喷淋条件对生物滴滤塔去除含H2S废气的影响

以竹炭为填料,采用高效生物滴滤塔（BTF）中试装置处理污水提升泵站产生的以H2S为主的废气,考察了喷淋时间和喷淋频率对塔内轴向H2S去除率、滤出液中SO42-浓度和pH、塔内压降的影响。结果表明：当生物滴滤塔系统的空塔停留时间为6.43 s,喷淋时间和喷淋频率分别为1 min·次-1和1次·（60 min）-1,BTF对H2S去除效果最好,去除率达99.0%以上,达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）一级厂界排放标准;BTF滤出液中的pH值稳定在2.0~3.0之间,塔内的微生物为嗜酸性硫氧化菌;BTF对H2S的降解符合Michaelis-Menten动力学模型,在适宜喷淋条件下,BTF内的表观半饱和常数（Ks）和最大表观去除速率（Vm）分别为86.8 mg·m-3和22.3 g·（m3·h）-1,系统具有较高的抗负荷冲击能力。     

脉冲通气对污水管道内有害气体的控制

为控制污水管道产生的有害气体对管道设施和周围环境造成的不利影响,通过搭建带有搅拌的反应器系统,来模拟实际污水管道,探究脉冲通气对污水管道内有害气体的控制效果及生物群落变化的影响。研究表明：脉冲通气能有效控制有害气体的产生,在水流速度为0.2 m·s⁻¹时,硫化氢(H₂S)、甲烷(CH₄)、一氧化碳(CO)的抑效果最好,其抑制率分别为98.7%,44.4%,92.5%;在脉冲通气作用下,古菌群落的生物多样性不断减少,细菌群落的生物多样性不断增加;同时,脉冲通气也改变了生物群落结构,其群落结构变化与气相参数的变化是相一致的。     

填料添加方式对MBR运行稳定性及膜污染特征的影响

为提高MBR的去除性能并延缓膜污染,采用复合型悬浮生物膜强化膜生物反应器(hybrid suspended biofilm enhanced membrane bioreactor, HSBE-MBR)处理生物制药废水,考察了填料添加方式对HSBE-MBR中典型污染物的去除特征、运行稳定性及膜污染特征的影响,并分析了膜污染机理。结果表明：缺氧区和好氧区添加填料时(工况1),TCOD、${{\rm{NH}}_4^ + }$-N和TN平均去除率分别为91.61%、97.08%和79.40%;缺氧区、好氧区及膜区添加填料时(工况2),TCOD、${{\rm{NH}}_4^ + }$-N和TN平均去除率分别为91.09%、97.24%和83.66%。在上述2种工况下,HSBE-MBR对TCOD、${{\rm{NH}}_4^ +} $-N和TN均具有良好的去除性能,且运行稳定性良好,工况2中TN去除率提高了4.26%。在工况1下,膜运行时间为0.02~8.17 d;在工况2下,膜运行时间为0.26~138 d。2种工况下的膜污染机理均以滤饼层污染为主,滤饼层阻力占比分别为94.7%和90.1%;膜区添加填料能够减缓膜表面滤饼层的形成,使滤饼层阻力降低8.07%;同时,混合液中溶解性微生物代谢产物(soluble microbial products, SMP)、松散结合EPS (loosely bound-EPS, LB-EPS)和紧密结合EPS (tightly bound-EPS, TB-EPS)浓度分别由(63.70±12.95)、(13.97±2.03)和(153.82±12.64) mg·g⁻¹(工况1)降低为(31.77±3.17)、(9.11±0.40)和(78.12±18.92) mg·g⁻¹(工况2)。粒度分布测定结果表明,膜区添加填料后,污泥平均粒径从31.35 μm(工况1)增大至34.71 μm(工况2)。根据污染物去除特征及膜污染特征,确定最优添加方式为在缺氧区、好氧区和膜区添加填料。上述研究结果可为提高MBR运行稳定性并改善膜污染提供参考。     

印刷过程VOCs废气收集方式选择与优化

为提高印刷过程中VOCs废气的收集效率和合理控制废气净化系统规模,对废气收集方式进行了选择与优化,采用现场测试和数值模拟相结合的方法,对平版印刷过程中VOCs扩散模式进行分析,采用数值模拟方法对常用的外部接收罩、半密闭罩和密闭罩等3种收集方式的效果进行了估算并与实验数据进行了比较。结果表明：由数值模拟得到的VOCs浓度分布趋势与现场测试结果基本一致;密闭罩和半密闭罩达到90%以上收集效率时的最小控制风量分别为160 m³·h⁻¹和320 m³·h⁻¹;外部接收罩在最大设计风量(1 280 m³·h⁻¹)下,收集效率仅为80%;考虑到印刷过程操作条件的限制,在外部接收罩的基础上,增设垂直挡板和三角形格栅,对其进行结构优化,当控制风量为640 m³·h⁻¹时,外部接收罩收集效率由优化前的70%提高到91%。     

