机械絮凝池内部流场数值模拟和絮凝效果分析

通过对机械絮凝池内不同进水流量和不同桨板转速的流场分别进行数值模拟,计算得到湍动能k和湍动耗散率ε等水力参数,并结合混凝实验分析水流对絮凝效果的影响。结果表明:湍动能k和湍动耗散率ε可以作为评价絮凝是否充分的标准;机械絮凝池最佳水力停留时间为18 min;平均k值为0.00613～0.00212 m2/s2,平均ε值为0.00869～0.00199 m2/s3时,机械絮凝池装置的絮凝效果比较理想。     

两级混合稳定表流湿地处理生活污水

为了提高一级稳定表流湿地(stable surface flow wetland,SSFW)的出水水质,在单级稳定表流湿地后串联一级潜流人工湿地,构成两级混合稳定表流湿地(two steps hybrid stable surface flow wetland,TSHSSFW),研究气候变化对其净化效果的影响,并同一级潜流人工湿地(one step subsurface flow wetland,OSSFW)进行对比。研究表明,气候变化对TSHSSFW的COD和总磷去除率影响较小,去除率均在80%左右;而对氨氮和总氮的去除率影响比较大,夏季TSHSSFW的氨氮和总氮去除率分别为87.77%和77.74%,而冬季氨氮和总氮的去除率分别为54.07%和48.84%。相比单级潜流人工湿地(OSSFW),有SSFW作为前处理的潜流人工湿地对氨氮和总氮的去除率较高。     

分散填料曝气塔多相流态分析与传氧性能表征

针对分散填料曝气塔中多相流的流态与传氧过程,实验了布气方式以及海绵和陶粒2种填料对于体系的气含率εg、流态以及气-液传质性能的影响。在表观气速U范围(0.01～0.18 m/s)内观察到81孔布气板(Φ1 mm)体系出现3个明显相区,孔数过少(25孔),或者孔间距较小(225孔)均没有明显过渡区,在湍流区(U>0.118 m/s)3种布气板的气含率没有明显差别。海绵填料体积分数εs<25%时体系的气含率没有明显变化,35%时气含率下降且过渡区提前出现。在非均相区,海绵填料明显提高了体系的传质系数KLa。陶粒填料降低了气含率,固含率对εg的影响差别不明显,同时降低了多相流体系的KLa,且随着固含率的增加KLa降低。对比多种操作条件,单位体积空气传氧能力KLa/εg无明显差别,但在81孔布气板的过渡区KLa/εg出现一个明显的极小区间,说明过渡区传氧效率较低。在特定的实验操作条件下,KLa/εg较为稳定,这为深入理解两种气泡群体的共存体系在传氧性能方面各自的权重,提供了重要的量化参考。     

2种人工湿地的水力停留时间及净化效果

以复合垂直流人工湿地(IVCW)和水平潜流人工湿地(HSCW)为研究对象,研究了2种湿地运行的季节性最佳水力停留时间(HRT)参数,并监测了2种湿地在最佳HRT参数下运行时对污水的净化效果。结果显示:(1)在IVCW中,最佳HRT在春、秋季为8～10 h;夏季为6 h;冬季为12 h。在HSCW中,最佳HRT在春、秋季为10～12 h;夏季为6～8h;冬季为24～36 h。(2)2种湿地对COD的去除率均无显著的季节性差异;湿地进水中NH4+-N/TN比值与TN去除率显著负相关;不同季节下IVCW对TN的去除效果均高于HSCW。(3)水温对TN、TP去除率的影响在IVCW中比HSCW中的明显;水温高时,2种湿地中的TN去除率较高,IVCW中的TP去除率也较高,但HSCW中的TP去除率则较低,它们间均未达到显著的相关性。     

k-C＊模型的人工湿地模拟研究

采用自由表面流人工湿地,对广东省中山市某小区对应段的河涌进行生态修复改造。基于k-C＊模型的计算结果表明,在对现有河涌的面积的利用下,TP和NH4＋-N的去除效果受到限制。采用多因素正交实验对模型的计算结果进行实验验证和分析,研究了4种植物、4种基质,分别在2、4、6和8 d水力停留时间（HRT）下对TP和NH4＋-N的去除效果,得到影响TP和NH4＋-N去除效果的因素主次顺序分别为基质→植物→HRT和基质→HRT→植物;各因素的最佳水平条件分别为：风车草、颗粒活性炭、4 d（HRT）。在最佳水平条件下进行实验,结果表明,TP和NH4＋-N的浓度均可达到出水排放标准浓度指标。k-C＊模型的计算值总是比实验值偏高,但两者之间的误差在一个数量级范围内。     

