基于MIKE 21数值模拟实际砾石滤床通流特性:以汉中市某河道生态修复项目为例

为探究实际砾石滤床应用于河道水修复的效果,以陕西省汉中市某河道为研究对象,采用MIKE 21软件构建了河道的水动力模型。通过模拟在设计流量下主河道与砾石滤床的流动状况,获得河道的流速及水位分布,进而计算获得砾石滤床的通流特性。结果表明:根据流量的分配关系,得到进入砾石滤床的水量仅占河道设计水量的（1.00±0.25）%,因此,砾石滤床在实际河道水体修复中发挥的作用有限。研究认为,实际河道修建的砾石滤床是具有旁路系统的复杂滤床系统,因而在设计中应综合考虑水力停留时间、滤床的通流次数及河道的通流能力,这一结论对研究类似体系具有一定借鉴意义。     

模拟及河道实验浮床水芹根系生长及生物量分配对比研究

为了对比研究浮床植物水芹菜在模拟及野外河道实验中根系生长及生物量分配的差异性,探索水芹浮床模拟实验与实际应用中的差异性,我们在实验河道边放置水箱,通过抽取河水到水箱中设置水芹浮床水箱模拟实验,并且与河道中水芹浮床实验作对比。结果发现:河道和水箱中植物根系指标除了平均根直径外其他指标随着水芹的生长以指数方式增长,平均根直径随着水芹的生长以指数方式下降;在根系总长度、根系总表面积、根系分叉数、根系交叠数方面,水箱中的水芹显著大于河道中的水芹(p0.05);水箱浮床水芹根系指标的增长速度大于地上部分的增长速度,河道中水芹地上部分增长速度要大于地下部分;水芹冠根比随时间的变化呈现出先下降后上升趋势,水箱中水芹冠根比的变化速率更小。水箱中的水芹受到了营养条件的限制,用模拟水芹浮床来研究其净化效率时,在一定程度上(与实际应用相比)高估了河道水芹浮床根系部分的作用。     

两种生物膜反应器对黄河微污染水处理

通过MBBR工艺和陶粒生物滤池预处理黄河中下游微污染黄河水的对比试验研究,发现陶粒生物滤池和移动床生物膜反应器对CODMn的去除效果接近,但前者对UV254、三氯甲烷前体物和叶绿素a的去除效果均远远高于后者。陶粒生物滤池对氨氮的去除效果略高于移动床生物膜反应器,陶粒生物滤池出水中的亚硝酸盐氮浓度也较低。     

高氨氮化工废水MBBR—AMBBR—MBBR组合工艺处理

采用移动床生物膜反应器（MBBR）—厌氧移动床生物膜反应器（AMBBR）—MBBR组合工艺处理高氨氮化工废水。反应器采用几何构型优化、比表面积大的新型YD-25生物载体和DNF-203硝化细菌,实现了同步硝化和反硝化,强化了脱氮能力。采用投加菌种和排泥的方式,经27 d的驯化培养即完成了反应器的挂膜启动。试验结果表明：最佳操作条件为HRT 8 d、MBBR中DO 3 mg/L、进水pH 8.0;在进水COD 2 840~7 437 mg/L、ρ（氨氮）92~179 mg/L、TN 148~258 mg/L、pH 6~8的条件下,出水指标均值为COD 352 mg/L、ρ（氨氮）21.2 mg/L、TN 36 mg/L、pH 7.4,满足排放要求。     

TiO2-AC电催化氧化含酚废水

采用溶胶凝胶法制备了TiO2负载型活性炭颗粒。使用X-射线衍射仪(XRD)、电子扫描显微镜(SEM)对其进行物相组成及微观形貌分析,结果表明,TiO2晶粒主要以锐钛矿及金红石相填充于AC孔径之中,并形成均匀连续的负载膜;以TiO2-AC/AC分别作为填充床电化学反应器的填充物质对苯酚废水进行了电催化氧化对比性研究,引入表征填充床电化学反应器传质特性的传质系数km计算阳极和粒子电极对苯酚废水的氧化选择系数;实验结果表明,在苯酚废水浓度600 mg/L,操作电压为4.0 V,30 A/m2电流密度,流速0.6 L/h反应条件下以TiO2-AC为填充颗粒时填充床电化学反应器体系的传质系数4.032×10-6m/s大于以AC为填料时填充床电化学反应器的传质系数3.281×10-6m/s,电化学反应电荷控制阶段进程延长0.21 h,苯酚废水COD的去除率由73.2%提高至80.4%,体系电流效率亦由40.2%增加至49.5%,能耗降低2.01 kWh/kg COD;TiO2-AC/AC作为填充床电化学反应器填充颗粒对苯酚废水的选择氧化系数分别为0.74和0.80;紫外吸收光谱表明,TiO2-AC/AC作为填料电催化氧化苯酚废水过程中表现出不同的降解路径。     

干化床和芦苇床稳定污泥过程中的腐殖化特征

通过现场实验,考查污泥干化床和污泥干化芦苇床稳定污泥过程中的腐殖质变化特征,重点分析了污泥腐殖化率和污泥腐殖化指数的变化情况。系统运行了3年,包括前2年的污泥负荷期和第3年的自然稳定期,检测分析在第3年进行。实验结果表明,污泥腐殖质含量历月变化不大,基本在1．1％～2．1％范围;总体上污泥的腐殖化率具有上升趋势,同一时间样品芦苇床中污泥的腐殖化率略高于干化床;污泥腐殖化指数呈上升趋势,但芦苇床略低于传统于化床;4-11月,干化床中的污泥腐殖化指数从0．079升高到0．742,芦苇床从0．042升高到0．715。经过3Y的稳定化处理,污泥的腐殖化程度和腐熟度得到有效提高。     

火山石生物滤床对微囊藻毒素的去除

微囊藻水华爆发导致大量微囊藻毒素释放至地表水环境中,严重威胁着饮用水供水安全.通过不同条件火山石自然曝气生物滤床(活性挂膜、灭活挂膜、未挂膜和无填料滤床)对不同形态、构型(MC-LR、MC-RR)的微囊藻毒素的去除实验,探讨其去除效率、途径和机理.结果表明,火山石自然曝气生物滤床对微囊藻毒素的去除是微生物降解和基质吸附共同作用的结果.胞外毒素和胞内毒素的总去除率分别为58％和91％.其中,胞外毒素主要通过微生物降解作用途径去除,占胞外毒素总去除率的(41±4.2)％,胞内毒素则主要通过基质吸附途径去除,占胞内毒素总去除率的(64±5.1)％.生物膜吸附、光降解等其他途径无明显作用.另外,不同构型的微囊藻毒素在火山石自然曝气生物滤床中均能有效去除,MC-LR和MC-RR的去除率分别为68％和54％.     

A^2/O-MBR组合工艺运行优化与氮磷深度控制的分析

为了遏制水环境不断恶化的趋势,应加强对氮、磷超标的治理工作,促进水生态环境平衡发展。本文采用A^2/O-MBR作为主体工艺,后续辅以化学除磷和以深床滤池为反硝化单元的组合工艺,确保最终出水满足天津市《城镇污水处理厂污染物排放标准》(DB12/599-2015)A标准排放要求。