基于复杂网络及其模体的京津冀及周边城市空气污染空间关联与城市协同治理

为了探究京津冀及周边31个城市空气污染的空间关联与季节演化情况,于2015年1月1日至2021年12月31日选取该区域的空气质量指数(AQI)日均值作为样本,首先对31个城市AQI的时间变化特征和空间分布特征进行了分析;然后计算不同城市AQI的皮尔逊相关系数,结合引力模型,构建了该区域空气污染空间关联网络;最后对网络的整体特征与季节演化情况进行了分析。结果表明,该区域空气污染空间关联网络密度较高,关联比较紧密,度值与中心性较高的城市对空气污染有更高的传输贡献,石家庄、邢台及邯郸的中心性最高,对其他城市空气污染传输的控制能力最强;网络共分为3个凝集子群,石家庄、邢台及邯郸位于子群发生关联的中心位置;对4个季节空间关联网络图进行对比分析,春季网络密度更高,不同城市之间AQI的关联更为紧密;在模体A的四季关联网络中,石家庄、邢台和邯郸为主要传播城市;在模体B的四季关联网络中,邯郸和北京为枢纽城市,这些城市在空气污染的传播过程中起着重要作用。提出,加强石家庄、邢台、邯郸、北京这4个城市与其他城市空气污染协同治理力度,完善监督管理机制,促进环保产业发展;从行政、法律、经济等多方面入手,为解决京津冀大气污染问题提供充分保障;结合京津冀地区的季节气候条件,加强冬季煤改电、煤改气等管理力度,实行区域或集中采暖供热,减少燃料消耗和烟尘排放。     

利用剩余污泥制备微生物絮凝剂及其絮凝性能与机理分析

以城市污水处理厂的剩余活性污泥为原料,以稀盐酸为提取剂制备了污泥絮凝剂,并优化了污泥絮凝剂的制备方法及絮凝条件。当稀盐酸浓度为1. 2 mol/L,破解时间为20 min时,制得的絮凝剂对高岭土悬浮液的絮凝率可达到99. 5%。对于30 g污泥,提取剂稀盐酸的用量为200 m L,浓度为1. 2 mol/L时,连续提取2次,主要絮凝活性成分可基本提取出来。采用加碱溶液的方法对污泥絮凝剂进行提纯,制备得到纯化的絮凝剂PSF-1～3。当絮凝体系pH在4. 0～12. 0时,纯化絮凝剂对高岭土悬浮液的絮凝率均在95%以上。采用红外光谱对3个提纯絮凝剂进行结构解析,结果表明:纯化的污泥絮凝剂中存在O—H和N—H或二者之一,且存及酰胺键,推测絮凝剂的主要絮凝活性成分为多糖和蛋白质。采用扫描电镜对絮凝剂絮凝前后的形貌进行检测,絮凝后高岭土颗粒团聚在絮凝剂周围,由此推测在高岭土和絮凝剂之间产生吸附架桥作用。     

化学-生物絮凝工艺处理城市污水可行性研究

通过对原水性质、处理效果和污泥性质等方面的试验对化学 生物絮凝工艺处理城市污水的可行性进行了研究。结果表明用化学 生物絮凝工艺来处理城市污水是可行的 ,且出水能够达到相关的排放标准。此外 ,采用化学 生物絮凝工艺的污水处理厂可以节约基建和运行费用。     

改良剂对湿地土壤团聚体及抗悬浮能力的影响试验

以巢湖十五里河河口湿地土壤为研究对象,选用PAM(J)、PAM+生物炭(SJ)和PAM+泥炭(NJ)为土壤结构改良剂,研究改良剂对淹水条件下培养后土壤水稳性团聚体数量、土壤抗悬浮能力和土壤磷释放的影响。结果表明,四种处理(CK、NJ、J和SJ)0.25 mm水稳性团聚体含量大小顺序为:J(58.73±0.57%)SJ(48.27±3.58%)NJ(34.47±2.02%)CK(2.31±0.15%)。在室内风浪扰动模拟实验中,扰动后上覆水体悬浮物浓度(SS)和水体磷浓度的大小顺序均是:CKNJJSJ,且CK显著大于NJ、J和SJ。添加PAM(J)、PAM+生物炭(SJ)和PAM+泥炭(NJ)不仅能显著提高0.25 mm研究区湿地土壤水稳性团聚体的含量,也能显著增强风浪扰动下淹水土壤的抗悬浮能力,进而显著降低淹水后土壤磷释放能力,其中以添加PAM+生物炭组合提升淹水后湿地土壤抗悬浮和降低磷释放能力的效果最佳。     

