基于碱度平衡与反硝化动力学的厌氧-加原水-间歇曝气工艺配水比例模型

采用批式反硝化试验,研究了BOD5和NOx-N(NO3--N与NO2--N之和)浓度对反硝化速率的影响.结果表明,在碳源充足的条件下,猪场废水厌氧消化液反硝化过程中NOx-N转化为零级反应,与NOx-N浓度无关;在碳源限制的条件下,猪场废水厌氧消化液反硝化过程中NOx-N转化速率与BOD5的关系遵从Monod方程.以Monod方程和碱度平衡为基础,推导出配水比例的数学模型.通过模型分析表明,进水碱度与进水氨氮浓度之比小于3.82时,仅靠配水措施不能平衡整个处理系统的碱度,还需要外加碱度;进水碱度与进水氨氮浓度之比大于6.90时,序批式反应器(SBR)可以直接处理厌氧消化液,不需要配水,厌氧-加原水-间歇曝气工艺不适用.猪场废水厌氧消化液的碱度与氨氮浓度之比大多为3.82～6.90,因此,猪场废水厌氧消化液好氧后处理适宜采用厌氧-加原水-间歇曝气工艺.通过数学模型作图显示,配水比例随着水力停留时间、SBR反应器数量、反应器中微生物浓度、滗水器工作能力以及亚硝化率的增加而减少,随着反应器运行周期的增加而增加.     

从不同反应器筛选、鉴别好氧反硝化菌

采用2个序批式反应器A和B,以硝态氮为唯一氮源,采用间歇曝气,以驯化、富集耐氧脱氮污泥.反应器A,其pH约为6.3,ρ(DO)为2.2～6.1 mg/L,碳氮比(ρ(C)/ρ(N),ρ(C)以ρ(COD_Cr)计)约为9;反应器B,其pH约为6.8～7.8,ρ(DO)为 2.2～3.0 mg/L,ρ(C)/ρ(N)约为15.2个反应器的ρ(NO₃－-N)均保持为80 mg/L.当2个反应器的总氮去除率达到60%以上,则认为完成好氧反硝化菌的富集.从2个反应器中共筛选得到20株BTB阳性菌,其中8株菌株的DNA样品经PCR成功扩增,进行16S rRNA测序.测序结果提交GenBank进行Blast同源性检索,并分析比对鉴别,判断8株菌株分属于假单胞菌(Pseudomonas),戴尔福特菌(Delftia),草螺菌(Herbaspirillum)和丛毛单胞菌(Comamonas)菌属.反硝化性能测定证实8株菌株均为好氧反硝化菌.      

反硝化条件下有机碳低丰度河床沉积层中的苯胺降解

采集渭河河床沉积物,研究了反硝化条件下有机碳低丰度的河床沉积层中苯胺降解.结果表明,反硝化条件下,苯胺在有机碳低丰度的河床沉积层中可生物降解.使该环境中苯胺(约50 mg/L)降解近95%,当硝酸盐为30.69、184.16、245.54 mg/L时,降解时间分别约为20、45、70 d.在上述环境中另加35.98 mg/L乙酸盐后,苯胺降解速度在硝酸盐为184.16 mg/L时最大,硝酸盐为30.69 mg/L时最小.当硝酸盐为30.69 mg/L,不加乙酸盐,27 d苯胺降解约95%;添加35.98 mg/L乙酸盐后,实验进行了47 d还仍有近13 mg/L苯胺残留,说明外加碳源(乙酸盐)对苯胺降解具有抑制作用.但当硝酸盐为184.16、245.54 mg/L时,外加碳源(乙酸盐)则强化苯胺降解.水合金属氧化物对苯胺降解具有促进作用.     

"十一五"脱硫计划实施前后长三角地区的硫沉降变化

采用RAINS ASIA模型研究了"十一五"期间长三角地区实施脱硫措施前后硫沉降超临界负荷的变化.结果表明,在90%保证率下,长三角地区硫沉降的临界负荷(以S计,下同)总值为78.38万t/a;2005年该地区硫沉降的超临界负荷总值为27.98万t/a,有45.6%区域面积的硫沉降超过临界负荷;如果不实施脱硫措施,到2010年长三角地区硫沉降超临界负荷的情景将急剧恶化,硫沉降超临界负荷总值将增长18.4%,超临界负荷的区域面积将增加到48.7%;"十一五"脱硫计划如期实施后,2010年长三角地区硫沉降超临界负荷总值将在2005年的基础上下降27.4%,但仍有39.1%的区域面积超过临界负荷,须采取更严格的措施控制硫沉降量.     

混合重金属对硝化颗粒污泥毒性作用的析因实验研究

分别测定了Cu2 、Zn2 和Cd2 对硝化颗粒污泥的单一毒性,采用析因实验研究了二元和三元重金属混合体系对硝化颗粒污泥的联合毒性.结果表明,Cu2 、Zn2 和Cd2 的2 h半抑制浓度EC50分别为95.23、62.11和12.48 mg/L,由析因实验所得的响应曲面模型具有较好的优度(其R2＞0.95),能够对混合体系的联合毒性很好地进行预测,析因实验可以用于环境领域混合体系联合毒性的研究.     

