FDS软件在有限空间机械通风模拟中的应用研究*

为指导有限空间机械通风，使用FDS软件研究机械通风过程中供热有限空间内流场、浓度场、温度场等的分布规律，同时将FDS软件模拟结果与FLUENT软件所得模拟结果进行对比分析。结果表明:机械通风过程中，检查室内风速总体较大，管沟内风速相对较小；各测点O2浓度、CO2浓度最终恢复至正常的时间相同，可仅以O2浓度恢复情况作为衡量通风效果的代表气体；采用FDS软件获得模拟结果与FLUENT软件较一致，但在风流的湍流细节方面FDS软件结果更理想。     

准好氧填埋工艺中通气管径对垃圾填埋气(LFG)影响研究及空气热力学计算

针对我国土地资源有限、垃圾产生量大的特点,准好氧填埋工艺逐渐成为中小型城市治理固体废物污染的首选技术.该工艺中,进入填埋堆体的空气量对垃圾填埋气(LFG)的产生及组分有重要的影响.为了确定准好氧填埋结构中竖直导气管与渗滤液导排主管直径的合理比例,在涿州市生活垃圾处理场建立了中试装置进行模拟准好氧填埋试验,并设置了直径分...     

Odorous gaseous emissions as influence by process condition for the forced aeration composting of pig slaughterhouse sludge

Compost sustainability requires a better control of its gaseous emissions responsible for several impacts including odours. Indeed, composting odours have stopped the operation of many platforms and prevented the installation of others. Accordingly, present technologies collecting and treating gases emitted from composting are not satisfactory and alternative solutions must be found. Thus, the aim of this paper was to study the influence of composting process conditions on gaseous emissions. Pig slaughterhouse sludge mixed with wood chips was composted under forced aeration in 300 L laboratory reactors. The process conditions studied were: aeration rate of 1.68, 4.03, 6.22, 9.80 and 13.44 L/h/kg of wet sludge; incorporation ratio of 0.55, 0.83 and 1.1 (kg of wet wood chips/kg of wet sludge), and; bulking agent particles size of <10, 10 < 20 and 20 < 30 mm. Out-going gases were sampled every 2 days and their composition was analysed using gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC–MS). Fifty-nine compounds were identified and quantified. Dividing the cumulated mass production over 30 days of composting, by odour threshold, 9 compounds were identified as main potential odour contributors: hydrogen sulphide, trimethylamine, ammonia, 2-pentanone, 1-propanol-2-methyl, dimethyl sulphide, dimethyl disulphide, dimethyl trisulphide and acetophenone. Five gaseous compounds were correlated with both aeration rate and bulking agent to waste ratio: hydrogen sulphide, trimethylamine, ammonia, 2-pentanone and 1-propanol-2-methyl. However, dropping the aeration rate and increasing the bulking agent to waste ratio reduced gaseous odour emissions by a factor of 5–10, when the required threshold dilution factor ranged from 10⁵ to 10⁶, to avoid nuisance at peak emission rates. Process influence on emissions of dimethyl sulphide, dimethyl disulphide, dimethyl trisulphide were poorly correlated with both aeration rate and bulking agent to waste ratio as a reaction with hydrogen sulphide was suspected. Acetophenone emissions originated from the wood chips. Olfactory measurements need to be correlated to gaseous emissions for a more accurate odour emission evaluation.     

混合胁迫条件下蓝藻运动特性研究

为了探究混合控藻技术对蓝藻运动分布特性的影响,实验测定了太湖蓝藻在不同光照度、温度、压力等条件下的上浮/下沉速度.蓝藻在1 500~6 000 lx光照度范围内均表现出很强的上浮性能,光照度大于1 500 lx时,上浮速度大于0.8cm·min-1的藻颗粒占58%;当光照度小于1 500 lx或大于6 000 lx时上浮速度将减弱.在8~25℃环境下,蓝藻呈上浮运动,且随着温度的升高,上浮速度增加.在0~0.1 MPa压强条件下蓝藻上浮,且随着压强的增加上浮速度减慢;当压强达到0.2~0.3 MPa时大部分蓝藻悬浮于水中,只有少部分上浮或下沉;当压强达到0.4~0.6 MPa时,蓝藻明显下沉,且随着压强的增加下沉速度增大,0.6 MPa压强下,下沉速度大于1.0 cm·min-1的藻颗粒占52.5%.当外界压力超过藻细胞气囊所能承受的范围,气囊开始破裂,藻细胞的浮力变小直至小于其重力,导致藻颗粒下沉.常压下,藻颗粒粒径越大,上浮速度越快,密度越小;高压下,藻颗粒粒径越大,下沉速度越快,密度越大.     