水中肠道病毒检测方法的分析评价

采用Hep-2细胞分离培养水中的肠道病毒,根据肠道病毒5'-UTR核酸的保守区,建立了一种细胞培养与实时荧光定量PCR(ICC-RT-qPCR)联合检测感染性肠道病毒的方法。对RT-qPCR、TCID50和ICC-RT-qPCR 3种检测方法进行灵敏度、相关性分析,评价RT-qPCR、ICC-RT-qPCR用于估计水中感染性病毒含量的可行性。结果表明,RT-qPCR方法高估了水中病毒的感染性。肠道病毒低浓度(4.4×10-1~4.4×103 TCID50/mL)时TCID50与ICC-RT-qPCR线性关系良好,相关系数R2=0.99。水样经浓缩,ICC-RT-qPCR检测病毒含量为1.0×103~3.2×104 copies/L,估计含量为3~30 TCID50/L,与病毒感染性11~29 TCID50/L结果相近,检出率为83.3%。高于TCID50的检测结果(33.3%)。因此,ICC-RT-qPCR方法快速、灵敏,可对水中感染性肠道病毒进行准确的定量分析。     

膜探针的制备及PVA/PEG/PVP在膜污染过程中的作用

为了进一步研究膜的抗污染性能,介绍了一种新型膜探针技术。将二氧化硅颗粒黏附在探针尖端,并将含不同添加剂的铸膜液涂覆于二氧化硅表面以制成一种改性膜探针。采用原子力显微镜测量不同改性膜-污染物和污染物-污染物之间的黏附力。实验结果表明:膜-污染物之间的黏附力远大于污染物-污染物之间的黏附力;膜对二级出水(effluent organic matter,EfOM)通量的衰减幅度与膜-污染物之间黏附力正相关,与污染物-污染物之间黏附力的相关性不明显;(3)膜通量的恢复率与膜-污染物黏附力大小负相关。     

兰炭焦粉的石墨化探索性研究

兰炭是利用陕北榆林地区低磷、低硫、低挥发分煤经低温干馏得到的一种煤化工产品,在其生产过程产生大约15%左右的焦粉,目前主要作为冶金用还原剂或者低级燃料廉价处理,经济价值较低。为了开辟焦粉的高副价值利用新途径,对焦粉的石墨化技术进行了探索研究。结果表明,焦粉直接石墨化,2500℃时其石墨化度可达90%,而在铜粉、氧化铁和二氧化钛催化作用下,1800℃时焦粉的石墨化度达到90%以上,达到同样的石墨化效果,催化剂的作用可使石墨化温度直接降低700℃,焦粉石墨化过程能耗得到很大程度降低。另外,焦粉热处理温度越高,产物纯度越高,石墨化效果越好,Cu粉催化作用下产物的2H晶型趋于更完整。研究结果不但为焦粉的石墨化提供理论与技术支持,而且为制备石墨材料开辟了新的原料来源,并促进榆林地区兰炭产业的健康发展。     

SBR单级自养脱氮系统氮素转化途径

利用氮素计量关系和批式实验研究了SBR系统中基于短程硝化的单级自养脱氮特性和脱氮途径。结果表明,SBR系统获得良好脱氮效果,TN最高去除负荷和去除速率分别达0.49 kg N/(m3·d)和0.20 kg N/(kg VSS·d);系统中82%的氨氮转化成气体脱除,10%的氨氮转化成硝酸盐氮。批式实验结果表明,SBR系统中的污泥同时具有厌氧氨氧化、亚硝酸盐氧化和自养反硝化活性,三者的反应速率分别为0.12 kg NH4+-N/(kg VSS·d)、0.04 kg NO2--N/(kg VSS·d)和0.03 kg NO2--N/(kg VSS·d)。综上,SBR系统中氮的脱除是短程硝化、厌氧氨氧化和反硝化共同作用的结果,产生的硝酸盐是厌氧氨氧化和硝化作用所致。     

Spatial variations of aluminum species in drinking water supplies in Xi’an studied applying geographic information system

This article aimed to investigate the variation of aluminum species and the effects of coagulant type and water quality on aluminum speciation in drinking water.Statistical analysis showed that the concentration of total aluminum(AlT) of drinking water in Xi'an ranged from 0.051 to 0.417 mg/L and the concentration of AlT in about 24.7% studied samples was higher than the currently recommended value(0.2 mg/L).The areas fed by surface water plants had a larger portion(39.4%) of samples over the recommended value.In drinking water treated by alum coagulant,the average concentration of monomeric aluminum(Ala) was higher than that in water treated by poly aluminum chlorine(PACl) and poly aluminum ferric chloride(PAFC).The average concentrations of polynuclear aluminum(Alb) and colloidal/suspended aluminum(Alc) in the drinking water treated by alum were lower than those in water treated by PACl and PAFC.There was a notable decrease in AlT along with the delivery pipeline away from the plants,with an average decline of about 36 μg/(L·km).Besides coagulant type,water quality also could afflect aluminum speciation.In drinking water without orthophosphate,the concentrations of Ala and AlT were positively correlated with pH;while,in drinking water with orthophosphate,the concentrations of Ala and AlT were negatively correlated with pH.The addition of orthophosphate salts in the drinking water treatment process would be an effective method for aluminum control in pH range 6.5-8.2.     

生物去除H2S废气装置中EPS的提取和分析方法

为了研究生物滴滤塔去除H2S的生物膜降解机理,采用超声波法剥落滴滤塔内填料上的生物膜,在超声25 min时可以获得较好的提取效果;采用苯酚硫酸法测定胞外聚合物多糖时回收率为98.1%,具有较好地稳定性,简单、方便。