Influence of organic loading on an anaerobic sequencing biofilm batch reactor (ASBBR) as a function of cycle period and wastewater concentration

The effect of organic loading on the performance of a mechanically stirred anaerobic sequencing biofilm batch reactor (ASBBR) has been investigated, by varying influent concentration and cycle period. For microbial immobilization 1-cm polyurethane foam cubes were used. An agitation rate of 500 rpm and temperature of 30+/-2 degrees C were employed. Organic loading rates (OLR) of 1.5-6.0gCODl(-1)d(-1) were applied to the 6.3-l reactor treating 2.0 l synthetic wastewater in 8 and 12-h batches and at concentrations of 500-2000mgCODl(-1), making it possible to analyze the effect of these two operation variables for the same organic loading range. Microbial immobilization on inert support maintained approximately 60 gTVS in the reactor. Filtered sample organic COD removal efficiencies ranged from 73 to 88% for organic loading up to 5.4gCODl(-1)d(-1). For higher organic loading (influent concentration of 2000mgCODl(-1) and 8-h cycle) the system presented total volatile acids accumulation, which reduced organics removal efficiency down to 55%. In this way, ASBBR with immobilized biomass was shown to be efficient for organic removal at organic loading rates of up to 5.4gCODl(-1)d(-1) and to be more stable to organic loading variations for 12-h cycles. This reactor might be an alternative to intermittent systems as it possesses greater operational flexibility. It might also be an alternative to batch systems suspended with microorganisms since it eliminates both the uncertainties regarding granulation and the time necessary for biomass sedimentation, hence reducing the total cycle period.     

用烧结法从沸腾炉渣中提取铝和铁的研究

把沸腾炉渣和石灰及精煤混合制成小球,然后在大约1 000 ℃下烧结.取不同烧结时间的样品用硫酸浸取,得到含有铝离子和铁离子的溶液.试验表明,采用浓度为4 mol/l的硫酸,在80 ℃下浸取烧结球样品(50%沸腾炉渣∶40%精煤∶10%石灰)24 h,可以得到铝和铁的最大提取率,分别为86.50%和94.60%.滤渣可以作为固化材料用于高速公路的路基建设或水泥生产中的添加剂.     

化学事故救援方舱舱室环境安全性模拟研究

运用计算流体动力学(CFD)方法,对具有超压防护功能的某化学事故应急救援手术方舱室内气体污染物运动扩散的规律以及对人员安全的影响进行了数值模拟,其研究结果表明:当大气环境中氢氰酸(HCN)浓度为5mg/L时,前10s从常规进风口进入舱室的HCN在滤毒通风装置开启后,随气流运动逐渐向整个舱室扩散,经净化空气的混合稀释作用,绝大部分通过舱体缝隙排出舱室,30min内舱室HCN浓度的总量下降了95.1%,说明超压防护很好地保证了舱室环境的安全性。     

ESTIMATING THE SUSPENDED SEDIMENT LOAD IN RESERVOIRS1

ABSTRACT: The total suspended sediment loads of four north Mississippi reservoirs were determined from measurements of concentrations of suspended sediment in a vertical profile at several locations on each reservoir made during the year. These data were combined with the stage-height and known stage-volume relationships for each reservoir in a numerical integration to determine the total suspended sediment in the water body. Total suspended sediments were estimated using the product of the suspended sediment concentration in the surface water by the appropriate reservoir volume. The averaged ratios of the estimated to measured suspended sediment loads for each reservoir exceeded 0.90. Since the concentration of suspended sediments in surface waters of north Mississippi reservoirs has been shown as highly correlated with spectral reflectance, estimating the total suspended sediment of these reservoirs using remotely sensed spectral reflectance data is possible.     

环境烟草烟气粒径分布及其对光散射的影响

为了测量典型办公室内环境中环境烟草烟气悬浮颗粒物的数浓度和粒径分布变化,以及其对颗粒光散射的影响,在6.8 m×3.2mx2.8 m的试验间进行试验,采用测量范围为5～1 000 nm的DMS500扫描电迁移率粒径谱仪进行粒径测量.结果表明,不同卷烟样品的烟气粒径分布曲线近似,都可以用对数正态分布函数来描述.4种卷烟样品粒径分布及参数变化速率相似,在4 800 s内数中值粒径CMD平均值从105 nm增大至155 nm,几何标准差GSD平均值从1,58减小至1.45,CMD和GSD的变化趋势近似符合指数函数.利用基于Mueller光散射理论的程序计算烟颗粒对散射光的影响.粒径分布的变化显著改变了颗粒散射光强度,CMD最大使散射光强度增大7倍,GSD引起的强度变化较小.综合考虑烟气颗粒数浓度降低和粒径分布的变化,散射光强度最大增大3倍.     

采空区瓦斯涌出源位置对瓦斯分布影响的数值模拟

根据多孔介质渗流理论,利用Fluent软件,分别对采空区瓦斯在整个采空区均匀涌出、上邻近层及底板遗煤涌出2种情况下采空区瓦斯分布规律进行了数值模拟.结果表明:采空区瓦斯为上邻近层及底板遗煤处涌出时,沿走向方向,靠近上邻近层及底板处高体积分数瓦斯距离工作面较近;沿竖直方向,瓦斯体积分数分布呈钩状,靠近瓦斯涌出源处瓦斯体积分数最高;整个采空区均匀涌出时采空区瓦斯体积分数分布与上邻近层及底板遗煤涌出时有很大差别.因此,为了得到更符合实际情况的瓦斯分布规律,数值模拟时应按照现场实际的瓦斯涌出源位置建立模型.     

