多菌群污水生物处理反应器中污泥分布的试验研究

在多菌群污水生物处理反应器处理城市污水的试验中,对反应器主反应区内水平中线及垂直中线上所布设取样点位的混合液悬浮固体(MLSS)、混合液挥发性悬浮固体(MLVSS)、污泥沉降比(SV30)及污泥容积指数(SVI)进行了检测分析。结果表明,MLSS与MLVSS分布趋势大致相同,在水平方向与垂直方向污泥浓度总体呈现大小交替型分布;SV30与SVI在水平方向总体呈现出周边大、中心小的非对称分布,而在垂直方向由上到下呈现出先增大后减小再增大的分布趋势。污泥浓度与污泥沉降性能的差异分布,对将反应器进水点分布在污泥浓度高值区域、污泥回流点布置在污泥浓度低值区域及出水点选定在污泥浓度较低且沉降性能较好区域有着重要的指导作用,为反应器的优化控制提供了理论依据。     

广州市生活垃圾高温有氧静态堆肥的生命周期分析

运用生命周期分析(LCA)方法,对广州市生活垃圾高温有氧静态堆肥系统进行分析,计算出全生命周期的资源消耗和环境影响潜值,同时与垃圾焚烧典型工艺的LCA数据进行对比。结果表明,堆肥处理的环境影响负荷为0.023PET90,资源消耗系数为9.238mPET90。环境影响类型中光化学臭氧合成造成的影响最大,占环境总影响的43.8%。与焚烧处理方式相比,高温有氧静态堆肥的环境总影响较小,环境影响负荷相比于焚烧减少20.3%,在降低酸化的影响方面有较为显著的作用。     

耐冷氨氧化功能菌群强化人工湿地低温脱氮

针对冬季低温条件下人工湿地脱氮效率低的问题,将富集得到的耐冷氨氧化功能菌群固定化后投加到人工湿地中,探究生物强化对低温下人工湿地脱氮的强化效果及其微生物作用机制.结果表明,5℃条件下,梯度降温（R1）和梯度降温耦合选择性抑制（R2）条件下富集培养的耐冷氨氧化功能菌群强化处理的人工湿地的氨氮平均去除率分别为84%和88%,比对照组湿地分别提高24%和28%.高通量测序分析表明,富集得到的耐冷氨氧化功能菌群中优势菌种（相对丰度高达19.2%）为具有氨氧化功能的硝化螺旋菌（Nitrospira sp.）,属于全程氨氧化菌,在氨氧化过程中起主要作用.微生物相对表达水平分析表明,两组生物强化人工湿地中氨氧化功能基因amoA的表达丰度分别为2.82×10⁸,8.22×10⁸拷贝数/克基质,显著高于对照组湿地的2.50×10⁷拷贝数/克基质.投加耐冷氨氧化功能菌群可以有效提高人工湿地脱氮效率.     

烟草废水菌群处理及主要污染物降解过程解析

烟草制品加工过程中会产生大量的废水,且含有尼古丁等多种复杂的有毒难降解污染物,如不合理处置,将对环境造成严重的污染并危害人类健康,因而有效处理该类废水是烟草行业中一个亟待解决的技术难题.利用梯度筛选驯化法从环境中获得3组高效处理烟草加工废水的菌群,其中高效菌群C对化学需氧量(COD)的去除率达83.1%,且其他各项指标如色度、氨氮(NH_4~+-N)及磷酸盐(PO_4~(3-)-P)等均明显降低.微生物群落结构分析结果显示,菌群的香农-威纳指数(Shannon-Wiener Index)、辛普森多样性指数(Simpson Index)和菌群丰富度指数(ACE)分别为3.645、0.978、106,表明菌群多样性高,物种构成复杂,分布均匀.菌群C中变形菌门占有最大比例为48.7%,其次为放线菌门,比例为11.5%,并在菌群中检测出多种具有降解杂环芳香化合物、芳烃及酚类等物质的菌种.污染物检测结果证明,菌群处理后污染物整体去除率近90%,其中尼古丁被完全降解,去除率为100%.本研究获得的菌群不仅可以针对性的降解主要污染物尼古丁,且能够全面去除其他污染物,在烟草废水处理领域具有广阔的应用前景.     

土壤中多环芳烃微生物降解能力模拟

为了揭示微生物菌种(组合)对土壤中PAHs(多环芳烃)降解率的影响以及不同类型PAHs抗微生物降解能力的差异,分析了北京市6个不同环境功能区土壤中微生物种类及其分布特征,从中筛选出部分微生物菌种对典型PAHs和原油进行降解模拟试验,对比分析微生物对不同PAHs降解能力的差异.结果表明:① 不同菌种组合对PAHs的降解能力存在明显差异,与假单胞菌属、无色杆菌、短稳杆菌混合菌相比,假单胞菌属、无色杆菌、短稳杆菌和微杆菌混合菌对PAHs的降解率高0.6%~4.5%;② 在相同降解条件下,不同PAHs的降解率存在明显差异,在单体培养基中,LMW PAHs(低环数PAHs)的降解率在25.3%以上,而HMW PAHs(高环数PAHs)的降解率都小于20.1%;③ 在单体培养基与混合培养基中PAHs的降解能力也存在一定差别,单体培养基中PAHs的降解率较混合培养基中高4.2%~26.6%;④ 无论在单体培养基中,还是混合培养基中这些化合物的降解率均存在随着降解时间的增加而增大的现象;⑤ 在原油培养基中不同PAHs的降解率更为复杂,并且出现了中低分子量PAHs降解率随降解时间增加反而降低的假象,这可能是由于随着时间增加,微生物对PAHs的降解能力加强,原油中含烷基的PAHs基团降解或HMW PAHs被微生物降解产生LMW PAHs中间产物造成.研究显示,假单胞菌属、无色杆菌、短稳杆菌和微杆菌对HMW PAHs和LMW PAHs均有明显的降解效果,但不同PAHs的降解率存在明显的差异,即使是同一单体化合物,在单体培养基、混合培养基和原油培养基三种不同的降解条件下,其降解率也具有不同程度的差别.      

