Treating wastewater under zero waste principle using wetland mesocosms

• Smart wetland was designed to treat wastewater according to zero waste principle. • The system included a dynamic roughing filter, Cyperus papyrus (L.) and zeolite. • It removed 98.8 and 99.8% of chemical and bacterial pollutants in 3 days. • The effluent reused to irrigate a landscape and the sludge recycled as fertilizer. • The plant biomass is a profitable resource for antibacterial and antioxidants. The present investigation demonstrates the synergistic action of using a sedimentation unit together with Cyperus papyrus (L.) wetland enriched with zeolite mineral in one-year round experiment for treating wastewater. The system was designed to support a horizontal surface flow pattern and showed satisfactory removal efficiencies for both physicochemical and bacteriological contaminants within 3 days of residence time. The removal efficiencies ranged between 76.3% and 98.8% for total suspended solids, turbidity, iron, biological oxygen demand, and ammonia. The bacterial indicators (total and fecal coliforms, as well as fecal streptococci) and the potential pathogens (Escherichia coli, Staphylococcus aureus, and Pseudomonas aeruginosa) showed removal efficiencies ranged between 96.9% and 99.8%. We expect the system to offer a smart management for every component according to zero waste principle. The treated effluent was reused to irrigate the landscape of pilot area, and the excess sludge was recycled as fertilizer and soil conditioner. The zeolite mineral did not require regeneration for almost 36 weeks of operation, and enhanced the density of shoots (14.11%) and the height of shoots (15.88%). The harvested plant biomass could be a profitable resource for potent antibacterial and antioxidant bioactive compounds. This could certainly offset part of the operation and maintenance costs and optimize the system implementation feasibility. Although the experiment was designed under local conditions, its results could provide insights to upgrade and optimize the performance of other analogous large-scale constructed wetlands.     

接地极雾化电晕放电旋风除尘器的实验研究

静电旋风除尘器的除尘效率高,占地面积小,安装方便,得到了广泛的应用。比较了接地极雾化电晕放电旋风除尘器,静电旋风除尘器和传统旋风除尘器的放电特性、捕集效率、分割粒径、分级效率和对高比电阻的适应能力。研究表明:首先,流量为80 m L/min时,接地极雾化电晕放电旋风除尘器的起晕电压和放电电流均优于静电旋风除尘器;其次,接地极雾化电晕放电旋风除尘器的分割粒径和分级效率都明显优于静电旋风除尘器,而分级效率更是较传统旋风除尘器提高了15%以上。最后,当粉尘的比电阻增大时,接地极雾化电晕放电旋风除尘器的收集效率保持稳定,几乎不随工作时间改变,而静电旋风除尘器的效率则随着工作时间的增加而降低。因此,接地极雾化电晕放电技术更有利于高比电阻粉尘的捕集,应用前景广阔。     

泗河水环境容量及最大允许排污量计算

规范了水环境容量的定义和分类,建立了符合泗河水文、水资源特征和水环境状况的河流水环境容量模型,与GIS技术结合构建了适合北方地区的河流水环境容量计算程序和方法;摸清了水功能区-入河排污口-点源排放口的一一对应关系,提出了将水域环境容量转换为陆域点源最大允许排污量的估算方法。计算了泗河在满足水功能区划条件下的水环境容量及最大允许排污量,从而为制定该河流水污染物容量总量控制方案提供了科学依据。     

深圳市经济增长与水污染物减排

通过对深圳市社会经济发展和污染物排放情况进行分析,研究产业结构变化趋势及主要行业水污染物排放特征,最终结合深圳市“十二五”水污染物总量控制目标,提出全市总量控制和污染减排的对策建议。     

