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。     

地下停车场VOCs污染特征与健康风险评价

机动车尾气和蒸发排放的VOCs在地下停车场的半密闭环境中不断积累,威胁居民健康.为探究停车场内挥发性有机物（VOCs）浓度水平和变化特征与车队活动水平之间的关系,阐明其对居民健康的影响,选取天津市某居民小区地下停车场,开展了为期9d的VOCs样品采集,利用臭氧生成潜势（OFPs）,·OH反应速率（L_·OH）和二次有机气溶胶生成潜势（SOAPs）综合评价停车场内VOCs大气反应活性,对人体健康风险进行评价.结果表明：①停车场内VOCs浓度和组分变化主要受车队活动影响,工作日和周末的浓度峰值均与进场和出场车流峰值同步出现,即早晚高峰时段,工作日和周末早高峰浓度分别为（463.76±148.42）μg·m^-3和（391.47±135.37）μg·m^-3,晚高峰为（334.29±176.57）μg·m^-3和（416.20±134.64）μg·m^-3.停车场夜间几乎没有车辆活动,但夜间ρ（VOCs）［工作日（320.33±115.57）μg·m^-3;周末（364.77±155.32）μg·m^-3］仍高于午间［工作日（255.76±103.65）μg·m^-3;周末（350.91±108.73）μg·m^-3］,且夜间时段烯炔烃质量分数明显高于其他时段,这是由于夜间车辆静置时发生昼间排放产生较多的烯烃.②烯炔烃和芳香烃对OFPs和L_·OH贡献率最大（84.10%~88.04%）,芳香烃对各时间段的SOAPs贡献率最大（98.03%~98.99%）,说明芳香烃和烯炔烃的大气反应活性强且广泛存在于机动车源,是提高排放标准、升级油品时需首要考虑降低的关键组分.③健康风险评价结果表明,停车场内VOCs非致癌风险危险指数（HI）：0.19~0.55,暂无健康风险.而各时间段致癌风险均超过阈值（1×10^-6）1.56~3.11倍,停车场作为居民每天必经场所,应开启机械通风措施保证其中空气流通性.     

平流层硫酸盐气溶胶辐射效应的模拟研究

平流层中的硫酸盐气溶胶在地球能量循环和全球气候变化中发挥着关键性作用.基于自主开发的矢量辐射传输模型,重点研究对流层气溶胶类型、平流层气溶胶光学厚度(AOD)、太阳天顶角(SZA)和地表反照率等对平流层硫酸盐气溶胶辐射强迫和大气加热速率等辐射效应的影响.结果表明,对流层无气溶胶时,平流层气溶胶在大气顶层(TOA)的辐射强迫为-15.80 W·m^-2,地气系统的冷却效应最大.对流层气溶胶为黑碳时,平流层气溶胶在大气底层(BOT)的辐射强迫最小,为-47.53 W·m^-2,地表冷却最大.同时,平流层硫酸盐的辐射强迫导致对流层降温,平流层升温,在模拟条件下,最大升温可达0.6 K·d^-1.此外,结果还表明,平流层硫酸盐辐射强迫对AOD、SZA和地表反照率均具有很高的敏感性.平流层气溶胶在TOA和BOT的辐射强迫随AOD的增大呈线性减小趋势,但随地表反照率的增大呈线性增大趋势.AOD和SZA的增大会强化辐射强迫的作用效果,但地表反照率的增大可能会改变辐射强迫的正负,导致平流层硫酸盐对地气系统的作用效果从冷却变为加热.     

微波催化燃烧技术处理印刷包装行业VOCs

微波催化燃烧技术将微波辐照与吸波型催化剂相结合,可用于对挥发性有机化合物(VOCs)进行催化燃烧处置。研制了Pt/CuMnCeO_x/堇青石和Pt/CuMnCeO_x/纳米陶瓷整体式蜂窝状催化剂,并开发了微波催化燃烧VOCs的装置,将其应用于印刷包装行业的VOCs治理。通过操作条件的优化,考察了微波催化燃烧技术对VOCs的实际处理效果。同时,对催化剂表面形貌、比表面积和晶体结构等进行了测试分析。结果表明：Mn₃O₄/Mn₂O₃、CeO₂/Ce₂O₃、CuMn₂O₄和PtO等尖晶石的存在降低了反应温度、提高了储氧释氧能力和催化剂活性;催化剂的介孔结构和较大的比表面积有利于VOCs在孔隙内部的扩散,并可延长VOCs在催化剂上的停留时间。在催化剂床层体积330 L、微波功率13.6 kW、进气质量浓度1 520 mg·m^-3和进气量440 m³·h⁻¹的条件下,床层温度可达到420 ℃,此时催化剂床层温度及VOCs去除率保持稳定。当进气质量浓度分别为约4 500 mg·m⁻³和2 800 mg·m⁻³时,VOCs的去除率分别为90%和96%。考察燃烧热量发现,大气量的VOCs在催化剂表面的停留时间短且带走热量多,从而导致VOCs去除率下降;高浓度VOCs在燃烧时会因释放出更多热量,从而提高床层温度和VOCs去除率。在确保催化剂表面活性位点充足的条件下,微波催化燃烧工艺适合处理中高浓度的印刷包装行业VOCs。同时,利用VOCs燃烧释放的热量来保持床层高温,还可达到节能降耗的目的。本研究可为印刷包装行业的VOCs治理提供参考。     