射流曝气周期活性污泥法脱氮除磷研究

针对零星居民点的污水处理,开发了射流曝气周期活性污泥法工艺.它是一种连续进水、周期性间歇曝气的改良型SBR工艺,也是一种时间程序和空间程序相结合的污水处理工艺,具有良好的脱氮除磷效果.试验表明,在水力负荷4 m3/d,曝气周期为每2 h曝气15 min、静置105 min的条件下,出水COD为48.8～53.5 mg/L,去除率达79.4%～80.5%;出水TN为2.81～3.98 mg/L,去除率达82.4%～89.4%;出水NH3-N为0.36～0.78 mg/L,去除率高达96.4%～98.4%;出水TP为0.63～1.18 mg/L,去除率为67.2%～78.9%,均可达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)中的一级B排放标准.     

长江流域新型城镇化耦合协调度时空分异与空间集聚

从长江流域协同发展与新型城镇化发展角度考虑,如何促进区域城镇化有序、适度及协调建设,是亟待解决的科学问题。以长江流域105个地级市为研究对象,基于熵值法构建人口、土地、经济、社会、生态环境城镇化的五维耦合协调度指标体系。依托ArcGIS平台,运用耦合协调度模型、核密度估计及探索性空间数据分析方法探究长江流域城镇化耦合协调度的时空分异特征、空间聚类格局及影响因素。结果表明：(1)2008～2018年,长江流域城镇化耦合协调度的标准差和变异系数均有下降,各地级市间城镇化耦合协调度的离散程度趋于缩小态势。(2)耦合协调度良好及以上的地级市主要位于长江三角洲、合肥与皖江沿线、武汉城市圈、长沙城市圈、成渝城市群等地。耦合协调度失调的地级市主要位于长江源头地区、川西—藏东—滇北横断山区、甘肃陇南、乌蒙山区、雪峰山区、罗霄山区等地。(3)长江流域城镇化耦合协调度空间集聚可划分为热点聚集型、中部发展型、冷点聚集型、边缘游离型4种类型,人力资本、交通建设、经济增长、产业结构、地理特征因素在很大程度上塑造了耦合协调度的区域格局。基于城镇化多维耦合协调发展,本研究提出了相应的政策建议。     

长江经济带区域发展与资源环境承载力空间耦合特征及高质量发展路径

高质量发展是解决区域发展与资源环境承载力矛盾问题的战略举措和基本路径。重构区域发展与资源环境承载力指标体系,借助耦合协调发展类型分析框架,运用CRITIC—熵权法组合赋权法、耦合协调度模型、马尔科夫链等方法,分析了2010～2018年长江经济带区域发展与资源环境承载力的时空格局、同步发展情况、耦合协调特征及发展类型。结果表明：(1)区域发展和资源环境承载力分别以共享性、资源环境治理能力为主要驱动力;两者的空间匹配度较高,下游“双同步”和“资源环境承载力滞后”类型居多,中上游分别以“区域发展滞后”和“双滞后”类型为主。(2)耦合协调度呈低水平上升态势,空间上下游和中上游分别为空间扩散、集中特征;等级演进表现出稳定性特征,较难实现跨越式转移,下中游城市等级转变活跃,上游城市存在“俱乐部趋同”现象。(3)基于分析框架,从动力因素、相对和绝对发展水平将长江经济带城市划分为20种耦合协调发展类型。建议未来以有效性、创新性、资源环境利用效率为重要抓手,因地制宜地采取调控手段和政策助推高质量发展。     

耐候钢中微量元素的测定

本文分别用化学法和电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-AES)测定了Corten-B和Sten3两种耐候钢中Cr、Cu、Mn、Sb、Si、V、P、Ti等8种微量元素的含量,并与传统的化学法进行了对比.试验证明ICP-AES光谱法不但技术简便、快速、易于推广应用,而且ICP-AES光谱法和微波消解技术联用在微量元素测量上有更准确、安全等方面的优点.另外,ICP-AES仅通过对少量样屑的一次溶样即可得到全部元素的分析结果,节省了钢样,这对于难以取样的情况尤为有利.     

一体化A/O生物膜反应器低温硝化研究

采用自行设计制作的新型一体化A/O生物膜反应器,研究了温度、进水碱度对反应器硝化性能的影响.结果表明,当反应器温度控制在20,15和10℃时,硝化率分别为98%,90%和60%.此时进水COD和TN浓度分别为100～150 mg/L和65～78 mg/L.总氮去除率分别为50%,30%和20%.当反应器温度控制在8℃,进水中不加有机碳源,随着进水碱度的增加,硝化率从72%提高到95%,在低温下取得了良好的硝化效果.当进水碱度为280 mg/L时,反应器各区出现亚硝酸盐积累,亚硝化率达到80%.详细分析了形成亚硝酸盐积累的原因.