富集同型产乙酸菌污泥厌氧产酸

在污泥厌氧发酵产酸过程中,以富集同型产乙酸菌的污泥为研究对象,通过pH值、种泥浓度和底物浓度的变化,对发酵过程中有机酸分布和乙酸累计情况进行实验研究。实验结果表明,碱性条件有利于产乙酸菌的生长,但影响产氢产乙酸菌,尤其是丁酸降解菌的作用。产氢产乙酸菌和同型产乙酸菌的互营作用在发酵6 d后广泛存在;底物浓度过大,产氢产乙酸与同型产乙酸的互营机制受到抑制。     

微波诱导过硫酸盐修复萘污染土壤的模拟优化

微波 (microwave,MW) 诱导过硫酸盐 (persulfate,PS) 去除土壤中的有机污染物是一种有效的土壤修复手段。以萘为土壤中典型的多环芳烃 (polycyclic aromatic hydrocarbons,PAHs) 有机污染物,利用COMSOL Multiphysics多物理场计算软件模拟,结合电磁耦合理论分析探索了微波电磁辐照过程中土壤有机物消解过程机制,并考察了PS浓度、MW辐照时间、MW温度、土壤含水率等工艺参数对萘去除效果的影响。结果表明,根据仿真优化后,微波反应器具有更好的加热均匀性。在微波谐振腔内,萘的降解过程符合伪一级反应动力学模型,MW诱导PS反应速率常数是常规电加热的1.6倍,这可能是因为极性过硫酸盐分子在微波交变电场的作用下胶体运动趋势增加;同时,多环芳烃有机物在微波场中的土壤传质性能得到优化,降低反应所需的活化能。当PS浓度为1.0 mol·L⁻¹、MW温度为80 ℃、土壤含水率为15%、MW处理时间为60 min时,萘的去除率最高可达到96.5%。本研究结果可为微波诱导过硫酸盐技术在多环芳烃污染土壤修复中的应用提供参考。     

岩屑甩干机之模型优化及颗粒运移情况分析

石油钻井废弃岩屑直接排放会造成环境的严重污染,经岩屑甩干机处理后的废弃岩屑含液量满足环境排放的标准,可直接排放,而岩屑甩干机工作过程中筛网极易堵塞,导致分离效率降低。同时岩屑颗粒对筛网磨损严重,致使岩屑甩干机寿命降低。针对上述问题,本文提出了螺旋刮刀甩干机模型,其次基于离散元理论,运用离散元模拟软件（EDEM）分析模型改进前后单颗粒在筛网上的运动特征。研究发现螺旋刮刀有效地改善了颗粒堆积造成筛网堵塞的现象,并能缓解颗粒冲击筛网导致其磨损严重的情况。最后,当改进模型转速差值变化时,对颗粒的运动情况进行了对比分析,其结果为工程实际中岩屑甩干机的优化设计提供了参考。     

SH抑尘剂固化建设场地类型土的抗雨蚀性能

经抑尘剂固化后的抗雨蚀性能是影响抑尘剂使用时效性的关键因素之一。以高分子材料——SH抑尘剂为研究对象,考虑建设场地扬尘来源(即建设场地类型土)、喷洒量、坡度、坡面形态及固化时间等因素,借助冲刷量、冲刷面破坏形态及冲刷颗粒物分布状态评价SH抑尘剂在仅固化建设场地类型土表层条件下的抗雨蚀效果。实验结果表明,SH抑尘剂可与表层土颗粒形成具有抗雨蚀能力的保护层。粉土、黏土、粉煤灰及碎石土经SH抑尘剂固化后,在暴雨强度下冲刷颗粒物少且呈散粒状,土样表面的整体完整性保持良好,无明显冲刷痕迹;SH抑尘剂对各种坡面形态及坡度均具有较好适应性,SH抑尘剂适用于场地土及裸露地表的固化;随SH抑尘剂喷量及固化时间的增加,固化土的抗雨蚀能力先增大后趋于平缓,从施工和经济角度,建议选取的SH抑尘剂喷量为1.2 kg/m2,固化时间为3 d。     

城市污水处理厂进水规律表征与模型校核

进水水量水质的负荷变化是影响污水处理厂运行调控的重要因素。污水处理厂的进水特性时刻在变化,但从长期来看,其存在一定的变化规律。为研究污水处理厂进水规律,并探究建立对应水质水量预测模型的方法,分析了季节、天气及日类型对大渡口污水处理厂进水各指标的影响,在此基础上构建进水数学模型,并引入校核系数η对水量、COD、BOD5、TN、NH4+-N和TP等参数进行校核,校核后各参数的模拟值与实测值相关性系数分别为80.6%~85.4%（2008年）,83.3%~87.3%（2009年）。研究结果可为污水处理系统计算机仿真和调控策略研究提供数据基础。     

