重力流超滤长期净水效果评价及其清洗方法

为明确重力流超滤工艺(gravity-driven membrane,GDM)在无清洗、无维护条件下长期运行的通量变化特征及其对雨水的净水效果,对GDM装置进行了为期240 d的运行。结果表明：长期运行的GDM装置可分为3个时期,分别为启动期(0~8 d)、稳定期(9~150 d)和下降期(151~240 d)。GDM装置运行9 d后通量即可保持稳定,在无清洗条件下,最大稳定运行时间可达150 d,其平均通量为(8.85±0.74) L·(m²·h)⁻¹。此外,不同的进水水质因子,包括溶解氧(dissolved oxygen,DO)、pH、总有机碳(total organic carbon,TOC)和菌落总数,是影响稳定通量值的关键因素,其影响效应在稳定期和下降期均表现出不同规律。在稳定期内,GDM运行的出水水质较好,雨水中的典型污染物(浊度、色度、TOC和菌落总数)经净化后均达到我国《生活饮用水卫生标准》。而在下降期(151~240 d),膜通量降低至5.37 L·(m²·h)⁻¹,且GDM出水中菌落总数存在超标现象,因此,建议在运行150 d后对GDM进行清洗维护,以恢复膜通量和稳定净水效果。此外,通过表面清洗和手动反冲洗即可恢复GDM装置80%的膜通量。综上所述,GDM可稳定净化雨水,长期运行后简单清洗即可恢复大部分膜通量,适用于在我国农村地区推广应用。     

原位电阻加热修复热传递模型构建及数值模拟

原位电阻加热(Electrical resistance heating,ERH)技术在场地修复中工艺参数的选取较多依赖于工程经验,ERH热量传递的数值模型能够模拟不同工艺参数下土壤加热的温度场,从而为ERH工艺参数的选取提供理论指导。利用电阻加热土柱装置实验验证了建立的数值模型的准确性,并应用在场地尺度下探讨了电场强度、电极间距和地下水流动对原位三相电阻加热的影响。结果表明,模型具有较好的准确性,实测值和模拟值均方误差为0.05~12.29,平均相对误差为0.42%~5.32%。随着电场强度越大,土壤升温速率显著加快;电场强度90 V·m⁻¹时,综合考虑电极井建设数量、加热时长及能耗,最适宜的电极间距为6 m;对电极附近补水可以显著缩短加热时长。较快的地下水流动会降低场地升温速率,不利于场地的修复;对于地下水流速过快的场地应采取适当的工程措施缓解热量流失。本研究结果可为原位电阻加热工程的设计和运行提供参考。     

回填材料对土壤原位热传导修复的影响及数值模拟

原位热传导修复技术是一种有机污染土壤高效修复手段。由于施工过程中加热井与土壤间会存在一定空隙,关于是否使用回填材料以及回填材料的选取原则,尚未有明确的指导意见。利用实验和数值模拟方法,对原位热传导修复过程中回填材料的影响进行了研究,分析了不同加热温度(200、400 、600 、800 ℃)、回填材料(空气、原土)、回填厚度(40、100、150 mm)对传热的影响。结果表明,基于实验数据所建立的原位热传导数值预测模型是可靠的,模拟计算值与实测值最小平均相对误差为6.69%;当加热温度高于450 ℃时,无回填料时传热效果更好;当加热温度小于300 ℃时,用土壤回填较好;在300~450 ℃时,有无回填料传热效果相差不明显;原位热传导修复技术工程在应用过程中,回填材料厚度100 mm时传热效果最佳。本研究结果可为污染土壤原位热传导修复的工程实践提供参考。     

低温期浅水湖泊氮的分布及无机氮扩散通量:以白洋淀为例

本文以我国华北地区最大的浅水湖泊白洋淀为研究对象,探究其低温期沉积物-水界面无机氮的分布特征,分析沉积物孔隙水中无机氮扩散通量对上覆水水质的影响.结果 表明,低温期白洋淀表层水总氮(TN)平均浓度范围为4.83 ～ 8.23 mg·L-1,氨氮(NH4+-N)平均浓度维持在0.21 ～0.34 mg·L-1之间,硝氮(...     

SPG膜微气泡曝气生物膜反应器运行性能——空气通量的影响

空气通量是影响SPG膜微气泡曝气生物膜反应器运行性能的重要参数。在不同空气通量条件下,考察了微气泡产生特性及氧传质特性,以及SPG膜微气泡曝气生物膜反应器运行性能。结果表明,当空气通量由31.85 L/（min·m2）降低至12.74 L/（min·m2）时,产生的微气泡平均直径由62.9 μm减小到32.6 μm,氧传质系数由0.31 min-1降低至0.19 min-1,但氧传质效率由67.7%提高至90.3%。生物膜反应器DO浓度随空气通量的降低而下降,导致生物膜好氧代谢活性下降,进而COD和氨氮去除效率降低;同时,在较低DO浓度下,可实现同步硝化反硝化过程去除TN。随着空气通量的降低,生物膜反应器氧利用率增加,空气通量为12.74 L/（min·m2）时,可接近100%;同时,曝气能耗降低,在相同条件下能耗低于传统大气泡曝气。     

