O3氧化-SBBR组合工艺深度脱除生化尾水TN的效能及机制研究

采用臭氧(O₃)-序批式膜生物反应器(SBBR)组合工艺深度处理印染工业园生化尾水,运用控制变量法和对比研究法探究O₃-SBBR组合工艺的脱氮特性和机理。结果表明：1)碳源种类、碳氮比(C/N)、水力停留时间(HRT)和曝气强度是影响O₃-SBBR组合工艺效能的关键因素;当以乙酸钠为外加碳源、C/N≥5、HRT 2～4 h、曝气强度20～40 mL/min时,组合工艺对生化尾水中TN的去除率可达46%以上,N负荷达到0.018 kg/(m³·d)。2)组合工艺处理生化尾水的主要步骤为：O₃先将尾水中残留的难生物降解有机物转化为小分子物质,提高废水的可生化性;在适当投加碳源的条件下,由SBBR完成去碳和脱氮,脱氮主要由SBBR生物膜中的微生物进行同步硝化反硝化(SND)过程来完成。     

铅冶炼区土壤重金属总量和有效态含量的函数分析

采集铅冶炼企业周边3 000 m范围内220个表层土壤样品,测定了有毒有害元素铅、镉、砷和汞的总量和有效态含量,探讨了它们之间的关系。结果表明:研究区土壤受到汞、砷、铅、镉的污染依次明显严重,土壤重金属的总量和有效态含量的变异系数均大于100%,土壤镉、铅、汞、砷的生物有效性系数平均值分别为25.9%、17.2%、0.58%、0.11%。土壤铅、镉和砷的总量与其有效态含量呈显著正相关(P0.001),而汞的总量与其有效态含量的相关性不显著(P0.05)。土壤铅和镉的总量和有效态含量可以用直线函数和幂函数表达,函数反推的有效态值和对应统计值的变异系数不大于10%。     

农业废弃物用于沼气制备对氮磷排放减少量的研究

以礼嘉镇为例,分析了礼嘉镇农业废弃物如秸秆等的主要成分、畜禽粪便的排放量,提出了秸秆、畜禽粪便的深度利用最佳方法,即秸秆制燃料乙醇和配套的沼气方案。在沼气方案中,有效利用了不适合制备燃料乙醇的农业废弃物和畜禽粪便,同时得到了有机肥。     

渤海湾入海溶解无机氮总量控制研究

基于渤海湾近岸海域的实际调查结果,采取生态物理耦合模型,对渤海湾的主要污染物-溶解无机氮(DIN)的基准环境容量和极小剩余海洋环境容量进行了计算。结果表明,渤海湾DIN的极小剩余海洋环境容量在Ⅰ类和Ⅱ类水质标准下均为负值,渤海湾的DIN已经超标。结合实际的海水功能区水质管理目标,应重点控制非点源的排放,加强上游携带入境污染物的处理,从总量上控制DIN入海污染通量,改善渤海湾水质。     

以硝酸盐为主要氮源的反硝化除磷细菌驯化

以活性污泥为种泥,通过序批式反应器(Sequencing Batch Reactor,SBR),在厌氧-缺氧-好氧交替的条件下驯化培养以硝酸盐为主要氮源的反硝化除磷细菌(Denitrifying Phosphorus-Accumulating Organisms,DPAO)。在330 d的培养时间内监测磷酸盐、硝酸盐和亚硝酸盐等常规指标,并研究驯化不同阶段的一个周期内各指标的变化及进行相应的动力学分析。结果表明,随着驯化的进行,厌氧阶段释磷速率逐渐增加,释磷量也相应增大,出水磷质量浓度最终维持在0.8mg/L,去除率达到91.8%,硝氮全部去除。通过对16S r RNA测序结果的比对,得到聚磷菌占总菌的76.93%,反硝化除磷菌占聚磷菌的一半以上。而聚糖菌仅占5.13%,聚磷菌成为优势菌种。此外,在整个驯化过程中,水质和环境条件的变化使出水中磷质量浓度出现波动,而出水硝氮的变化不大。研究表明,以硝酸盐作为主要氮源培养反硝化除磷细菌的方式是可行的,并有利于聚磷菌对聚糖菌的竞争,使聚磷菌成为优势菌种。     