改性蔗渣焚烧灰去除糖蜜酒精废液中硫酸根

以改性蔗渣灰（MBA）为吸附剂,通过单因素实验,等温吸附模型拟合实验和正交实验,探讨了MBA去除糖蜜酒精废液的高浓度硫酸根离子的实验条件。结果表明,当MBA粒径60目,投加量为3 g·（25 mL）-1,反应温度45℃,pH为4.2,反应时间50 min时,溶液中的硫酸盐去除效果最优。等温吸附模型拟合结果表明,Langmuir模型更适合拟合该过程,MBA去除硫酸根离的反应为单分子层吸附。正交实验次优反应条件可以确定为：废液浓度为稀释15倍,MBA投加量3.0 g·（25 mL）-1,MBA粒径80目,反应时间1 h,反应温度为35℃。经验证,硫酸根离子的去除率达到88.86%。     

污泥不同脱水方法的实验分析及脱水机理探讨

为进一步认识污泥脱水的机理,寻找更为有效的污泥脱水方法,提出了一种新的污泥中水分存在形式的划分方法,同时进行了自重、离心、盐溶液渗析脱水3种实验,并利用光学显微镜和扫描电镜等手段,对原状污泥与3种脱水后污泥的微观结构进行形态学及定量分析。自重、离心、盐溶液渗析脱水后污泥的最终含水率分别为89.4%、78.0%、28.4%,且不同脱水方式会影响污泥的微观结构,进而影响脱水效率;污泥中微生物、絮团、褶皱、裂隙及物质成分等方面是污泥中水分难以脱除的重要原因。污泥在不同的脱水阶段,水分的存在形式不同,脱水的难易程度也不同;脱水程度越高的脱水手段,其脱水后污泥的结构越紧密,孔隙率及等效孔径明显降低,可通过减小污泥内部孔隙的方式进一步提高脱水效率。     

养耕共生系统中含氮污染物的去除特性

为了研究养耕共生系统对循环养殖水质的控制效果,尤其是对含氮污染物的去除效果,在实验大棚内搭建了养耕共生系统,考察了循环系统90 d运行过程中的水质状况及鱼菜生长状况。在此基础上,通过静态运行实验分别考察了水耕栽培单元（平板种植架和管廊种植架）和固定化微生物单元（包埋硝化菌和弹性填料）对含氮污染物的净化效果。结果表明：循环运行实验中,高、低密度养殖池中TAN和NO2-N均保持在安全浓度以下,鱼类和蔬菜生长良好且有明显生物量增长;静态实验中,2种水耕栽培单元内TAN、NO2-N和NO3-N浓度随反应时间下降,且与时间呈线性关系,空心菜对NO3-N的净化速率最快,TAN其次, NO2-N最慢;2种固定化微生物单元对TAN和NO2-N的去除符合一级反应动力学特征,低浓度下降解能力显著;水耕栽培单元对循环养殖水中含氮污染物均有明显的去除作用,平板种植架对TAN、NO2-N、NO3-N和TN的24 h去除率分别为71.41%、45.72%、21.93%和23.14%,管廊种植架对上述指标的24 h去除率分别为43.54%、38.23%、19.12%和20.01%;固定化包埋微生物单元对TAN和NO2-N有明显的去除作用,包埋硝化菌对TAN和NO2-N的24 h去除率分别为65.51%和43.42%,弹性填料对上述指标的24 h去除率分别为7.53%和8.14%。     

新型旋流式涡流空化器的流场仿真及该空化器对废水中土霉素的去除效果

为有效去除废水中的残留抗生素,设计了一种由涡流腔与螺旋线流道相组合的新型旋流式涡流空化器。运用ANSYS流场计算软件仿真该涡流空化器核心部件流场的绝对压力;研究了不同溶液初始pH值、土霉素初始质量浓度、降解时间及温度控制范围等条件下该旋流式涡流空化器对水中土霉素的去除效果;用亚甲基蓝法检测该旋流式涡流空化器产生的羟基自由基质量浓度,初步推断其降解土霉素的机理。结果表明：本研究中设计的新型旋流式涡流空化器在局部区域可形成远低于饱和蒸汽压的低压区域,具有较明显的涡流空化效应;酸性和中性条件有利于涡流空化器中土霉素的降解,但总体上,溶液初始pH值对降解率影响不大;随土霉素初始浓度的增大,土霉素的降解率相应下降;在最初10 min内土霉素的降解速率较快,随后变慢,至50 min时初始质量浓度2 mg·L⁻¹的土霉素溶液的降解率为76.45%;控制溶液温度在25~50 ℃时,对土霉素的降解更有利;该旋流式涡流空化器产生的羟基自由基质量浓度为4.58 μmol·L⁻¹,由此可推断,土霉素的降解可能主要在羟基自由基的强氧化作用下完成。涡流空化法降解抗生素技术可为废水中抗生素的去除提供一种新的途径。     

拜耳法赤泥中钪的两步盐酸浸出工艺

通过计算赤泥中所含金属氧化物与盐酸反应的吉布斯自由能,论证了两步盐酸酸浸提钪工艺的可行性.为使钪离子有高浸出率,同时与其他金属有较高的分离率,在二次酸浸中采用2.5 mol/L 左右的低浓度盐酸开展了正交实验.使用Design-Expert 8.0 软件对试验数据进行了分析,讨论了温度、时间、液固比、盐酸浓度对赤泥中各...