交替好氧/缺氧短程硝化反硝化工艺处理低C/N城市污水

采用好氧/缺氧交替运行模式处理低C/N城市污水,考察了低温环境下启动短程硝化反硝化的可行性,重点研究了好氧池区域Ⅰ、区域Ⅱ、区域Ⅲ溶解氧分布对短程硝化反硝化脱氮效果的影响。结果表明,采用好氧/缺氧交替运行模式,对好氧池溶解氧进行分区优化后,在低温环境下启动短程硝化反硝化具有可行性。在所采用的7种工况中,较为优化的工况是区域Ⅰ、区域Ⅱ、区域Ⅲ,溶解氧分别为0.8～1.2、0.5、1.2～1.8 mg·L~(-1),该工况下亚硝态氮累积率稳定在78%以上,出水总氮去除率在73%左右。相比短程硝化反硝化启动前,去除率提高了19.4%,氨氮浓度低于0.60 mg·L~(-1),出水氮素指标显著优于GB 18918-2002一级A排放标准,出水COD去除率为86.9%～94.9%,出水总磷浓度低于0.15 mg·L~(-1),可控性仍然较强。对于已启动短程硝化反硝化的A/O工艺处理低C/N城市污水,全年可节约碳源投加资金97×10~4元左右,节约电费42×10~4元左右,有效实现了成本与水质的双赢。以上结果可为短程硝化反硝化工艺的工程推广提供参考。     

折线坡形挡土墙主动土压力计算方法研究∗

折线坡形边坡由于其填土面形态与经典土压力理论假设条件不符,无法直接使用经典土压力理论求解。依据挡土墙背后楔形体静力平衡原理,建立墙后多边形楔形体侧压力分析力学模型,得到总侧压力关于破裂角的函数表达式,通过求其极值,得到主动极限平衡状态墙后填土破裂角和主动土压力。分别求得坡顶地表局部水平边坡、坡顶地表局部倾斜边坡主动土压力计算公式,与现行规范方法对比表明,克服了现行规范折线坡形挡土墙上主动土压力计算方法不考虑墙土摩擦力的不足,所得土压力合力及倾覆力矩均小于规范方法计算结果,与图解法方法计算结果一致,且避免了图解法繁琐的作图工作。针对实际工程中经常出现的坡顶地表局部倾斜边坡,提出了将坡顶地表局部倾斜土层折减为均布荷载的折算系数,简化了土压力计算方法。     

基于局部强度阶梯折减法的边坡渐进破坏研究∗

通过强度折减法获取边坡的潜在滑裂带是目前数值计算广泛使用的方法,研究边坡滑裂带形成的渐进过程及坡体内部土体的应力状态具有重要的理论意义和工程价值。基于边坡破坏的渐进性思想,针对均质边坡提出了一种局部强度阶梯折减的方法。该方法以屈服接近度(YAI)作为判别土体是否存在破损区的评价标准,将局部破损区按不同破损次序分配予不同的折减系数,利用通用软件ABAQUS对局部坡体进行强度折减计算,研究边坡渐进变形过程,直至边坡发生整体破坏。计算结果表明,坡体内部初始破损区参与了潜在滑裂面的形成过程,对边坡后期渐进变形具有贡献;有效解决了传统强度折减法潜在滑裂面上折减区和非折减区边界处的塑性应变值的跳跃性问题,合理地演化了边坡的渐进失稳进程。     

烧结烟气脱硫剂性能的研究

为了提高脱硫效率和合理利用烧结过程中产生的机头灰,在半干法烟气脱硫剂生石灰中,加入一定量的烧结机头灰作为脱硫催化剂。在测定机头灰与生石灰化学成分、粒度和比表面积的基础上,研究和分析了机头灰与生石灰的质量配比对于脱硫效率的影响。结果表明,脱硫剂与机头灰在粒径分布和比表面积上都较接近,但经过消化活化后的混合脱硫剂的比表面积明显增大。当机头灰添加量为脱硫剂质量的2%～5%时,脱硫效率提高了2%～3%。机头灰与生石灰的胶凝反应以及机头灰中Fe2O3的催化作用是主要的作用机理。     

