中国市政污泥末端处置技术的发展及存在问题

随着中国污水处理行业的高速发展,城市污水处理量显著提高,污水处理的二次产物污泥的产量亦随之剧增.市政污泥是市政废水处理的剩余固态物质,性质复杂,处理难度较大,是当今需要解决的重要问题之一.文章围绕当前主流的市政污泥的产生工艺、末端处置技术加以探讨,介绍了活性污泥法的产生和发展、剩余污泥的危害和主要的末端处置技术,分析了市政污泥处置领域中研究和应用的关键问题,对进一步了解中国当前市政污泥处置领域的发展具有一定借鉴意义.     

基于Petri网与OPMSE的屠宰行业排放限值仿真

通过文献查询及现场调研,对清河流域屠宰行业产生污水的各指标浓度(BOD5、COD、NH3-N)进行统计,得出排放污水中各污染物指标的浓度值范围。通过OPMSE的仿真计算,得出排放污水经过BAT处理后,污染物浓度正态分布均值在90%、95%、99%置信水平下的置信区间。在置信水平为99%时,屠宰行业的COD置信区间为(43.31,52.86),BOD5置信区间为(20.83,23.78),NH3-N置信区间为(6.83,8.13)。同时,依据仿真计算结果还得出,处理后污染物浓度的极小值和极大值,屠宰行业的最佳出水各指标浓度为ρ(COD)为17.34 mg/L,ρ(BOD5)为14.18 mg/L,ρ(NH3-N)为3.09 mg/L,最差出水各指标浓度为ρ(COD)为97.32 mg/L,ρ(BOD5)为39.66 mg/L,ρ(NH3-N)为13.29 mg/L。将仿真结果与现有排放标准对比,拟定屠宰行业的污染物直接排放限值为ρ(COD)为60 mg/L,ρ(BOD5)为25 mg/L,ρ(NH3-N)为10 mg/L。     

Simultaneous denitrification and denitrifying phosphorus removal in a full-scale anoxic–oxic process without internal recycle treating low strength wastewater

Performance of a full-scale anoxic-oxic activated sludge treatment plant(4.0×10~5 m~3/day for the first-stage project) was followed during a year.The plant performed well for the removal of carbon,nitrogen and phosphorus in the process of treating domestic wastewater within a temperature range of 10.8℃ to 30.5℃.Mass balance calculations indicated that COD utilization mainly occurred in the anoxic phase,accounting for 88.2% of total COD removal.Ammonia nitrogen removal occurred 13.71% in the anoxic zones and 78.77% in the aerobic zones.The contribution of anoxic zones to total nitrogen(TN) removal was 57.41%.Results indicated that nitrogen elimination in the oxic tanks was mainly contributed by simultaneous nitrification and denitrification(SND).The reduction of phosphorus mainly took place in the oxic zones,51.45% of the total removal.Denitrifying phosphorus removal was achieved biologically by 11.29%.Practical experience proved that adaptability to gradually changing temperature of the microbial populations was important to maintain the plant overall stability.Sudden changes in temperature did not cause paralysis of the system just lower removal efficiency,which could be explained by functional redundancy of microorganisms that may compensate the adverse effects of temperature changes to a certain degree.Anoxic-oxic process without internal recycling has great potential to treat low strength wastewater(i.e.,TN 35 mg/L) as well as reducing operation costs.     

Aerobic N2O emission for activated sludge acclimated under different aeration rates in the multiple anoxic and aerobic process

Nitrous oxide (N₂O) is a potent greenhouse gas that can be emitted during biological nitrogen removal. N₂O emission was examined in a multiple anoxic and aerobic process at the aeration rates of 600 mL/min sequencing batch reactor (SBR_L) and 1200 mL/min (SBR_H). The nitrogen removal percentage was 89% in SBR_L and 71% in SBR_H, respectively. N₂O emission mainly occurred during the aerobic phase, and the N₂O emission factor was 10.1% in SBR_L and 2.3% in SBR_H, respectively. In all batch experiments, the N₂O emission potential was high in SBR_L compared with SBR_H. In SBR_L, with increasing aeration rates, the N₂O emission factor decreased during nitrification, while it increased during denitrification and simultaneous nitrification and denitrification (SND). By contrast, in SBR_H the N₂O emission factor during nitrification, denitrification and SND was relatively low and changed little with increasing aeration rates. The microbial competition affected the N₂O emission during biological nitrogen removal.     

北京市冬季典型重污染时段PM2.5污染来源模式解析

为了探究近年来北京市PM_2.5污染区域来源规律和重污染累积过程中PM_2.5的生成途径,利用第三代三维空气质量模型CAMx的颗粒物源示踪(PSAT)和过程分析(PA)技术,模拟计算了北京市2013年和2014两次冬季典型重污染时段PM_2.5的源-受体关系和物理、化学过程对PM_2.5的生成贡献. 结果表明:在区域来源贡献中,随着空气污染等级由优升至严重污染,外地PM_2.5贡献率从42.9%升至67.4%,本地贡献率由57.1%降至32.6%,其中外地二次PM_2.5贡献率从20.2%升至39.8%,为北京市重污染时段的主要贡献因子;在外地贡献中,廊坊市、山东省、天津市、唐山市的贡献率较大,分别为3.2%~4.7%、3.8%~7.5%、3.6%~5.8%、2.2%~3.2%. PA分析结果表明:在不利气象条件(持续性的逆温层结)下,南边界的输送在重污染过程中起到了重要作用,对ρ(PM_2.5)增长的贡献速率可达10 μg/(m3·h). 此外,本地化学转化在重污染时段对ρ(PM_2.5)爆发性增长的贡献率也可以达到40.0%,其中特殊天气条件下二次PM_2.5生成贡献的显著增加是造成ρ(PM_2.5)出现峰值的主要原因. 研究显示,随着污染程度的加重,北京市受区域性污染的影响逐渐加大;在重污染过程中,不利气象条件下的本地化学转化与水平输送对近地层ρ(PM_2.5)峰值的出现与维持发挥了重要作用.      