IC-AnMBR处理村镇厨余渗滤液废水稳定运行调控机制

村镇厨余垃圾渗滤液等高浓度有机废水的高效处理是提升村镇环境卫生水平的一个重要方面。为满足村镇厨余垃圾渗滤液低能耗有机物排放达标的处理需求,构建了内循环厌氧膜生物反应器 (internal circulation anaerobic membrane bioreactor,IC-AnMBR),并用来处理厨余渗滤率废水,重点分析了反应器的COD去除性能和调控机制;根据pH、VFAs/碱度、容积产气率、膜通量和出水有机污染物组分等指标,考察了COD在水解酸化、产甲烷和膜截留过程中的转移转化特征。结果表明：通过耦合膜擦洗曝气和沼气曝气循环,将VFAs/碱度和容积产气率分别从1.5和0.1优化到0.02和1.0;优化了COD稳定达标性能和去除负荷,将COD去除率和负荷从59%和0.3 kg·(m³·d)⁻¹分别提高到了97.7%和1.8 kg·(m³·d)⁻¹;采用沼气循环曝气擦洗陶瓷膜,控制了滤饼层积累,并将膜通量从0.6 L·(m²·h)^-1提高到2.1 L·(m²·h)⁻¹。IC-AnMBR短流程工艺能够实现村镇厨余垃圾渗滤液的稳定处理。     

七星湖湿地磷素分布特征及扩散通量估算

为研究山东省滕州市七星湖湿地磷素的分布特征及其迁移规律,植被在磷的迁移转化中的作用,采集秋季七星湖表层沉积物及其上覆水体样品,分析总磷(TP)、总溶解性磷(TDP)、溶解性活性反应磷(SRP)、颗粒态磷(PP)的分布特征和相关性,计算沉积物-上覆水体界面的扩散通量。结果表明:TP浓度在上覆水体明水区域沿途总体变化不大(0.05~0.06 mg/L),在芦苇群落沿程降低(0.04~0.09 mg/L),香蒲群落中有波动变化(0.02~0.09 mg/L)。上、中、下游3个断面明水区域沉积物间隙水中各形态磷素浓度均比植物区域高,说明植物对沉积物中磷素的截留吸收转化有重要作用。上、中、下游大型挺水植物各器官磷素所占比例有明显差异,且地上部分高于地下部分。七星湖湿地经过3年的磷素沉降,沉积物TP浓度增加42.2%。沉积物-上覆水体间TDP和SRP的扩散通量均为正通量,表明磷素从沉积物向上覆水体扩散,且明水区域扩散通量均高于植物区域。表层沉积物间隙水和上覆水体各形态磷的相关性表明,间隙水中的磷主要以TDP和SRP的形态向上覆水体扩散。     

NUTRIENT MASS BALANCE FOR THE ALBEMARLE-PAMLICO DRAINAGE BASIN,NORTH CAROLINA AND VIRGINIA, 19901

ABSTRACT: A 1990 nitrogen and phosphorus mass balance calculated for eight National Stream Quality Accounting Network (NASQAN) basins in the Albemarle-Pamlico Drainage Basin indicated the importance of agricultural nonpoint sources of nitrogen and phosphorus and watershed nitrogen retention and processing capabilities. Basin total nitrogen and phosphorus input estimates were calculated for atmospheric deposition (which averaged 27 percent of total nitrogen inputs and 22 percent of total phosphorus inputs); crop fertilizer (27 and 25 percent); animal-waste (22 and 50 percent, respectively); point sources (3 percent each of total nitrogen and total phosphorus inputs); and biological nitrogen fixation (21 percent of total nitrogen inputs). Highest in-stream nitrogen and phosphorus loads were measured in predominantly agricultural drainage areas. Intermediate loads were observed in mixed agricultural/urban drainage areas; the lowest loads were measured in mixed agricultural/forested drainage areas. The difference between the sum of the nutrient input categories and the sum of the in-stream nutrient loads and crop-harvest nutrient removal was assigned to a residual category for the basin. The residual category averaged 51 percent of total nitrogen inputs and 54 percent of total phosphorus inputs.     

Justified Predictions about New (Different) Species Confirm the Theory

Russian Journal of Ecology -     

Thermal neutron fluence from ultra low-level γ-ray spectrometry of spoons activated during the JCO criticality accident at Tokai-mura in 1999

During the JCO-accident in Tokai-mura in 1999, the surrounding village was irradiated by an uncontrolled neutron flux. At some locations in that village, the thermal neutron flux was determined retrospectively by measurement of the very low activity of ⁵¹Cr and ⁶⁰Co in stainless-steel spoons using γ-ray spectrometry in underground laboratories. Activities determined in the HADES underground facility are presented here, together with calibrations performed using a well-defined thermal neutron flux to directly estimate the fluence of thermal neutrons independent of most assumptions. The results show measurable ⁵¹Cr in three samples and ⁶⁰Co in four samples taken from locations at distances of up to 430 m from the accident location despite the elapse of 4 half-lives of ⁵¹Cr before measurement. Effects of air transport of the samples were considered and shown to be negligible.