废液晶面板铟浸出调控研究

作为一种稀散金属,铟在地壳中储存量少,废液晶显示器中的铟极具资源价值,开展废液晶面板铟高效浸出与杂质离子同步转移控制研究对于优化铟再生工艺有重要参考价值。以废液晶面板为试验材料,以硫酸为浸提剂,研究了硫酸浓度、浸出时间、液固比、反应温度对铟及铁、铝、硅浸出率的影响。结果表明：硫酸浓度对铟及铁、铝、硅浸出率的影响较大,控制适当的硫酸浓度可有效抑制杂质元素浸出,适当延长浸出时间有利于铟浸出,且对铁、铝、硅浸出的影响不大;铟浸提最优条件,硫酸浓度为15%,浸出时间为5 h,液固比为10,反应温度为20 ℃,该条件下铟浸出率达到98%。

     

活性污泥系统中自养菌浓度及生长动力学参数测定

利用批式呼吸计量法测定了实际污水处理厂厌氧/缺氧/好氧工艺和小试装置厌氧/好氧工艺好氧池内自养菌（X_A）的浓度及其最大比生长速率常数(μ_A)。结果表明,活性污泥系统中X_A与混合液挥发性悬浮固体的比例为1.60%～2.34%,μ_A实测值为0.69～0.76 d^-1,测定结果有较好的重现性,且与文献值非常接近,说明该方法具有较高的准确度和精密度。     

利用垃圾渗滤液富集培养氨氧化菌

确保活性污泥中适当的氨氧化菌(AOB)的数量及活性对污水生物除氮过程至关重要,投加富集AOB是增加活性污泥中AOB浓度的方法之一. 为了经济有效地获取富集的AOB并有效处理难降解的垃圾渗滤液,对利用垃圾渗滤液富集培养AOB的可行性进行了研究. 采用烟台市生活垃圾填埋场的垃圾渗滤液作为培养基,利用辛安河污水处理厂A2/O工艺二沉池的回流污泥进行接种,通过更代方式富集培养AOB. 结果显示:更代4次后,菌液中AOB的浓度增至原来的5.6倍;向活性污泥中投加14.5%的经过4次更代富集培养的AOB,氨氧化速率提高了65.4%,从而验证了利用垃圾渗滤液富集AOB是可行的.      

水流条件巨大变化对有机污染物降解速率影响研究

以三峡库区江段主要有机污染水质指标BOD₅为例,通过经验分析与计算,深入研究三峡水库建成前后水流条件巨大变化对BOD₅生化降解系数K₁的影响,并建立了与水流条件相关的经验关系式.研究表明,三峡水库建成以后,随着水位抬高,流速减缓,单位时间内BOD₅降解速率K₁将明显减小.      

A3钢在不同化学清洗液体中的腐蚀失重分析

在A3钢腐蚀试验中,为完全清除腐蚀样品表面的腐蚀产物,必须采用化学清洗的方法.在比较不同的化学清洗效果之后,得出以下实验结果：柠檬酸铵-氨水系列对空白样的腐蚀很小,几乎为零,但是该溶液对腐蚀样品的腐蚀产物清洗效果不好;硫酸-有机缓蚀剂酸洗液对金属的空白腐蚀较重,使实验误差较大;有机缓蚀剂-盐酸系列对空白样的腐蚀适中,对腐蚀样品的腐蚀产物的清除也较完全.     

前置反硝化脱氮系统外加碳源在线控制基础

以低碳氮比(C/N)生活污水为研究对象,对连续流前置反硝化生物脱氮系统外加碳源的控制方法进行了研究,从而能使出水硝酸盐和亚硝酸盐(NO_x-N)的浓度在满足出水水质标准的情况下,尽可能减少外加碳源的投加量.试验结果表明:总回流比大于2碳源不足时,增加总回流比并不能提高脱氮效率;总回流比一定,缺氧区出水NO_x^--N的浓度达到2mg/L左右时,即使碳源投加量成倍增加,TN的去除率提高不多.在对总回流比与投加碳源量的相互关系分析的基础上提出了外加碳源量的控制方案:通过使缺氧区出水NO_x^--N浓度维持在2mg/L左右来控制外加碳源的投加量,总回流比由进水TN及出水NO_x^--N浓度的标准值来确定.该控制方案既容易判断碳源投加的最佳点又能节省碳源的投加量,易于在污水处理实践中实现.