颗粒计数法在高锰酸钾强化常规工艺运行优化中的应用

以引黄水库水为实验原水,通过颗粒计数和浊度的联用检测优化评估了高锰酸钾强化常规处理工艺中的各制水环节的处理效果。结果表明,絮凝出水10μm颗粒数和过滤出水2~7μm颗粒数的可作为水厂运行管理的依据,滤后水的颗粒物数量变化比浊度更灵敏准确地反映滤池运行状况;在高锰酸钾强化预处理的最佳投加量为0.8 mg/L时,原常规工艺沉淀对颗粒总数的去除率提高20.55%,滤后颗粒总数减少56.40%,显著降低了"两虫"穿透滤池的风险。     

铜基钯镍退镀液中铜的再生利用

采用硫氰酸盐沉铜法回收铜基钯镍退镀液中的铜。沉铜的优化工艺条件为初始Cu~(2+)质量浓度3.84 g/L、Cu~(2+)与Na SCN及Na_2SO_3摩尔比1∶4∶0.6、沉铜反应温度30℃,陈化时间24 h,沉铜反应后退镀液中Cu~(2+)残留量仅为0.025 mg/L。在此条件下加入聚乙二醇1.5 g/L,并提高分散液温度至50℃,可制得平均粒径为0.472μm的CuSCN超细粉体。CuSCN粉体为类球形,为含α、β两种晶型的混晶。     

基于Level Set方法的风暴追踪

利用现代计算机技术和信息处理技术,建立灾害性天气预警系统,是对灾害性天气进行识别和预报的最有效手段之一.研究探索风暴运动过程中多普勒雷达图像的数据处理和算法优化,是预警系统工作中的关键技术.基于计算机技术,应用TITAN算法及改进的Level set方法可以较好地实现对雷达图像中风暴体的追踪,提高灾害性天气预警效率.     

絮凝沉淀磁吸附工艺在富营养化水体治理中的应用

为从根本上解决富营养化湖泊水内源污染问题,从实验室和工程实验2个方面考证了絮凝沉淀磁吸附工艺应用于治理富营养化水内源污染的可行性,从絮凝和化学沉淀角度分析了该工艺的原理.研究结果表明,该工艺能快速、便捷、高效治理湖泊蓝藻水华,且投入的絮凝剂绿色环保、无二次污染,具有广泛的应用前景.     

微生物絮凝剂产生菌的筛选及其絮凝特性

采用常规的微生物学方法,从垃圾渗滤液中筛选到一株高效微生物絮凝剂产生菌LB1,根据其形态学和生理生化特征初步鉴定该菌株属于假单胞菌属,命名为Pseudonomas sp. LB1。LB1所产微生物絮凝剂的絮凝特性的研究结果表明,LB1的最佳产絮凝时间为96 h,所产絮凝活性物质主要是其生长过程中的胞外分泌物和细胞生长后期的次级代谢产物,菌体细胞本身具有一定的助凝作用。LB1所产絮凝剂最佳加样量为3％（体积分数V/V）;对pH的适应范围较宽,在4～10之间具有较高的絮凝活性,均大于75％;温度为25℃时絮凝率为86.3％,在25～60℃之间,絮凝率基本保持稳定;LB1所产絮凝剂对几种废水具有较好的絮凝效果。     

Ca(Ⅱ)在活性污泥生物絮凝中的作用研究

采用4个平行的序批式反应器(SBR),研究了进水Ca2+浓度对活性污泥絮体表而特性和结构稳定性的影响,并由此来确定Ca2+在生物絮凝中的作用.结果表明:随着进水Ca2+浓度的增加,污泥中的Ca含量逐渐增大.进水中Ca2+的加入,增大了污泥絮体的粒径和密度,进南改善了污泥的沉降性能;Ca2+的加入,使可供结合的蛋白质数量最高增至近1倍,污泥表面疏水性也相应增强;污泥絮凝性能的改善,主要和可供Ca2+结合的蛋白质含量增加有关,而非多糖;EDTA通过络合污泥絮体中的Ca2+,破坏了山Ca2+架桥形成的污泥絮体结构,这说明Ca2+可通过和胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)中的负电官能团架桥来促进污泥絮体的形成并维持絮体结构的稳定性.