热碱解-中温两相厌氧消化工艺运行效能及抗生素抗性基因(ARGs)变化研究

为实现剩余污泥稳定化,并评估剩余污泥的生态环境风险,本研究采用热碱解-中温两相厌氧消化(Thermal-Alkaline Pretreatment-Mesophilic Two Phase Anaerobic Digestion,taMTPAD)工艺处理剩余污泥.考察了热碱解条件及在20、16和10 d 3个不同的总水力停留时间(Total Hydraulic Retention Time,tHRT)下,taMTPAD工艺的运行效果及消化前后抗生素抗性基因(ARGs)的变化.结果表明,对于taMTPAD工艺,当tHRT=10 d时,产酸相的挥发性脂肪酸(VFA)积累量和产甲烷相的日产气量达到最大值,但对ARGs的控制效果最差;tHRT=16 d时反应器的运行效果与tHRT=20 d时接近,但对磺胺类ARGs的控制效果不如tHRT=20 d时;当tHRT=20 d时,挥发性固体(VS)去除率和ARGs的削减效果最好.对比tHRT=10 d时的taMTPAD工艺和MTPAD(两相厌氧消化)工艺,发现对剩余污泥进行热碱预处理能提升产酸相150.32%的VFA产量和产甲烷相89.3%的甲烷产率,但同时热碱解却使得厌氧消化后污泥部分ARGs(sul1、tetO、tetW、tetX)相对丰度回升.研究表明,延长tHRT有利于taMTPAD工艺削减ARGs和VS,而缩短tHRT则有利于产气.     

珠海市调水水库水力滞留时间对轮虫群落结构的影响

水力滞留时间是反映水体水动力过程的重要参数,能直接或间接影响水体生物群落结构与动态.以珠海市6座调水水库为研究对象,于2013年1月和11月进行浮游动物样品采集,同时测定水体的理化因子,分析水力滞留时间对轮虫群落结构的影响.6座水库水力滞留时间为9-585 d,根据其水力滞留时间的长短可将6座水库分为3类,即直流型、中等水力滞留时间型和长水力滞留时间型.共检出浮游轮虫34种,其中臂尾轮科和异尾轮科占所检出种数的53%.6座水库轮虫种类基本一致,以热带龟甲轮虫(Keratella tropica)、螺形龟甲轮虫(K.cochlearis)和广布多肢轮虫(Polyarthra trigla)为优势种类.水库之间以及同一水库两次采样期间轮虫群落结构差异较大,Bray-Curtis相异系数为0.15-0.83.中等水力滞留时间水库两次采样期间轮虫群落的相异系数显著高于直流型水库(ANOVA,P=0.041)和长水力滞留时间水库(ANOVA,P=0.019),直流型水库和长水力滞留时间水库间差异不显著(ANOVA,P=0.435).由此说明,水力滞留时间是影响水库之间轮虫群落差异的重要因素,而营养水平则是影响轮虫群落动态变异的重要因素.     

不同涡流场形态下混凝效能研究

采用粒子成像速度场仪(PIV)对Taylor-Couette反应器中纯水力流场及添加不同混凝剂的混凝过程进行观测与研究,同时对比聚合氯化铝(PAC)、聚合硫酸铁(PFS)、三氯化铁(Fe Cl3)的混凝效能与化学条件、水力条件之间的相互关系.结果表明,几种絮凝剂的速度场都较接近于纯水力条件下的速度场,且在波状涡流场中混凝效能最好;Fe Cl3在较宽的转速范围内都能有较高的浊度去除率,而PFS在紊动强度稍大的流场中也能获得好的混凝效能.波状涡流场可为絮凝反应提供最佳的水力条件,而初期波状涡波较有利于产生大粒径絮体,可为后期絮凝反应提供更佳的水力条件.     

填充床电催化氧化工艺处理甲基橙废水实验研究

以甲基橙模拟废水为降解对象,研究了填充床电化学反应器对偶氮燃料废水的电催化降解特性;结果表明初始浓度450mg/L,电解质含量为2%的甲基橙废水在30A/m2电流密度下经180min降解出水甲基橙浓度为2.93mg/L,去除率达99.3%,UV分析表明降解过程以键裂解为主,无其他大分子组分生成,其浓度变化符合一级动力学降解模型;在此基础上,采用单因素变量实验方法研究了初始甲基橙浓度、电流密度、电解质含量及进水流速对甲基橙电催化过程中动力学常数k的影响,得到各因素控制下动力学常数的数学表达式。依据一级动力学模型给出填充床电化学反应器处理甲基橙废水的浓度预测方程,以其通过电化学反应操作条件的优化实现甲基橙废水的彻底降解或对出水甲基橙浓度的准确预测。     

