生物滞留设施净化城市面源污染研究进展

生物滞留设施是城市面源污染控制的有效措施之一。综合分析了生物滞留设施的结构、水文效应、污染物的去除机理及其影响因素。生物滞留设施能有效控制雨水径流量,削减径流峰值,降低径流中总悬浮固体(TSS)、颗粒物、重金属、有机污染物和致病菌等浓度,但对硝酸盐氮($NO^{-}_{3}$-N)和溶解态磷(DP)的去除不稳定。生物滞留设施主要通过沉淀、过滤、吸附、离子交换、植物吸收和生物降解等作用去除污染物。影响污染物去除及径流量削减的因素包括植物种类、填料组成、深度与渗透系数、碳源。较长的雨前干燥期会导致$NO^{-}_{3}$-N浓度增加,厌氧区的设置可以降低$NO^{-}_{3}$-N浓度。生物滞留设施结构设计和运行维护还有待进一步研究和优化。     

基于CALPUFF浓度反推核算无组织面源源强方法的应用

针对建设项目环境影响评价领域中无组织面源源强核算的难点,提出了一个基于CALPUFF模型浓度反推无组织面源源强的方法。以多个无组织面源构成的园区为案例,选取园区排放的典型污染物SO₂,核算并验证基于该方法得到的无组织面源源强。研究结果表明:该案例园区污染物排放对周围环境影响较大,符合区域污染物超标的实际情况。对于动态变化的无组织面源,采用CALPUFF模型利用浓度反推法,核算出的分级源强可定量描述无组织面源源强的变化范围;得到的平均源强更具普适性和代表性,它可量化多个无组织不定常面源对周边环境污染影响的一般情形。因此,基于CALPUFF浓度反推核算无组织面源源强是可行并且合理的。     

城镇污水处理厂活性污泥反硝化速率的影响因素及优化运行研究

反硝化过程是影响污水处理厂出水总氮达标排放的重要环节之一,进水碳源、回流比、溶解氧(DO)和搅拌方式等均为影响活性污泥反硝化性能的重要因素。通过对太湖流域58座污水处理厂提标改造的运行效果进行评估分析,并对水质波动规律、工艺设计及设备设施等方面进行调研及优化分析,研究了不同条件对活性污泥反硝化速率的影响,探讨了污水处理厂在实际生产运行中反硝化脱氮过程主要存在的问题及对策。结果表明:各厂反硝化速率在0～5.18 mg NO₃^--N/(g VSS·h)时,平均反硝化速率为1.40 mg NO₃^--N/(g VSS·h),进水碳源浓度较低为各个污水处理厂反硝化速率较低的主要原因。其中外加碳源的种类、投加点位对反硝化脱氮具有较大的影响,在各厂进水中投加易降解碳源并保持较高的搅拌速率后,发现反硝化潜力为1.16～20.80 mg NO₃^--N/(g VSS·h),表明改善进水水质并创造较好的反硝化条件,有利于整体反硝化水平的提升。此外,充分的搅拌条件也可增强污泥的反...     

高碘酸钠与APAM联合调理对污泥脱水的影响

采用高碘酸钠与阴离子聚丙烯酰胺(APAM)联合调理改善污泥脱水性。以污泥比阻和污泥滤饼含水率作为衡量污泥脱水性的指标,分析胞外聚合物(EPS)中蛋白质和多糖含量,并测定污泥Zeta电位和粒径。结果表明:当污泥初始p H为8时,88 mg/g DS(干污泥)的高碘酸钠和2 mg/g DS的APAM可以有效改善污泥脱水,联合调理后污泥比阻降低至4.82×10¹²m/kg,污泥滤饼含水率降低至69.67%。污泥经过高碘酸钠氧化后,Zeta负电性降低,可溶性胞外聚合物(S-EPS)中的蛋白质含量增加,荧光光谱显示腐植酸物质的荧光强度降低,污泥中值粒径经过高碘酸钠絮凝后减小。研究结果表明,组合调理剂可以有效改善污泥脱水性,并利于后续污泥处理与处置。     

C/N、DO和温度对SBBR高标准除磷脱氮效能的综合影响

以研发基于非工程措施的城镇污水高标准处理技术为目标,采用响应面分析方法,探究C/N、DO、温度等工艺参数对SBBR系统高标准除磷脱氮效能的综合影响。研究以C/N(A)、DO(B)和温度(C)为自变量,TN和PO₄^3--P去除率为因变量,应用Box-Benhnken(BBD)试验设计方法,以及二次多项式模型,得出响应面方程:η(TN)=-70.76+7.58A+52.81B-0.36C+0.22AB-0.12AC+0.58BC-0.35A²-7.94B²+0.01C²,η(PO₄^3--P)=-119.59+10.93A+72.91B+2.26C-1.50AB+0.05AC-0.13BC-0.33A²-6.86B²-0.07C²; ANOVA分析结果表明,DO和温度对系统除磷脱氮效能影响极显著,C/N对系统脱氮效能影响显著,其影响程度顺序为DO>温度>C/N,D...     

