活性污泥工艺的多目标优化分析

研究了多目标优化方法在活性污泥工艺优化中应用的可行性,以国际水协(IWA)发布的基准仿真模型BSM1的工艺流程为对象,以出水水质、过程能耗和反应池体积的指标为优化目标,以反应池池容(5个)、混合液回流量、污泥回流量、污泥排放量、反应池氧气传质系数(3个)等11个变量为决策变量,构建了基于BSM1的多目标优化模型,并利用MatLab非支配排序遗传算法NSGA-II进行求解,获得了BSM1多目标优化模型的Pareto解.研究结果表明,在Dry进水条件下,通过将体积指标增大4.1%,可以明显改善出水水质指标(降低81.5%),能耗指标也能得到一定改善(降低13.3%);在3种进水条件(Dry,Rain,Storm)下,相对于BSM1工艺参数的缺省值,利用本研究的优化解作为工艺参数,均能不同程度改善出水水质、降低能耗.研究结果显示,在活性污泥过程不同目标之间进行权衡可以通过多目标优化方法来实现.     

MBR中活性污泥对雌酮E1的吸附性能研究

研究了MBR中灭活污泥对雌酮(El)的吸附行为,考察了污泥浓度、污泥粒径和El初始浓度对E1吸附效果的影响,并探讨了不同污泥组分(悬浮颗粒、胶体和溶解物)对E1的吸附作用贡献.结果表明,在E1初始浓度为l～500μg·L-1,4h左右达到吸附平衡;E1的吸附符合Freundlich吸附模型,呈线性吸附;E1初始浓度越大,吸附速率越小.随着污泥浓度升高,单位污泥对E1的吸附量显著下降,出现了固体浓度效应;而吸附去除率却随着污泥浓度的升高而显著增加,且两者之间呈显著正相关(p＜0.05).活性污泥对E1的单位吸附容量随着污泥粒径增大而减小.污泥中悬浮颗粒、胶体和溶解物的含量分别为87.8％、9.6％和2.6％,吸附平衡时,E1在3种组分中的浓度分别为13.9 μg·g-1、24.1 g·g-1和12.5 μg· g-1,胶体吸附效果最好.不同组分对E1的吸附贡献与其含量正相关,吸附贡献为:悬浮颗粒＞胶体＞溶解物.     

污水处理过程中的温室气体减排探讨

文章对污水处理过程中温室气体的产生机理排放方式进行了总结,对温室气体减排的计算方法及CDM项目开发过程进行了分析,指出了水处理行业温室气体减排的重要意义及当前研究存在的主要问题。     

蒸汽相变促进WFGD系统脱除PM_(2.5)的协同作用分析

蒸汽相变作为预处理措施能显著提高常规除尘设备对PM2.5细颗粒的脱除效率,但对于水汽含量低的原始燃煤烟气蒸汽耗量太大,限制了工程应用,而在燃煤电厂湿法烟气脱硫(WFGD)过程中,烟气降温增湿,再添加少量蒸汽就可以建立PM2.5凝结长大所需要的过饱和环境,进而实现WFGD系统对PM2.5的协同高效脱除。在分析蒸汽相变促进PM2.5脱除影响因素的基础上,结合湿法脱硫过程传热传质特性,定性分析了脱硫塔塔前、塔内和塔出口添加蒸汽对WFGD系统脱除PM2.5的促进作用,并提出具体工艺方案。     

稻壳焦炭导电特性的影响因素

为开发生物质焦炭电磁屏蔽材料,研究了各种因素对稻壳焦炭导电特性的影响规律.利用自制的高温炭化试验装置,考察了炭化终温、升温速率、终温下的保留时间、粒径大小、催化剂种类及配比等因素对焦炭电阻率的影响规律.研究结果表明:炭化终温对稻壳焦炭电阻率影响较大,特别是在1000℃以下,提高炭化终温可将焦炭电阻率从106 Ω·cm以上降低到2Ω·cm左右;而当炭化终温从1000℃提高到1400℃时,电阻率仅从2Ω·cm左右降低到1.5Ω·cm左右.提高升温速率会降低焦炭产率,但对电阻率的影响不大.延长炭化终温时间对降低电阻率有一定作用,但当物料粒径较小时其作用几乎可以忽略.Fe2O3和NiO可作为炭化催化剂降低焦炭电阻率,两者催化效果相当,稻壳与催化剂的最佳质量配比在50:1左右.当炭化终温>1000℃、升温速率为20℃·min-1、保留时间为30min、稻壳粒径为0.1～0.3mm、稻壳:催化剂=50:1时,所获焦炭电阻率为0.2～1.0Ω·cm.     