低剂量硝酸钙联合低氧曝气对黑臭底泥的修复探究

底泥内源污染是导致黑臭水体"反弹"的主要因素.为防止水体黑臭现象反复,以低剂量硝酸钙为修复剂,联合低氧曝气技术修复底泥,降低因ρ（NO₃--N）剧增而造成的生态风险,并对修复过程中菌群转化规律进行探究.结果表明:①当硝酸钙投加量为底泥质量的1.2%、低氧曝气量为0.05~0.10 m3/h时修复效果最佳,其上覆水中ρ（DO）和ORP分别升至4.08 mg/L和119.9 mV,NH₃-N、TOC（总有机氮）去除率平均值分别达42.5%和84.9%.②底泥中NH₃-N和AVS（酸挥发性硫化物）去除率平均值分别达76.8%和97.4%,投加低剂量硝酸钙不会造成NO₃--N在底泥中长期累积.③高通量测序分析表明,底泥优势菌群在纲水平上由梭菌纲（Clostridia）转变为γ-变形菌纲（Gamma-proteobacteria）,其相对丰度达60.0%,且厌氧菌群被有效抑制;在属水平上出现产黄杆菌属（Rhodanobacter）、硫杆菌属（Thiobacillus）和热单胞菌属（Thermomonas）等脱氮菌群.研究显示,低剂量硝酸钙+低氧曝气技术可有效改善底泥-上覆水体系DO条件,加快系统的脱氮速率,抑制AVS的生成,促进底泥优势菌群转化并降低生态风险.      

电子设备热管冷板优化设计及试验研究

目的解决电子设备高热流密度芯片散热问题。方法建立主板模块传导冷却的热阻网络,设计研制一种低热阻结构的热管冷板,并对两种热管冷板在不同热流密度条件下进行模块及整机的常温和高温试验。结果常温试验中,CPU和GPU芯片温度在模块试验中下降了14.3℃和5.4℃,在整机试验中下降了7.2℃和6.1℃;高温试验中,CPU和GPU芯片温度在模块试验中下降了10.2℃和4.2℃,在整机试验中下降了9.1℃和7.5℃。结论热管冷板能提高整机环境适应性及可靠性,其结构设计方法可推广用于电子设备散热设计。     

前置反硝化生物滤池菌群功能恢复研究

在一定的反冲洗模式和强度下,用各功能菌群的生物活性、生物量及二者的乘积考察了反硝化生物滤池和曝气生物滤池菌群功能的恢复.结果表明,反洗后初期曝气生物滤池(CN 池)滤料上异养菌活性较低,总降解能力降低了约20%,而后迅速增加,约50 min恢复到最佳状态;亚硝化细菌生物活性变化与之相反;反硝化生物滤池(DN池)亚硝酸与硝酸还原菌生物活性曲线变化趋势相同,且反洗后前者生物活性略大于后者.CN和DN池生物膜量由滤料底部到顶部呈现由大到小的变化,在试验期内随时间延长稳步增长.CN池中反洗后80 min各功能菌生物量和生物活性较适宜,功能恢复到最佳,DN池中还原菌生物活性在反洗后 120 min接近最大值,功能恢复还需要较长的时间.     

福州市区高温原因和防御对策

根据1951年～1970年的气象观测资料,武汉、南昌、南京三市的七月气温分别为29.0℃、29.7℃、28.2℃,并曾出现过40.℃以上的极端最高气温,因此被称为我国东部夏季的“三大火炉”。在近20年间,福州七月平均气温也不低,达到28.7℃,甚至超过南京0.5℃,理由于福州濒海,受海洋气流的调节,极少30℃以上的酷热的天气。可是近二三年来,特别是去年夏季,在每晚中央电视台天气预报节目中,福州每天的最高气温,几乎都名列榜首,平均超过“三大火炉”2～3℃,而成为全国夏季新的“火炉”。 去年夏季福州的每天最高气温,最能反映夏季高温的实际状况(见表1)。从表中可以看出:(1)在夏季三个月中,福州市酷热、奇热的天数达83天,占夏季的90.22％;(2)7、8两月全为酷热、奇热天气,而且奇热     

青藏高原地区农村生活垃圾热处理污染物排放特性研究

为解决日益突出的农村地区生活垃圾问题,青藏高原地区建设了183座小型高温处理设施,但在高寒低压缺氧条件下这些设施的污染物排放面临着巨大的挑战.本研究选取7座3种设施类型的小型高温处理设施为研究对象,利用现场调研采样和实验室多线程污染物分析的方法,重点研究了小型设施烟气中污染物的排放水平和排放特性.结果表明：小型高温处理设施烟气中颗粒物、NO_x、SO₂、HCl、H₂S、HF和重金属污染物排放浓度分别为1.12～234.92、53.60～251.32、63.64～4 777.78、1.95～86.27、0.01～3.91、0.09～10.40和1.71～7.36 mg/m³,普遍超过《生活垃圾焚烧污染控制标准》(GB 18485-2014)排放限值,相对于大型生活垃圾焚烧炉,其污染物控制能力较弱.二噁英氯化程度、PCDDs/PCDFs(二者浓度的比值)和同系物分布分析表明,小型气化焚烧炉和高温热解炉烟气中二噁英的合成机制主要为前驱体合成.研究显示,启炉和停炉对污染物排放影响较大,二噁英和SO_2...