MAP晶体捕集反应器回收猪场厌氧消化液中磷的研究

研究了磷酸铵镁(MAP)结晶法晶体捕集反应器在曝气条件下回收猪场厌氧消化液中磷元素的能力.结果表明,利用曝气方式提高猪场厌氧消化液的p H值,进行MAP结晶回收磷完全可行.MAP的饱和度指数(SI)与废水p H值呈多项式函数关系,结晶反应的最佳p H值为8.5~9.0;随着曝气时间延长至180 min,反应器内废水p H值可提高至8.5;常温下(25℃),反应器内MAP回收磷的反应动力学的反应级数(n)为1.98,速率常数(K25)为7.04×10-4L·mg-1·min-1;反应器单个运行周期为270 min;磷的平均去除率为82%左右.MAP晶体捕集反应器上的晶体在一个反应周期内即可成形,随着反应周期的增加,晶体颗粒逐渐增大.利用扫描电镜和X射线衍射仪对捕集器所捕集的晶体进行了表征,证实晶体为高纯度的MAP.     

污水处理过程中曝气方式对挥发性有机物排放量影响研究

针对污水处理厂逸散挥发性有机物(VOCs)加重城市雾霾的环境问题,实验研究了污水生化处理中不同曝气强度、曝气方式对VOCs排放量的影响.研究表明:在SBR处理工艺中,曝气阶段产生VOCs占全过程排放总量的88.34%,曝气强度、曝气方式是影响VOCs排放量的主要因素;在均匀曝气条件下,不同时刻VOCs逸散浓度先急剧上升,在4~6 min达到峰值,然后呈下降趋势,约50~60 min后趋于稳定;不同曝气强度条件下,VOCs产生量与曝气强度正相关,当曝气强度在175 m L·min~(-1)时,既满足出水污染物去除效果,又能使VOCs的排放量最少;在渐减曝气方式中,采用曝气强度分别为200、175、150、125 m L·min~(-1),持续1 h递减的四阶段运行方式和同一曝气强度(175 m L·min~(-1))均匀曝气相比,前者的VOCs总排放量减少了19.51%,曝气量减少了7.14%,说明现有污水处理厂通过优化曝气方式可明显减少VOCs排放.     

基于微气泡曝气的生物膜反应器处理废水研究

微气泡曝气有助于强化氧传质过程,在废水好氧生物处理中具有潜在的应用优势;生物膜反应器是应用微气泡曝气的可行工艺形式.本研究在生物膜反应器中采用SPG膜微气泡曝气处理模拟生活废水,探讨反应器连续运行过程中,SPG膜空气通透性、溶解氧变化、污染物去除效果及氧利用情况.结果表明,基于SPG膜微气泡曝气的生物膜反应器能够实现长期连续稳定运行,是微气泡曝气与废水好氧生物处理结合的可行方式.SPG膜表面性质及膜孔径影响其空气通透性,疏水性膜的空气通透性优于亲水性膜;膜孔径越大,空气通透性越好.一定的SPG膜空气通量下,反应器内的溶解氧浓度主要受有机负荷影响.SPG膜微气泡曝气生物膜反应器较优的COD处理负荷(以SPG膜面积计算)为6.88 kg·(m2.d)-1.氨氮的去除主要受溶解氧浓度及生物膜内氧扩散传质的影响,在高有机负荷下生物膜内出现同步硝化反硝化.微气泡曝气的氧利用率显著高于传统曝气方式,在优化的运行条件下,氧利用率可以接近100%.     

