黄土丘陵区不同植被恢复模式对沟谷地植物群落生物量和物种多样性的影响

对黄土丘陵区3个不同植被恢复模式沟谷地植被群落的生物量和物种多样性特征进行样方调查,统计分析了不同植被恢复模式沟谷地植物群落的盖度、生物量、物种多样性、植物种群相似系数。调查共记录植物82种,隶属32个科;其中,乔木植物5科,6种;灌木植物8科,11种。经过20 a左右的植被恢复重建,不同植被恢复模式沟谷地的植被群落均呈现良好演替趋势;人工植被柠条灌丛和刺槐林恢复模式对沟谷地草本层盖度和群落枯落物盖度及生物量方面作用效果较好;而天然草地对沟谷地草本层生物量方面作用效果较好;沟谷地物种多样性指数表现出人工植被恢复模式效果优于自然恢复,而且人工柠条灌丛植被恢复模式优于人工刺槐林植被恢复模式。柠条灌丛沟谷地不同坡位植物种群相似系数较高,而刺槐林沟谷地和天然草地沟谷地不同坡位植物种群相似系数略低;沟谷地的种群相似系数在沟坡上部略高于沟坡下部和沟底,东坡略高于西坡。人工植被建设可以促进黄土丘陵区沟谷地的植被恢复进程。论文建议在今后黄土丘陵区沟谷地人工植被建设过程中,需要加大乡土树种的引入、提高树种的多样性、合理树种的空间配置和注意灌/乔树种的比例。     

水下推动器对氧化沟流场特性影响的实验研究

采用声学多普勒测速仪(ADV)对水下推动器运行时氧化沟流场进行分析,结果表明:水下推动器单独运行时氧化沟直道流速分布规律与曝气转盘单独运行时不同,靠近叶轮处流速分布沿水深与沟宽都不同,可看作是一个点射流与典型明渠流动混合的流动,具有明显的三维性。通过一段距离的流速掺混,沟内液流可达到一个准二维流动。水下推动器安装在断面中部时的断面平均流速比安装在底部时大18%左右,动力利用率高,较有效地起到推流作用;安装在断面中部时紊动强度分布稳定时的断面离叶轮迎水面的相对距离比安装在断面底部短。     

复合式Carrousel氧化沟处理城市污水研究

在Carrousel氧化沟中悬挂半软性填料而组件的复合式氧化沟处理人工合成的城市污水,通过小试研究,考察了复合式氧化沟在不同的HRT时运行效能和特性,分析了复合式氧化沟工艺在污染物去除方面的优势。试验表明,当HRT从55h减少到10h,COD去除率从99.1%减少到86.6%,BOD5去除率从99.4%下降到92.8%,氨氮去除率从98%减少到83.0%;当复合式氧化沟在HRT=20h的条件下运行,进水COD、BOD5和氨氮分别为125.3~492mg/L,56.26~249.44mg/L,20~32.91mg/L,去除率分别为90.2%~97.0%,94.4%~99.3%,90.1%~98.7%。复合式Carrousel氧化沟耐冲击负荷能力强,各类污染物的去除效率很强。     

曝气条件下应用型氧化沟内混合液流态测试及分析

从氧化沟的水力特性入手,实测并分析了混合液在应用型氧化沟内的流态分布特点。结果表明,在曝气机不同的旋转条件下,混合液液流在氧化沟内的流态分布规律具有较高的相似性,上部液流经曝气机加速作用,流速在短时间内急剧增加,而下部液流速度变化不明显,液流随之在沟体内进行流速均布,在返回第一直道时不同水深和内外侧流速已基本达到一致;混合液液流除了受到曝气机的推动力作用外,还受到沟体沿程阻力及弯道局部阻力的作用,导流板对混合液流态也产生了影响;在1.56m水位、120r/min逆时针转动条件下,第一直道末端下部液层内侧与中侧的流速较低,成为沟底污泥淤积的危险区;当转速为100r/min时,能保证氧化沟底混合液流速不小于0.15m/s;在1.56m水位、80r/min顺时针转动条件下,能保证氧化沟底混合液流速不小于0.15m/s。在实际运行中,只有将曝气设备调节到适合的转速才能有效防止污泥在氧化沟沟底沉积。同时,在保证沟底混合液流速满足要求时,为节省动能损耗,还应选择较低的曝气机转速。     

植草沟在城市面源污染控制系统的应用

暴雨径流造成的城市面源污染已引起广泛重视,为控制和削减进入受纳水体的径流污染负荷,各种技术措施得到发展,植草沟便是其中之一.植草沟是景观型地表沟渠排水系统,从植草沟定义、类型、设计计算、参数确定、运行维护及应用实例方面作了较详细介绍.植草沟在条件合适时可代替传统的雨水管道,具有很好的推广应用前景.     

