城市滞流河道黑臭发生及控制研究

为了研究常州市老城区典型河道—北市河的黑臭现象发生原因,采用自主研发的一套滞流型河道沉积物污染释放与抑制装置,通过综合黑臭指数分析表明黑臭现象的发生耗时很长,由此推断导致水体黑臭发生的主要原因是外源污染物的排入。此外还从曝气深度和净化剂2个方面出发,研究其对黑臭的控制作用。在实验装置中选定距表面50 cm、100 cm、150 cm 3个深度,采用间歇纯氧曝气方式对水体进行处理,水质变化情况表明采用100 cm深度进行曝气对水体黑臭的控制效果最好。在净化剂比选实验中,在实验柱中分别投加商品钝化剂、过氧化氢、过氧化钙,并设置空白对照实验,监测水质参数随时间的变化情况,采用层次分析法进行净化剂的优选,分析结果表明过氧化钙的净化效果最好。     

地下水LNAPL层的原位曝气模拟研究

曝气法(Air sparging,AS)已经成为修复地下水、土壤有机污染的重要技术,与数值模拟技术相结合可优化修复条件。文章利用TMVOC多相流模型研究了地下水位处LNAPL层的迁移转化,并通过情景模拟比较曝气法对污染修复的贡献率。只考虑地下水水流的对流-弥散作用时,目标污染物苯并没有得到彻底去除,只是通过下边界流出。60 d苯的质量损失率仅为1.79%;而连续曝气30 d后苯的去除率就可达到31.4%,最终脉冲曝气苯的损失率为44.8%。增大曝气量能提高气相渗透率及气相-液相接触面积,扩大污染物修复范围;当超过某一值(12 m3/h),其增量对污染物修复影响甚微。当曝气点位于低渗透岩层下方时,低渗透岩层会阻碍气流的垂向迁移,位于低渗透岩层上方的污染物很难得到除去。曝气法适用于溶解、挥发性较好的污染物。     

地下水曝气修复过程的三维数值模拟

地下水曝气法是去除挥发性有机污染物的重要原位修复方法之一,目前已得到广泛应用,但其现场设计主要依据经验,缺乏系统的设计标准.为深入了解曝气去除污染物过程,并为现场设计提供重要参考依据,针对地下水曝气过程开展了数值模拟研究.水气两相渗流数值模型以水压力和气压力作为基本未知量,利用达西定律和质量守恒原理可以建立水气两相渗流过程的控制方程.利用Van Genuchten(VG)模型及Mualem公式,建立渗透系数-饱和度-基质吸力(K-S-P)三者之间的关系.污染物的去除过程则是在水气两相渗流的基础上,引入污染物的溶质运移、相间交换及生物降解模型.采用开发的有限元数值模型,对地下水曝气过程及污染物去除过程进行三维数值模拟,并将三维数值模拟的结果与二维数值模拟的结果进行对比.结果表明,三维模型的曝气影响区域偏小,在曝气口附近,水有效饱和度最小;在曝气口上方,水饱和度先增大后减小.考虑气体所受的浮力作用或不考虑气体可压缩性均会使计算得到的曝气影响区域偏小.污染物去除边界与曝气影响区域的边界基本一致,在曝气区域内,溶质交换过程大大促进了污染物的去除速率;在曝气区域外,污染物的去除主要通过生物降解作用,去除较慢.结果表明实际工程地下水曝气修复系统设计时,应使得曝气影响区域覆盖污染区域以得到较好的修复效果.研究结果表明,两相渗流模型结合污染物迁移转化模型的三维有限元数值模拟可以较好地模拟地下水曝气法去除污染物的全过程,对地下水曝气的设计、应用与效果评价具有重要指导意义.     