曝气人工湿地脱除低污染水中氮的影响因素

低污染水由于排放量大、来源范围广,成为地表水体中氮的重要贡献者.为探究人工湿地对低污染水脱氮时的影响因素,构建曝气人工湿地,分析其在不同运行工况下对低污染水中不同形态氮的去除效果.结果表明,低污染水中TN和N03--N去除率与水力停留时间(HRT)、碳氮比(C/N)和温度显著正相关(r＞0.65,P＜0.01),与溶解氧(DO)极显著负相关(r＜-0.85,P＜0.01);NH4+-N去除率与各因素之间相关性不显著(P＞0.05).曝气量和HRT的改变,可以调节湿地内DO环境,为湿地内营造交替好-缺氧环境,利于硝化与反硝化过程.在曝气量为0.2 L-min-1、HRT为1 d时,曝气人工湿地对低污染水中TN、NH4+-N和NO3--N去除率分别可达90.15％、98.25％和86.22％,实现了 TN、NH4+-N和NO3--N同步高效去除.C/N和温度是影响TN和NO3--N去除效果的重要因子.随C/N增加,TN和NO3--N去除率明显提升;在进水C/N为5时,TN和NO3--N去除率达到最高,分别为68.49％和50.48％,其中TN去除率较无碳源时提高了 37.43％.此外,温度从8～12℃升高至28～321℃时,曝气CW脱氮速率逐步增大.相较于低温(8～12℃),在高温(28～32℃)时CW对TN和N03--N去除率分别提高了 29.37％和50.24％;而NH4+-N去除率受C/N和温度影响不大.     

增氧模式对水稻根际微生物多样性和群落结构的影响

为探讨不同增氧模式对水稻根际土壤微生物数量和群落结构的影响特征,以密阳46（MY）和珍汕97B （ZS）为材料,设置干湿交替（AWD）、长淹充氧（CFA）和长淹（CF）这3种根际氧处理模式,采用Illumina MiSeq高通量测序技术结合土壤理化性质,分析不同氧环境下水稻根际土壤细菌和真菌群落多样性特征及其与土壤理化因子的关系.结果表明,水稻根际土壤中细菌优势菌群为绿弯菌门（Chloroflexi）、放线菌门（Actinobacteriota）、酸杆菌门（Acidobacteriota）、变形菌门（Proteobacteria）和厚壁菌门（Firmicutes）;真菌优势菌群为子囊菌门（Ascomycota）和担子菌门（Basidiomycota）.不同增氧模式下水稻根际土壤微生物群落组成存在明显差异.各生育期,Chloroflexi和Acidobacteriota在AWD处理时,Actinobacteriota在CFA处理时的相对丰度高于其他处理;Firmicutes在AWD处理下相对丰度低于其他处理.增氧影响根际微生物物种多样性和丰富度.如AWD处理显著增加细菌物种多样性,降低其丰富度;AWD和CFA处理后真菌物种多样性和丰富度均显著增加.土壤理化性质也受增氧模式的影响.不同处理土壤氧化还原电位（Eh）大小表现为：AWD>CFA>CF,处理间差异达显著水平;与CF处理相比,增氧处理（AWD和CFA）显著增加根际土壤NO₃^--N含量,降低NH₄⁺-N含量.相关性分析表明,根际土壤pH和Eh与细菌物种多样性正相关,与丰富度负相关;与真菌物种多样性和丰富度正相关.冗余分析发现,全生育期的Chloroflexi相对丰度与pH和NH₄⁺-N均呈正相关;分蘖期和齐穗期的Chloroflexi相对丰度与Eh和NO₃^--N呈正相关,成熟期则负相关.pH和Eh与Acidobacteriota、Proteobacteria和Basidiomycota相对丰度正相关,与Firmicutes和Ascomycota相对丰度负相关.Ascomycota相对丰度与NO₃^--N负相关,与NH₄⁺-N正相关,Basidiomycota与之相反.综上,增氧模式改善根际土壤氧环境,改变土壤理化性质,影响微生物群落多样性和丰富度,从而优化微生物群落结构.     

自制深井曝气设备处理屠宰废水试验研究

通过自制规模２５Ｌ深井曝光设备屠中宰废水进行处理，试验结果表明，在最佳操作条件下，曝气８ｈ，ＣＯＤ平均去除率可达８２．８３５，ＢＯＤ平均去除率可达８１．０９％，悬浮少平均去除率可达８５．２０％，动植物油平均去除率可达９４．５４％。出水水质可以达到肉类加工不工业水污染物排放标准ＧＢ１３４５７－９２的三组标准。而处理费用经估算仅为０．１５／ｍ＾３，是一种高效低耗处理屠宰废水的较