩双电层作用破坏污泥胶体颗粒的稳定,去除表面吸附水,大幅提高了污泥的脱水性能,利于进一步板框压滤脱水。     

赣江流域淡水生态系统完整性与健康状态的鱼类F-IBI值评价

河流生态系统是地球上最为复杂的生态系统之一,它触及到自然环境所有部分,且几乎与各方面的人类活动均存在直接或间接的联系。河流生态学中最具活力的领域之一就是生态系统健康研究。鱼类是最早建立的生物完整性和健康评价的生物类群,一直以来被广为应用。在调查赣江流域17条一级支流和干流的不同江段的鱼类资源之后,首次通过鱼类完整性指数（F IBI）来评价赣江流域生态系统的健康状态。研究结果表明：赣江流域近70%调查样点鱼类群落完整性处于一般的状态,25%调查样点处于较好状态,5%调查样点则处于差的状态;赣江水系各河流的鱼类群落完整性均处于差-一般的水平。总之,流域支干流的水生态系统健康处于差-一般的状态。认为鱼类完整性受损与人工筑坝和蓄水等人类活动密不可分。建议开展系列补救措施,如增加鱼道或鱼梯等     

浅析中小城市生态安全格局的构建

双流县是四川省中小城市快速发展的典型代表,面临着快速城市化过程中生态服务功能退化与城市生态安全保障的矛盾。利用RS和GIS技术,对双流县生物多样性保护功能重要性、水源涵养功能重要性、土壤保持功能重要性进行评价分析,并进行综合叠加,构建生态安全格局。同时提出生态安全体系优化建议,加强对区域生态安全具有重要意义区域的保护,协调经济发展与生态环境保护的空间冲突,可为其他地区中小城市生态安全格局构建提供借鉴。     

水淬渣在稀土氨氮废水中的应用研究

研究了水淬渣原渣和铁改性水淬渣作为吸附剂处理稀土氨氮废水的工艺条件和吸附机理,实验表明,原渣和改性渣处理稀土氨氮废水的最佳反应时间都为60 min,原渣的最佳投加量为0.015g/mL,而改性渣的最佳投加量为0.01g/mL,原渣的氨氮去除率为(59.9±2.49)％,而改性渣的氨氮去除率为(79.24±1.21)％。...     

臭氧降解选矿药剂丁基黄药的实验研究

采用臭氧氧化去除水中的丁基黄药,研究了臭氧氧化丁基黄药的影响因素,考察了反应溶液的初始pH值、臭氧投加量、反应物初始浓度、自由基抑制剂对丁基黄药降解率的影响。结果表明,pH值、臭氧投加量越高,丁基黄药降解率越高,随着丁基黄药初始浓度的升高,丁基黄药的去除效率会下降,但绝对去除量会升高。碳酸氢根和叔丁醇能在一定程度上降低丁基黄药的降解效率。同时讨论了体系中COD、TOC、UV254、pH和电导率的变化情况,结果表明臭氧氧化很难将体系中的COD和TOC大幅度降低,反应体系pH随氧化时间的增加而降低的,GC—MS分析表明,丁基黄药氧化的臭氧化产物为醇类和羧酸类物质。     

基于致洪暴雨预报的三峡水库洪水预估系统及试验评估

介绍了一种基于致洪暴雨预报,结合水文控制站水位、流量信息,运用多元统计回归模型开展的三峡水库洪水程度分级预估的方法.通过历史回代和2010、2011年预估试验应用表明:该预估系统稳定可靠,适用于三峡水库洪水程度预估,对三峡上游暴雨引发的洪水程度能进行准确的预估,而且对三峡上游支流的暴雨洪水预测也有一定的预见性.应用该系统三峡水库的洪水预见期可达3d以上,能为防汛决策和三峡水库防洪调度赢得时间.     