黄河流域水污染排放特征及污染集聚格局分析

掌握污染源排放特征及其空间差异,是在流域尺度提升水污染治理水平的重要基础.该研究分别从污染源的活动水平（简称“活动水平”）、污染物产生、污染物去除和污染物排放4个方面选取了28个指标,对黄河流域60个市州主要水污染物排放特征开展了现状评价和聚类分析.采用污染分布的地理集中度指数表征各市州污染集聚格局,并利用空间分析模型Global Moran's I和G_i*指数判断污染排放的空间集聚趋势与冷热点地区.结果表明:按照水污染排放特征的差异,黄河流域不同地区在水污染格局上可划分为高排放强度区、高排放绩效区、污染集聚区和低排放绩效区;水污染物排放与经济发展格局分布一致,上游、中游到下游地区呈现明显的阶梯型分布,上游地区单位水资源利用效率和排放绩效低,下游地区区域性污染集聚效应明显;山西省、河南省和山东省沿黄城市在空间上表现为区域性连片污染集聚,集中分布在晋中城市群和中原城市群.针对当前黄河流域水污染排放特征和空间集聚格局,建议制定统一的生态环境保护与治理策略,加强中下游城市群的污染协同控制.      

环境管理手段对企业排污行为调控力度的定量化研究

在构造出反映企业排污行为和若干环境管理手段的统计特征量的基础上,提出以统计特征量之间的回归分析来定量化研究环境管理手段对企业排污行为调控力度的方法．对1993 ～1997年度镇江市26家COD 重点排放企业的研究表明：排污收费、环保补贴、执法检查、行政干预4 种环境管理手段都对企业的 COD 排放行为起到了明显的调控作用,调控力度由大到小依次为环保补贴、排污收费、执法检查和行政干预．     

液相高压放电降解RB5染料废水的试验研究

随着印染工艺不断更新,大量化学分子结构复杂的化工染料应用到印染行业,使得常规的水处理工艺难以降解印染废水中的染料。本文以活性黑（RB5）染料为研究对象,采用液相高压放电产生强氧化性自由基来降解染料废水,考察反应时间、初始浓度和气体流量对RB5降解的影响,研究结果表明：在外部功率相同的情况下,浓度高染料其降解率相对较低;通入氧气量增加,产生的活性自由基和活性物质数量也增加,RB5的降解率也增大,但气流量不宜过大;高压放电产生的各种活性物质容易破坏染料发色基团的分子链,使其脱色。     

等离子体催化降解有机废水研究

研究了多种因素对高压脉冲介质阻挡放电低温等离子体法处理印染废水效果的影响。通过实验得出结论:随着有效处理时间和峰值外施电压的增加,废水中的有机物的去除率增加;随着水样浓度的增加,废水中有机物的去除率降低;随着催化剂(TiO)2量的增加,废水中有机物的去除率先升高后降低,最佳催化剂的加入量为0.5 g/L TiO2悬浮液0.5 mL。     

我国现代煤化工项目废水处理的误区和建议

介绍了我国现代煤化工项目的废水来源及特性,归纳了废水的处理技术路线,从废水"零排放"、废水处理技术与管理、蒸发塘的污染转移、废水处理与固体废物处理及废气处理的关系、污染物源头控制等方面阐述了我国当前煤化工废水处理存在的误区和建议。     

不同季节尾水排放对河道细菌群落结构的影响

为探究不同季节尾水排放对河道细菌群落结构及多样性的影响,以常州市深水城北污水处理厂尾水、排放河道为例,利用Illumina Miseq高通量测序技术分析细菌群落结构,并分别讨论了不同季节尾水对河道水质、细菌群落结构及多样性的影响,分析细菌群落结构与水质的相关性.结果表明:①尾水增加了夏季、秋季河道的NO₃--N、TN浓度.②由于尾水的排放,使夏季、秋季河道细菌多样性下降.③共检测到43个门,其中变形菌门（Proteobacteria）为最优势菌门,平均占比为60.11%,其次为放线菌门（Actinobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）,尾水主要影响夏季、秋季河道Proteobacteria的相对丰度,其中假单胞菌属（Pseudomonas）夏季增加49.14倍,秋季减少0.95倍;鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）夏季增加6.63倍,不动杆菌属（Acinetobacter）秋季减少0.98倍.④TN浓度对细菌菌属分布影响最大,其与微球菌属（Micrococcaceae）、Hgcl_clade呈负相关;与盐单胞菌属（Halomonas）呈正相关.研究显示,尾水排放对河道的影响主要表现在夏季和秋季,使NO₃--N、TN浓度显著上升,而使细菌多样性下降,对河道Proteobacteria下的Pseudomonas、Acinetobacter、Sphingomonas相对丰度影响较大,水中的细菌分布主要受TN浓度影响.