潜流园林人工湿地脱氮除磷效果正交试验

以柳树、湿地填料构建潜流型园林人工湿地,考察其脱氮除磷效果,为优化滤池结构,及其应用推广确定最佳运行条件。通过设计L9(34)正交试验,研究了填料、填料铺装方式、植物和水力停留时间(HRT)4个因素对考察指标的影响显著性及优选条件。运用SPSS19.0软件对试验数据的极差、回归分析表明,填料、填料铺装方式、植物、水力停留时间与潜流式园林人工湿地氮、磷去除率间呈显著的线性相关关系,相关系数R2分别为0.996、0.967;各因素对总氮去除率的影响程度排序为:填料、水力停留时间、填料铺装方式、植物;对总磷去除率的影响程度排序为:填料、填料铺装方式、水力停留时间、植物;潜流型园林人工湿地总氮去除率最高的操作条件为:陶粒和页岩的组合均匀混合铺装,种植馒头柳,HRT为9 d,TN去除率预测值为81%;有利于总磷去除率的最佳操作条件为:陶粒和页岩异垂直分层方式填装,植物为旱柳,HRT为6 d,TP去除率预测值为78.2%。     

不同耐旱型杉木幼苗的水力结构特征北大核心CSCD

水力结构是植物适应环境变化形成的不同形态结构和水分运输供给策略.开展不同耐旱型杉木茎枝水力结构研究,对揭示杉木的耐旱机理、筛选耐旱杉木基因型和精准造林配置具有重要的理论及实践意义.以课题组前期筛选的忍耐型与敏感型杉木幼苗为研究对象,分析不同耐旱型杉木茎枝的功能性状、水力结构及二者的相关关系,结果表明:杉木茎的总直径和边材横截面积表现为忍耐型>敏感型(P <0.001),而侧枝的边材横截面积表现为忍耐型<敏感型(P <0.05);两种耐旱型杉木茎、枝的导水率、比导率、叶比导率均表现为忍耐型>敏感型(P <0.001),而忍耐型侧枝的胡伯尔值小于敏感型(P <0.001);两种耐旱型杉木不同器官的导水率、比导率、叶比导率表现为主茎>侧枝(P <0.001),而胡伯尔值表现为主茎<侧枝(P <0.001).相关性分析表明忍耐型杉木水力结构参数与主茎性状的相关性更明显,而敏感型杉木侧枝的水力结构与其性状更相关,忍耐型杉木主茎的导水率、比导率与心材直径极显著正相关(P <0.01),忍耐型杉木侧枝的导水率、比导率与总直径极显著正相关(P<0.01),敏感型杉木侧枝的胡伯尔值与其心材直径、边材横截面积极显著正相关(P <0.01).可见,忍耐型杉木主要采取积极主动的生存策略响应干旱逆境,如增加主茎的总直径和边材横截面积以提高水分疏导能力、减小侧枝直径来降低水分消耗等,而干旱条件下敏感型杉木则采取被动忍耐的策略,如减小主茎的直径以降低导水率、增大侧枝的胡伯尔值来承载更少的叶片质量等.(图2表2参32)     

F/M及HRT对果蔬垃圾厌氧发酵产氢的影响

通过中温半连续厌氧消化实验,考察了果蔬垃圾在不同食微比(0.5、0.75、1.0和1.5)及不同水力停留时间(2、3和4d)下的产氢性能.结果表明,当食微比较低(0.5和0.75)时,各水力停留时间下均不适宜连续产氢,且在水力停留时间为3 d和4 d时容易产生大量甲烷;当食微比较高(1.0和1.5)时,可以实现稳定连续产氢,发酵过程中几乎无甲烷产生.当食微比及水力停留时间分别为1.0及3 d时可获得最佳连续产氢效率,其最高容积产氢量和平均容积产氢量分别为451m L·(L·d)~(-1)和(186±29)m L·(L·d)~(-1),最高挥发性固体产氢率和平均挥发性固体产氢率(以VS计)分别为133 m L·g~(-1)和(27±5)m L·g~(-1),氢气含量可达20%~30%.     

折流曝气生物滤池的特征与处理效能试验研究

折流曝气生物滤池(BBAF)是一种新型生物滤池,为考察其工艺特征和处理效能,对运行时的效果和不同水力条件下的水力混合特性进行了研究。试验表明,BBAF滤池是一种复合流态反应器,单池趋于全混流,而整池趋向平推流;BBAF滤池对COD和SS的去除率稳定在90%以上,对氨氮、总氮和总磷平均去除率分别为88.8%、39.1％和46.5%。     

紫外-离子色谱法直接检测金属氰化物

通常情况下,大多数金属氰化物都十分稳定.只有在酸性条件下,才能将氰根以氢氰酸的形式释放出来.金属氰化物的稳定性与其形成常数密切相关,(见表1).     

人工湿地处理污水的效率与研究展望

文章阐述了人工湿地处理技术国内外的研究现状,人工湿地对有机物、氮、磷等的去除效率,分析了影响人工湿地处理效率的因素.表明人工湿地的类型、湿地植物种类、基质类型、湿地中微生物的种类和数量、温度、水力停留时间、水力负荷、湿地的运行管理等都会影响人工湿地的处理效率.根据人工湿地在污水处理中的研究和应用现状,指出了今后的研究方向.