三江平原泥炭沼泽孔隙水甲烷浓度变化动态及其影响因子

湿地土壤孔隙水甲烷浓度变化动态对于揭示湿地碳循环过程具有重要作用.于2012年和2013年对三江平原毛苔草泥炭沼泽不同土壤深度孔隙水甲烷浓度的季节变化动态进行监测,并分析了其关键影响因子.结果表明:植物生长季孔隙水甲烷浓度呈单峰变化趋势,不同土层甲烷浓度峰值(80.45~490.95μmol·L-1)主要集中在湿润的生长季末,但年际间存在显著差异;从土壤剖面来看,土壤融通之后,孔隙水中甲烷浓度随着土壤深度的增加而增加;土壤表层(5 cm和10 cm)甲烷浓度主要受到株高(R2=0.6,p=0.005)和土壤充水孔隙率(R2=0.36,p=0.01)的影响,而深层(20~40 cm)甲烷浓度主要受到土壤温度等因素的综合影响.研究还表明,表层土壤孔隙水甲烷浓度能够解释生长季甲烷排放通量变化的26%~60%,而且短期的极端降雨事件可能不会对甲烷浓度以及甲烷排放产生即时影响,而是出现大约一周的延迟(time lag)现象,这主要取决于实际土壤湿度.     

土壤及铁锰结核中锰氧化菌的氧化特性分析

利用从土壤铁锰结核及其附近土壤中分离筛选得到的4株锰氧化菌,研究了不同pH、Mn(Ⅱ)初始浓度下菌株的锰氧化效率及生长情况,并用SEM-EDS及TEM对菌株WHS26、GY16形成的生物氧化锰及水羟锰矿进行了表征.结果表明,pH及Mn(Ⅱ)初始浓度对菌株的锰氧化效率均有影响,4株菌在pH 7~8、Mn(Ⅱ)初始浓度为10~20 mmol·L-1时,锰氧化效率最高;GY16、WHS26形成的生物氧化锰的形貌与化学合成的水羟锰矿存在明显差异,前者呈胶膜状附着在菌株表面,后者呈结晶态.该结果可为生物氧化锰应用于重金属污染修复提供技术支撑.     

四氯丙烯对稀有鮈鲫的急性毒性及安全浓度评价

采用半静态试验方式测试了四氯丙烯对稀有鮈鲫(Gobiocypris rarus)的急性毒性,试验浓度分别设定为0.25 mg·L~(-1)、0.30mg·L~(-1)、0.36 mg·L~(-1)、0.42 mg·L~(-1)、0.50 mg·L~(-1)和0.60 mg·L~(-1),同时进行空白对照(试验用水)和分散剂对照(体积分数为0.006%的吐温-80水溶液)试验。采用气相色谱法对试验溶液进行浓度分析,实测浓度分别为0.19 mg·L~(-1)、0.25 mg·L~(-1)、0.34 mg·L~(-1)、0.40 mg·L~(-1)、0.51 mg·L~(-1)和0.64 mg·L~(-1),试验结果以实测浓度表示和统计。结果表明:四氯丙烯致稀有鮈鲫无死亡发生(EC0)的最高浓度为0.25 mg·L~(-1),导致稀有鮈鲫100%死亡(EC100)的最低浓度为0.51 mg·L~(-1)。根据实测浓度,用SPSS(17.0)概率单位法求得四氯丙烯对稀有鮈鲫的半数致死浓度96 h-LC50为0.347 mg·L~(-1),95%置信区间为0.328 mg·L~(-1)~0.361 mg·L~(-1)。     

预测沉积物-水微宇宙系统中化学品浓度变化的多介质模型

沉积物-水微宇宙系统是经济合作发展组织(Organisation for Economic Co-Operation and Development,OECD)颁布的化学品测试准则中推荐的试验系统之一,可用来测试化学品对底栖生物的慢性毒性。为了在试验前对化学品的浓度变化进行预测,进而确定试验方法,以摇蚊慢性毒性试验系统为例,采用环境多介质模型的建模方法,构建了一种可通过化学品理化性质和试验系统参数,对化学品在沉积物-水试验系统中浓度变化进行预测的模型。结合试验数据和文献资料,给出了模型中试验系统参数的推荐取值,并使用Matlab软件中的Simulink工具对模型进行编程和求解。以此模型为基础,给出了模型在3个方面的应用,即预测蓄积时间、预测平衡时间以及拟合试验数据。对80种已有或假想化学品的蓄积时间和平衡时间进行了计算,得出的范围分别为1~204 d和1~73 d。此外,适当修改模型结构和模型参数,也可将其应用于其他暴露场景中。但使用模型对化学品浓度进行预测时发现,模型仅对沉积物中化学品浓度的预测结果较为准确,而对水中化学品浓度的预测结果与实测值相差1~2个数量级。模型对浓度的预测精度未来仍需进一步提高。上述研究结果完善了沉积物-水微宇宙系统试验方法。