A2O氧化沟缺氧区三维流场模拟及结构形式优化

以FLUENT软件为工具,选用三维RNG k-ε紊流数学模型对重庆井口污水厂A2O氧化沟缺氧区内的流场进行模拟,分析了缺氧区内流场分布不均匀及沉泥的原因,提出了水下推进器的合理设置位置与导流墙的合理设置方式,并对优化后的缺氧区进行了模拟计算。通过优化后模拟的结果可见,在相同的功率密度下,缺氧区内的流场得到了较均匀的分布,流速从原来的0.131 m/s提升到0.204 m/s,减少了能量的损失。底部的流速也从原来的0.140 m/s提升到0.226 m/s,有效的防止或减少了沟中的污泥沉积。优化的结果对实际工程的设计也有一定的指导意义。     

A/O生化池和BAF生物滤池的组合应用

较为全面地介绍了A/O生化池和BAF生物滤池两级生化合并的应用原理和效果,对两级生化的进出水水质进行了分析,并对系统运行中存在的问题进行了阐述。     

Incorporating Variable Source Area Hydrology into a Spatially Distributed Direct Runoff Model1

Buchanan, Brian, Zachary M. Easton, Rebecca Schneider, and M. Todd Walter, 2011. Incorporating Variable Source Area Hydrology Into a Spatially Distributed Direct Runoff Model. Journal of the American Water Resources Association (JAWRA) 48(1): 43‐60. DOI: 10.1111/j.1752‐1688.2011.00594.x Abstract: Few hydrologic models simulate both variable source area (VSA) hydrology, and runoff‐routing at high enough spatial resolutions to capture fine‐scale hydrologic pathways connecting VSA to the stream network. This paper describes a geographic information system‐based operational model that simulates the spatio‐temporal dynamics of VSA runoff generation and distributed runoff‐routing, including through complex artificial drainage networks. The model combines the Natural Resource Conservation Service’s Curve Number (CN) equation for estimating storm runoff with the topographic index concept for predicting the locations of VSA and a runoff‐routing algorithm into a new spatially distributed direct hydrograph (SDDH) model (SDDH‐VSA). Using a small agricultural watershed in central New York, SDDH‐VSA results were compared to those from a SDDH model using the traditional land use assumptions for the CN (SDDH‐CN). The SDDH‐VSA model generally agreed better with observed discharge than the SDDH‐CN model (average, Nash‐Sutcliffe efficiency of 0.69 vs. 0.58, respectively) and resulted in more realistic spatial patterns of runoff‐generating areas. The SDDH approach did not correctly capture the timing of runoff from small storms in dry periods. Despite this type of limitation, SDDH‐VSA extends the applicability of the SDDH technique to VSA conditions, providing a basis for new tools to help identify critical management areas and assess water quality risks due to landscape alterations.     

基于多中心与区域共生的长三角地区协调发展研究

多中心城市经济族群式发展是区域发展的重要模式,也是未来区域经济发展的中心与财富积累与增长中心.在全球化与区域一体化驱动下,以城市为核心的多中心经济板块间的联系与关联性越来越明显.长三角作为中国区域经济发展的重要区域,城市经济多中心化与模块化成为其重要表现载体,如何实现多中心的互动、关联与协调发展成为长三角未来综合竞争力提升的重要内容,也是推动长三角持续发展的重要因子.多中心共生作为多中心间新的关联形式,有利于探索区域协调发展的新思路与新模式.利用城市经济能级、城市经济关联、城市流强度与城市外向功能指数等对长三角16个城市进行定.比较分析了长三角城市经济运行态势,并在诊断性分析的基础上,提出了长三角城市经济发展的多中心协同共生、创新发展与集群式发展、新型城市化道路等对策.     

Biomagnetic monitoring of industry-derived particulate pollution

Clear association exists between ambient PM₁₀ concentrations and adverse health outcomes. However, determination of the strength of associations between exposure and illness is limited by low spatial-resolution of particulate concentration measurements. Conventional fixed monitoring stations provide high temporal-resolution data, but cannot capture fine-scale spatial variations. Here we examine the utility of biomagnetic monitoring for spatial mapping of PM₁₀ concentrations around a major industrial site. We combine leaf magnetic measurements with co-located PM₁₀ measurements to achieve inter-calibration. Comparison of the leaf-calculated and measured PM₁₀ concentrations with PM₁₀ predictions from a widely-used atmospheric dispersion model indicates that modelling of stack emissions alone substantially under-predicts ambient PM₁₀ concentrations in parts of the study area. Some of this discrepancy might be attributable to fugitive emissions from the industrial site. The composition of the magnetic particulates from vehicle and industry-derived sources differ, indicating the potential of magnetic techniques for source attribution.