水质凯氏氮标准样品的研究

提出了水质凯氏氮标准样品的研究方法。在研究过程中，完成了样品的配制、均匀性、稳定性等工作。经过多家实验室协作定值，确定了样品的标准值及不确定度，并提供使用。     

晋牛矿1303综放面采空区注氮方案研究及数值模拟

为了合理设计采空区注氮防灭火方案,以晋牛煤矿1303综放工作面为研究对象,通过在采空区进、回风侧布置束管监测系统,连续测定采空区气体浓度变化,划分采空区自燃“三带”分布区域,并基于采空区自燃“三带”划分标准和数值模拟的方法,利用流体力学COMSOL计算软件,研究不同注氮量、注氮位置下采空区氧化自燃带的分布规律。研究结果表明:注氮量和注氮位置参数的变化,对氧化自燃带上界限的影响并不显著,而对氧化自燃带的下界限影响比较显著;最合适的注氮位置应该在距离切顶线30 m左右,运用Origin软件得出注氮量与氧化自燃带宽度呈指数关系,由拟合式计算出最优注氮量为386 m3/h,此时氧化自燃带的宽度为31.5 m。     

前置反硝化曝气生物滤池的挂膜启动研究

为了解前置反硝化曝气生物滤池(BAF)的启动规律,构建了小试规模的前置反硝化BAF,采用快速排泥、逐步增大水力负荷的策略考察了其启动过程中的污染物去除情况及启动特性。结果表明,在好氧柱水力负荷为2.04 m3/(m2·h),厌氧柱水力负荷为4.08 m3/(m2·h),回流比为100%,气水比为5.6∶1的情况下,前置反硝化BAF的启动需要49 d。启动过程中好氧池中硝化细菌的成熟是启动的关键。厌氧池中的反硝化细菌的成熟标志着启动的完成。启动完成后,前置反硝化BAF的出水COD、NH3-N及NO-3-N分别稳定在50、15和5 mg/L以下,满足国家一级A排放标准。     

DO浓度对间歇曝气单级自养脱氮系统N2O排放的影响

以单级自养脱氮系统为研究对象,采用有效容积为15 L的SBBR反应器,系统进水NH+4-N浓度约为360 mg/L,控制温度为(30±2)℃,采用间歇曝气方式运行,曝气段DO浓度从2.4~2.6 mg/L逐渐下降到0.9~1.1 mg/L,研究了单级自养脱氮系统的脱氮性能与N2O排放情况。结果表明,反应器曝气段DO浓度从2.4~2.6 mg/L下降到0.9~1.1mg/L,系统TN去除率均达到80%,但在相同运行时间内的TN去除率依次降低,NH+4-N平均反应速率从0.19 mg/(L·min)降低至0.05 mg/(L·min),NO-3-N累计产生量稳定于14.9~16.5 mg/L,NO-2-N浓度在反应器内未产生明显的积累。随着曝气段DO浓度的下降,最大N2O释放速率逐渐降低,N2O累计释放量从73.8 mg下降到61.0 mg,N2O转化率介于2.4%~2.9%。     

青虾池塘养殖环境效率分析

为以环境友好型效率标准合理引导青虾池塘养殖生产活动,将淡水养殖对环境的影响纳入效率研究的范畴,以青虾池塘养殖为例,分别运用SBM模型和CCR模型,计算了青虾池塘养殖的环境效率和经济效率,以及各投入要素的使用情况。并运用相关分析、配对样本T检验和方差齐次性检验等技术进行比较研究。研究结果表明：当前我国青虾池塘养殖的环境效率（考虑环境因素的经济效率）仅为0476 9,而传统的经济效率（不考虑环境因素的经济效率）为0696 7,前者显著低于后者,且波动性更强。所有的要素投入都存在过量现象。除电费、虾苗和药物投入外,其他各项投入在环境效率中的过量程度均大于经济效率;具有固定成本性质的投入品,如劳动力投入和机械投入的过量程度更为严重;利用率过低致使肥料投入过量程度高于饲料投入。农户资源配置过程中忽视环境成本是根本原因,应引起高度重视