青霉素钠在土壤中的吸附和淋溶特性

分别采用振荡平衡法和土柱淋溶法分析了青霉素钠在不同土壤中的吸附和淋溶特性及其影响因素。结果表明,25℃以下,3种供试土壤对青霉素钠的吸附特性能用Freundlic模型进行较好的拟合,江西红壤、太湖水稻土和东北黑土的吸附常数KF分别为30.73、39.26和64.58 m L·g-1。偏最小二乘法(PLS)分析表明土壤黏粒含量和有机质含量是影响土壤吸附青霉素钠的主要因素。供试土壤对青霉素钠的吸附自由能变化值均40 k J·mol-1,该吸附过程主要属于物理吸附,吸附能力由大到小依次为东北黑土、太湖水稻土和江西红壤。土柱淋溶试验结果显示,土壤有机质含量和黏粒含量亦是影响淋溶过程的主要因素,青霉素钠在土壤剖面中的迁移能力较弱,3种土壤淋溶性能由大到小依次为江西红壤、太湖水稻土和东北黑土。     

基于生物膜模型的脉冲生物滤池硝化效果模拟

针对脉冲生物滤池的硝化功能,依据物料衡算方程、Fick第一定律构建生物膜传质子模型以及简化的ASM3模型,建立生物膜反应子模型。以Matlab软件为平台编程,模拟在沿脉冲生物滤池水流方向上基质浓度,并依据实测值和参数灵敏度进行分步校正。实测和模拟结果均表明:COD、NH+4-N、NO-2-N的去除主要集中在脉冲生物滤池的中上部、中部、下部,COD和氨氮去除率分别为45%、50%。当改变有机负荷和布水周期时,氨氮去除率随有机负荷的增大而减小,随布水周期的增大而增大。     

600MW燃煤电厂痕量元素排放特性实验研究

使用USEPA Method 29方法对600MW燃煤电厂SCR、ESP和WFGD前后4个测点进行烟气痕量元素同时取样,研究了12种痕量元素（Cr、Mn、Co、Ni、Cu、Zn、As、Mo、Cd、Sb、Ba、Pb）的排放特性.结果表明：整个电厂系统、锅炉、SCR、ESP和WFGD中痕量元素的质量平衡率都在可接受范围内,实验结果准确可靠.这12种痕量元素主要分布于ESP飞灰中,相对分布率为69.97%~98.79%.底渣中痕量元素的相对富集指数在0.04~0.51之间,ESP飞灰中痕量元素的相对富集系数在0.3~1.23之间.ESP飞灰中的As、Cd和Pb以及WFGD废水中的Mn、Co和Ni可能会对土壤和地下水产生污染,需要引起关注.12种痕量元素向大气中的排放浓度位于0.02~12.57μg/m³之间,排放因子位于的0.01~2.13g/10¹²J之间,Ni、As、Cd和Pb这4种元素的排放浓度分别达到2.04、0.13、0.02和3.35μg/m³,都远超欧盟空气质量标准中的排放限值,需要加以重视进行限制.     

江苏省太湖流域农村生活污水处理现状及对策研究

基于对江苏省太湖流域农村生活污水处理设施的全面调研,统计分析了江苏省太湖流域农村生活污水处理设施现状,包括建设数量、建设规模、处理工艺、运维模式、经费来源等,探讨了江苏省太湖流域农村生活污水处理设施存在的问题并提出建议。结果表明：目前江苏省太湖流域农村生活污水处理设施以中小规模(<100 t/d)为主,主要采用生物生态耦合处理技术,出水一般执行(GB 18918-2002)《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级B标准,以属地管理的运维模式为主。应加快制订符合江苏省太湖流域的农村生活污水处理设施建设标准,并形成责任主体明确、监管制度完善、资金投入有保障的长效稳定运行体制。     

UBF-MBR工艺处理垃圾渗滤液的工程应用

某垃圾焚烧电厂渗滤液处理站设计规模为300 m3/d,渗滤液处理采用UBF-MBR组合工艺.介绍了工程的设计情况,重点阐述UBF反应器和MBR系统的工艺特点、设计参数,概括了该工程的处理效果及经济评价,为该工艺在垃圾渗滤液处理的工程应用提供参考.