初始pH值对泔脚发酵产氢余物甲烷化的强化研究

以城市生活垃圾厌氧消化污泥为接种物,考察了初始pH值为5、6、7和8时对泔脚发酵产氢余物中温(36℃)批式厌氧消化的影响。结果表明,当初始pH值低于7时,随着初始pH值的增大,产氢余物的产甲烷能力也随之增大;而当初始pH值高于7时,体系的产沼能力却受到了极大的抑制。结合Gompertz模型拟合结果,初始pH值为7为泔脚发酵产氢余物沼气化的最佳初始pH值,其沼气化的延迟时间λ、产甲烷率、生物气中甲烷的最高体积含量分别为:4.02 d,379.28 mL/g VS,82.2%。厌氧消化结束后,除初始pH值为5的以外,厌氧消化余物的pH值在6.8~6.9之间,这为沼气中甲烷的高体积含量(高于常规厌氧消化的最高甲烷体积含量75%)提供了证据。     

高效聚磷菌的选育及其特性研究

从鱼塘底部污泥中分离驯化得到一株高效聚磷菌株P5,采用厌氧/好氧(A/O)方式培养,在厌氧阶段3 h的最大释磷量为17 mg/L;在好氧条件下培养16 h后,P5对总磷(PO43--P)浓度为10~30 mg/L的模拟废水的除磷率均可保持在90%,COD的去除率达到82.1%。染色实验表明,P5是革兰氏阴性球杆菌,菌体内含有异染颗粒。     

催化臭氧氧化染料溶液的研究

采用催化臭氧化技术降解染料废水,以甲基紫溶液为目标污染物,研究了过渡型金属离子的类型,Fe2+的浓度,溶液初始pH值,染料浓度和正丁醇等因素对其降解率的影响。实验结果表明:臭氧氧化甲基紫溶液的过程中,加入一定浓度的过渡型金属离子对甲基紫的去除具有促进作用;当臭氧浓度为16 mg/L,一定浓度范围内,Fe2+催化臭氧化的效果随着浓度的增加而增加,但Fe2+浓度为13 mg/L时,甲基紫的降解率下降;在酸性范围时,pH值增大其降解率会减小;染料浓度增加,甲基紫的降解率减小,但是其绝对降解值会增加;正丁醇的加入抑制氧化反应的进行,甲基紫的降解率下降,说明催化臭氧化过程中有羟基自由基产生。染料降解过程符合一级反应动力学规律。     

可燃固废复合燃料的固硫固氯效果

以可燃垃圾、污水污泥和煤粉为原料,添加园林残余、固硫剂等按L16(45)正交表配料,采用机械成型设备制备固废复合燃料,研究燃料组分对固硫固氯效果的影响。固硫率、固氯率实验数据的极差、方差分析结果显示:CaO添加量对固硫率、固氯率的影响最显著;MnO2添加量对固氯率的影响仅次于CaO添加量,但对固硫率没有影响。运用ForStat 2.0统计软件建立了固硫率、固氯率指标的预测方程,置信度大于95%。应用综合评分法筛选出最佳固硫固氯效果的燃料制备配方为:A2B3C2D3,即垃圾、污泥、煤粉以2∶1∶1比例混合,园林残余为10%,助燃剂MnO2添加量为0.17%,固硫剂CaO添加1.2%时所制备的燃料,燃烧中固硫率可达74.55%,固氯率可达77.35%。     

气液两相滑动弧等离子体降解染料废水的研究

研究了气液两相滑动弧等离子技术对不同种类的可溶性染料废水的处理效果,考察了染料分子中的磺酸基数目、N=N双键数目、染料分子的不同主体结构等对染料降解效果的影响。结果表明,染料分子中的磺酸基数目越多,则染料的降解率越高;不论染料分子主体结构如何,氧化性物质可能均首先攻击分子中的发色基团,导致染料脱色;主体结构不同的染料混合时,可对COD的降解起到一定促进作用;染料分子中氯的取代位置不同,则脱氯率也不同,氯连接在直链或苯环上时较容易降解,而连接在均三嗪结构上时较难降解;从能量效率上考虑,气液两相滑动弧等离子体技术更适合降解高浓度的染料废水。