火电行业清洁生产与末端治理技术对二氧化硫减排效果评估

为探明清洁生产技术在我国大气污染物削减中所起的作用,本文以火电行业为例,以SO_2作为特征污染物,对“清洁生产”和“末端治理”技术进行了筛选,建立了削污和减排效果分析模型,并收集火电行业的权威统计数据,计算了火电行业“清洁生产”技术削污量与“末端治理”技术减排量及两类技术各自削减量占比情况,研究了建国以来(1949—2013年)我国火电行业清洁生产技术削污效果和末端治理技术减排效果及其演变规律,并在此基础上提出政策建议.研究结果显示,以火电行业发电效率最低的低温低压发电技术为基准线,1949—2013年65年期间电力行业通过清洁生产技术累计实现SO_2削污量为4.94亿t,节约4940亿元的环保资金投入,削污率达到58.5%;2002—2013年12年期间电力行业末端治理技术累计实现SO_2减排量为1.10亿t,减排率为13.0%.     

高温环境下薄壁结构声疲劳失效验证技术研究

目的针对高温环境下薄壁结构声疲劳失效问题,研究分析薄壁结构在高温环境下的声疲劳失效特征,验证薄壁结构热声响应计算方法与疲劳寿命预估模型的有效性。方法较系统地阐述高温环境下薄壁结构声疲劳失效试验验证技术,重点总结热声疲劳试验环境建立与加载、高温环境下噪声测试、高温环境下动态响应测试和疲劳破坏寿命测试方法,并通过具体案例说明工程中试验验证方法的有效性。结果试验件在仿真计算与试验中的破坏位置一致,响应频率吻合较好,应力水平一致,疲劳寿命量级相当。结论薄壁结构热声响应计算方法与疲劳寿命预估模型的有效性高。     

不同碳源条件下污水生物脱氮过程中N_2O的释放规律

以3类常用的碳源(乙酸钠、葡萄糖和甲醇)为研究对象,在3个稳定运行的SBR系统内考察了碳源种类对污水生物脱氮过程中N_2O释放的影响。结果显示,各系统内N_2O的释放主要发生在好氧硝化阶段,且在以乙酸钠为碳源的系统内氨氧化速率最快,TN去除率最大,但同时N_2O的释放速率、累积释放量(4.44 mg)和转化率(1.3%)也最大。而以甲醇为碳源的小试系统脱氮效果较差,TN去除率仅为59.5%,但N_2O的释放速率、累积释放量和转化率均最低。在实际污水处理过程中,当以温室气体N_2O释放作为判断标准时,此研究结果可为碳源的选择提供依据。     

海水环境生物腐蚀污损与防护

以海水环境生物腐蚀污损与防护为中心,就国内外与其相关的报道进行综述分析,并提出建议。首先,分析污损生物的分布与特征,得出污损生物群落的组成和结构对海域、季节、水深、工程结构类型等的依赖性,突出海水环境生物腐蚀污损的复杂性。然后,解析生物附着污损对海水环境腐蚀速率的影响,突出附着生物是导致金属材料腐蚀速率增大的重要因子。再次,介绍海水环境生物腐蚀污损防护技术的现状,分析主要防护技术的优缺点,并展示其在不同行业的联用。最后,提出对海水环境生物腐蚀污损研究工作的建议,包括建立各海域的生物腐蚀污损数据库、大力研制发展绿色生物腐蚀污损控制技术、加强对海洋生物腐蚀污损基础性研究工作的投入、尽快建立海洋生物腐蚀评价标准和规范等。     

海洋石油钻井平台生产性噪声慢性暴露对血清皮质醇水平的影响

采用自身对照试验,利用个体噪声剂量系统检测海洋石油钻井平台作业人员在作业期间生产性噪声个体暴露水平(40 h等效声级),采用酶联免疫吸附试验(ELISA)分别检测噪声暴露作业前后血清皮质醇水平,并分析血清皮质醇水平变化与噪声暴露水平和暴露时间的关系。结果表明:噪声暴露作业后,全部作业人员血清皮质醇水平明显升高(p0.05,α=0.05);不同噪声暴露水平作业人员血清皮质醇水平差别没有统计学意义(p0.05);噪声暴露20 d的作业人员血清皮质醇水平明显高于噪声暴露≤20 d者(p0.05)。血清皮质醇水平变化与噪声暴露水平没有显著关联性,而与噪声暴露时间呈明显的正相关(p0.05)。研究表明,生产性噪声慢性暴露使血清皮质醇水平升高,且暴露时间是主要影响因素。