1368-1948年山西霜雪灾害的特征与周期规律研究

通过对山西1368-1948年历史文献资料的搜集、整理和数学分析,对该区霜雪灾害等级、阶段、周期及其成因进行了研究。在这期间,山西共发生霜雪灾害419次,轻度106次、中度228次、重度85次。灾害变化可分为4个阶段,1368-1579年为第1阶段,1580-1699年为第2阶段,1700-1819年为第3阶段,1820-1948年为第4阶段。第1、3阶段距平值主要为负值,灾害频次较低,以轻、中度灾害为主。第2、4阶段距平值主要为正值,灾害频次较高,以中度和重度霜雪灾为主。小波分析表明,灾害存在着4个明显的周期,即10～13年、20年左右、45～50年和120年左右的周期。降雪或寒流引起的气温骤降至0℃以下是造成山西霜雪灾害的主要原因。共发生6次寒冷气候事件,分别出现在1578-1588、1591-1607、1631-1642、1669-1672、1690-1699和1830-1836年。出现3次异常寒冷灾害年,分别是1653、1892和1929年。     

基于H∞理论的磁流变阻尼器半主动容错控制

建筑结构的半主动控制系统中的传感器,在强震作用下可能因出现故障而影响控制效果。以磁流变阻尼器为例,研究半主动容错控制系统的设计方法。首先,研究了基于状态观测器的半主动H∞控制器设计方法,并将之应用到建筑结构采用磁流变阻尼器的减振控制中;运用改进Bouc-Wen模型,计算磁流变阻尼器的阻尼力,通过求解一个代数Riccati方程和一个状态观测方程,得出了基于状态观测器的H∞主动控制律;再对其采用Clipped-optimal方法实施半主动控制策略。然后,针对传感器故障,利用观测器组的输出残差对故障进行在线诊断,并通过几个观测器状态值的比较得到故障的大小,并据此对传感器的测量值进行修正,从而消除故障对闭环系统的影响,最终实现半主动H∞容错控制。仿真结果表明,该方法具有很好的容错控制效果。     

溶液环境对纳米Fe2O3/水界面NOM吸附过程中疏水效应的影响

以腐殖酸和纳米Fe2O3为对象,着重研究了腐殖酸分子在纳米Fe2O3表面的吸附过程中的疏水效应,借助红外光谱和热重等分析方法研究了腐殖酸吸附前后的疏水性随溶液环境变化的规律。结果表明,当离子强度为0、0.005、0.01和0.05 mol/kg,pH从7变到12时,纳米Fe2O3吸附溶解性腐殖酸分子后形成的复合体的热失重量随着pH的升高先减小后增大。当pH从7升高到10时,亲水性降低,疏水性增强;当pH从10升高到12时,亲水性增强,疏水性降低。当离子强度为0.001 mol/kg,pH从7变到12时,复合体的热失重量随着pH的升高而减小,亲水性降低,疏水性增强。当pH为定值,离子强度变化时,纳米Fe2O3吸附溶解性腐殖酸分子后形成的复合体的热失重量随着离子强度的增加不断变化,曲线呈现出波动趋势,亲、疏水性在交替变化。红外光谱分析结果说明,对纳米Fe2O3吸附溶解性腐殖酸分子后形成的复合体的亲疏水性起主要影响的官能团可能是亲水性的羟基—OH、羰基CO和疏水性的CH2烷烃。     

二级出水微滤过程中对醋酸纤维素酯膜的有机污染特征

低压膜过滤技术(包括微滤和超滤)在再生水生产领域正引起越来越广泛的关注。然而如何解决低压膜过滤过程中的膜有机污染问题始终是膜技术所面临的技术挑战。本研究采用醋酸纤维素酯微孔滤膜对二级出水溶解性有机物(EfOM)及其不同亲疏水性组分、蛋白模拟溶液、腐殖酸(HA)等进行恒流过滤实验。对不同有机物污染后的膜表面使用全反射傅立叶红外光谱(ATR-FTIR)和X射线电子能谱(XPS)进行表征。结果表明,相对于蛋白质和EfOM等,HA所造成的膜污染最少。ATR-FTIR的结果同时显示,以官能团而言,更多的氨化物(1535cm-1)、脂肪族物质(2860～2970cm-1)和氢氧根(3400cm-1)存在于膜表面。TMP/V数据比较结果表明,在EfOM各亲疏水性组分、蛋白质和HA的对比中,EfOM中的疏水碱性物质(HPO-B)对膜污染的贡献最大,而HA的膜污染贡献最小。UVA和荧光激发-发射光谱(FEEM)结果表明,HPO-B和蛋白质对醋酸纤维素酯膜的污染贡献较大。综合不同分析手段可以对不同有机物造成膜污染的潜能大小得出如下排序:HPO-B>蛋白质>HPO-A、HPI>HA。