不同曝气参数下间歇增氧垂直流人工湿地脱氮的分层效应

以新型间歇增氧垂直流人工湿地(IA-VFCW)为研究对象,揭示了不同工况对人工湿地污染物去除的分层效应及去除效果的影响.结果 表明:不同曝气参数对细砾石层、煤渣层污染物去除的影响较小;对曝气区、湿地植物区污染物去除的影响较大.当进水NH4-N质量浓度为25 mg·L-1、COD为200 mg·L-1时,细砾石层、煤渣层对NH4+-N和TN平均去除率分别为10.8％、9.3％和13.3％、11.6％,两区域中均无NO2-N、NO3-N的积累;细砾石层对COD去除的贡献较大,COD平均去除率为67.2％.曝气区对NH4-N、TN去除贡献较大,NH4-N、TN的最大去除率分别达到69.3％、40.9％,COD平均去除率为25.4％.在低曝停比下,曝气量的增加将提高IA-VFCW对TN的去除性能;在高曝停比下,曝气量的增加会降低IA-VFCW对TN的去除效果,且会造成NO--N积累.在曝气量2 m3·h-1、曝停比1/3、曝停周期6h工况下IA-VFCW具有较好的污染物去除效果,NH4+-N去除率为94.9％、TN去除率为77.0％、COD去除率为90.0％.IA-VFCW脱氮性能明显优于传统垂直流人工湿地.     

铁炭曝气微电解对炸药废水的试验研究

采用铁炭曝气微电解对炸药废水进行预处理,处理结果表明:当炸药废水调节pH值为2,反应时间2h,物质A投加量2g/L,铁屑与活性炭体积比为1∶1时,进水TOC为2600mg/L,COD为2500mg/L,NH3-N为190mg/L,出水TOC为250mg/L,COD为400mg/L,NH3-N为20mg/L,去除率分别为90.5%、82%和89.6%,BOD5/COD由0.16提高到0.38。     

曝气—过滤一体化装置中同步硝化反硝化的研究

曝气—过滤一体化装置主要由生物反应器、慢性砂滤池及滤布组成。因慢性砂滤池和滤布具有分离截留作用,可以使生物反应器中活性污泥浓度维持在较高水平。当污泥浓度维持在9～l0g/L时,曝气一过滤一体化装置中要取得较好的同步硝化反硝化效果应满足:DO为1mg/L,C/N值为29,pH值在7.7～8.1之间。     

稠油废水生物处理研究进展

稠油废水含大量难生物降解的大分子有机物,BOD_5/COD_(Cr)极低。文章简要介绍了稠油废水的有机组成和处理难点,总结了提高稠油废水可生化性的生物处理方法,对比了活性污泥法、生物膜法等生物法的处理效果和优缺点,探讨其降解机理,对提高稠油废水生物法处理效率提出了建议。     

化学预处理与生化组合处理兰炭生产污水

通过现场中试实验对曝气微电解、强化混凝、催化电氧化作预处理提高兰炭污水的可生化性进行了探讨.并对通过预处理与生化处理的组合实现兰炭污水达到污水排放标准的可行性进行了研究.结果表明,原水首先调节pH值为3左右,在通过120min的曝气微电解处理后,可使有机物由25000mg/L下降到10000mg/L,氨氮由3000mg/L降到1200mg/L,COD和NH3-N的去除均可达到60%;然后调节曝气微电解出水的pH值为8~9,通过投加200mg/L PAC、4.5mg/L PAM强化混凝后,出水COD和NH3-N可去除50%;强化混凝后出水再通过120 min的催化电氧化反应器的高级氧化处理,废水中COD去除率可达65%,NH3-N去除率为60%;催化电氧化反应器出水最后通过厌氧/好氧生物接触处理,其出水COD<150mg/L,NH3-N<25 mg/L.     

微污染水体夜间曝气控藻效果研究

设计和开发了一种适用于小城镇的曝气控藻设备,通过底泥围隔实验,研究了夜间曝气对微污染水体的治理效果。结果表明:曝气可以有效抑制氮素循环中反硝化作用和底泥向上覆水中释放磷元素,对氮、磷营养元素的抑制率高达80%;曝气对叶绿素a浓度影响极其显著(p<0.01);曝气能有效抑制藻类增长,并防止围隔内的藻类优势种转变为容易引发"水华"的铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)。     

活性砂生物滤池深度脱氮影响因素分析

针对二级污水处理厂深度处理的需要,对进水水质达到一级B或者劣于一级B,但优于二级标准的污水进行脱氮影响因素分析。研究表明,滤速在一定范围内对于硝化效果有积极影响,但不宜超过10 m/h,在低进水有机物浓度下,滤速在5¹2 m/h时不是反硝化效果的限制因素。要取得良好的硝化效率和出水水质,硝化池的溶解氧应控制在3.5 mg/L左右,进水氨氮负荷应控制在0.48 kg/(m3·d)以下。