某铀尾矿库区周围稻田土壤不同组分对U(Ⅵ)的吸附性能分析

通过斯笃克定律提取土壤胶体,连续提取法吸附土壤中的有机质,得到土壤矿质胶体,采用比表面积(BET)法和Zeta电位对原土、土壤胶体和矿质胶体进行了表征分析,考察了溶液p H、接触时间、U(Ⅵ)初始浓度以及温度等因素对3种样品吸附溶液中U(Ⅵ)的影响性能。结果表明:原土、土壤胶体和矿质胶体的比表面积和平均孔径分别为11. 5,31. 1,28. 8 m2/g和18. 76,35. 55,17. 5 nm。在p H为5. 5,固液比在1. 0 g/L,温度为20℃,U(Ⅵ)初始浓度为10. 0 mg/L,土壤、土壤胶体反应时间为50 min,矿质胶体反应时间为40 min时,原土、土壤胶体、矿质胶体的对U(Ⅵ)吸附率分别达到76. 67%、83. 03%、48. 87%,吸附容量分别达到8. 53,9. 24,5. 43 mg/g。对比研究结果可以看出,土壤中的胶体对溶液中U(Ⅵ)有着明显的吸附能力,该研究结果对进一步研究含U(Ⅵ)废水的处理及U(Ⅵ)在土壤和地下水中的迁移过程有一定的参考意义。     

响应面法优化CANON工艺处理猪场沼液脱氮性能研究

为了得到全程自养脱氮(completely autotrophic nitrogen removal over nitrite,CANON)工艺处理猪场沼液脱氮性能的最佳工艺条件,以处理实际猪场沼液的连续流CANON工艺为研究对象,采用BBD响应面法优化其关键运行参数,探究了HRT(水力停留时间)、温度和进水ρ(NH4₊^-N)各因素的交互作用.结果表明:①HRT、温度和进水ρ(NH4₊^-N)对反应器脱氮效率均有显著影响,且数学模型拟合度良好,各因素对TN、NH4₊^-N去除率的影响程度由强到弱依次为进水ρ(NH4₊^-N)>HRT>温度.②通过BBD响应面法获得最佳脱氮条件为HRT 1.35 d、温度34.4℃、进水ρ(NH4₊^-N) 415 mg/L.在接近响应面优化后的条件下进行验证试验,得到出水ρ(NH4₊^-N)...     

北京市农业面源污染负荷特征分析及控制分区

运用清单分析法、等标负荷法、聚类分析和地理信息系统(GIS)软件等对北京市2016年农业面源的污染源、污染物及其空间分布特征进行分析。结果表明:北京市农业面源主要污染源为农村生活和畜禽养殖,农业面源污染管控中应加强对农村生活和畜禽养殖污染的控制;北京市农业面源污染呈较强的区域分异特征,水产养殖污染主要集中在平谷区,农村生活污染以房山区为最严重;房山、通州、顺义、昌平和大兴等区的总氮(TN)、总磷(TP)和化学需氧量(COD)等标污染指数均超过全市平均水平,其中房山区最高。通过农业面源污染风险空间聚类可将北京市划分为高度、中度和轻度风险区3个一级分区,进一步结合各区主要污染源类型可划分为8个二级分区,由此可对农业面源污染进行分类管控,并提出北京市农业面源污染的防治对策。     

中国农业面源污染与经济发展关系的实证研究

把握现阶段我国经济发展过程中农业面源污染压力的演变规律,是制定农业可持续发展政策的基本依据。运用1998~2006年我国31个省（市、自治区）面板数据模型对经济发展与农业面源污染的环境库兹涅茨曲线(EKC)关系进行实证研究。选取各省化肥投入密度、农药投入密度、畜禽粪尿排泄物密度作为度量农业面污染源排放量的指标,选取各省人均国民生产总值作为经济发展衡量指标。研究结果表明,我国农业面源污染源排放量与经济增长总体上具有显著的倒“U”型曲线关系,三类污染源与人均GDP均处于曲线上升阶段,自发到达农业面源污染减排拐点还需较长时间。政府应强化农业环境政策的干预力度,加大对农业面源污染的治理力度。     

WEC-透空式防波堤集成装置能量转换效率研究

基于成本共享理念的波浪能发电装置(WEC)的开发与设计为降低建设成本提供了新的研究思路,应用计算流体力学方法对在透空箱式防波堤前附加垂荡浮子的集成装置进行数值模拟研究,主要研究了流体黏性和非线性PTO系统以及浮子形状对此类集成装置能量转换效率的影响。结果表明,此类集成装置可以获得较高的波能捕获宽度比（CWR）,最高可达0.7,可以较好地利用反射波波能。共振区间上受黏性影响较大,相比于线性无黏理论解,CWR下降明显;实现了2种非线性PTO系统的模拟,有待于进一步的优化未获得更高的CWR值;浮子形状优化效果明显,采用圆底形浮子受黏性影响更小,可以获得更大的CWR值。此种集成模型的模拟和研究可以为新型防波堤设计和现有防波堤的改造提供思路和参考。