深水型表面曝气机的模拟计算与构型比较

为了加深氧化沟深度、减少其占地面积、节省污水厂建设投资,研究开发深水型表面曝气机成为氧化沟工艺的一个重要课题.由于上述原因,应用流体力学计算软件Fluent对3种深水型曝气机叶轮的构型进行了模拟计算,并从搅拌深度、推流效果和所需功率等方面对3种叶轮构型进行了比较.又以小试实验进行了初步的验证,证明模拟计算的结果是可靠的.流体力学数值模拟由于其简单易行、成本低、周期短等特点,作为曝气机设计研究的辅助工具可以发挥作用.     

复合式氧化沟工艺处理城市污水

为研究复合式氧化沟对有机废水的处理效能,利用有效容积为120 L的模型反应器,研究了复合式氧化沟工艺处理城市污水的特性.结果表明,当HRT从55 h逐步变为10 h的过程中,复合式氧化沟对生活污水的COD及BOD5去除率分别可以保持在86%和92%以上,对NH 4-N的去除率也达到了83%左右.在HRT为20 h和25 ℃左右的室温条件下,即使COD、BOD5和NH 4-N的质量浓度分别在125.30～492.00 mg/L、56.26～249.44 mg/L和20.00～32.91 mg/L较大范围内波动,系统对它们的去除率都能保持在90%以上,使出水COD、BOD-5和NH 4-N质量浓度分别维持在3.74～47.01 mg/L、0.93～11.45 mg/L和0.28～3.26 mg/L的范围,均达到国家要求的一级标准.因此,复合式氧化沟能有效去除污染物,且能较好地适应水质水量的变化,稳定性好,去除效率高,抗冲击负荷能力强.     

二沉池污泥上浮的控制策略

河北大城县污水处理厂采用以氧化沟为主体的污水处理工艺,分析了二沉池污泥上浮产生的原因.认为硝化程度高、污泥在二沉池中停留时间过长是引起污泥上浮的主要原因.采取了减小氧化沟中的溶解氧以降低硝化反应的程度、合理调控二沉池的运行、加大污泥回流量和剩余污泥的排放量等措施后,污泥上浮现象得到有效控制,水厂运行逐渐恢复正常.     

Characteristics of greenhouse gas emission in three full-scale wastewater treatment processes

Three full-scale wastewater treatment processes, Orbal oxidation ditch, anoxic/anaerobic/aerobic （reversed A^2O） and anaerobic/anoxic/aerobic （A^2O）, were selected to investigate the emission characteristics of greenhouse gases （GHG）, including carbon dioxide （CO2）, methane （CH4） and nitrous oxide （N2O）. Results showed that although the processes were different, the units presenting high GHG emission fluxes were remarkably similar, namely the highest CO2 and N2O emission fluxes occurred in the aerobic areas, and the highest CH4 emission fluxes occurred in the grit tanks. The GHG emission amount of each unit can be calculated from its area and GHG emission flux. The calculation results revealed that the maximum emission amounts of CO2, CH4 and N2O in the three wastewater treatment processes appeared in the aerobic areas in all cases. Theoretically, CH4 should be produced in anaerobic conditions, rather than aerobic conditions. However, results in this study showed that the CH4 emission fluxes in the forepart of the aerobic area were distinctly higher than in the anaerobic area. The situation for N2O was similar to that of CH4： the N2O emission flux in the aerobic area was also higher than that in the anoxic area. Through analysis of the GHG mass balance, it was found that the flow of dissolved GHG in the wastewater treatment processes and aerators may be the main reason for this phenomenon. Based on the monitoring and calculation results, GHG emission factors for the three wastewater treatment processes were determined. The A^2O process had the highest CO2 emission factor of 319.3 g CO2/kg CODremoved, and the highest CH4 and N2O emission factors of 3.3 g CH4/kg CODremoved and 3.6 g N2O/kg TNremoved were observed in the Orbal oxidation ditch process.