臭氧活性炭工艺处理多种新污染物复合污染研究

以南方某流域水体可检出的SD、SMZ、HCB、马拉硫磷和BPA等新污染物为研究对象,进行复合新污染物共存的原水加标处理试验,研究预处理-常规处理-臭氧活性炭工艺处理效果。结果表明,SD、SMZ、BPA与COD_(Mn)均具有较好的相关性;生物预处理工艺对SD、SMZ、HCB、马拉硫磷和BPA去除率分别为23.97%、21.20%、6.08%、16.26%和23.76%,生物预处理最优停留时间是120min,最优气水比是1:2;常规处理工艺对SD、SMZ、HCB、马拉硫磷和BPA的去除率分别为18.02%、20.08%、23.02%、8.26%和16.53%,常规处理中SMZ和马拉硫磷的混凝剂最佳投加量为15mg/L,其余3种新污染物的混凝剂最佳投加量为20mg/L;深度处理工艺对SD、SMZ、HCB、马拉硫磷和BPA的去除率分别为49.13%、53.80%、60.20%、77.07%和71.50%,深度处理最佳臭氧投加量是3mg/L,最佳臭氧接触时间为24min,最优炭床停留时间是25min。试验工艺对复合新污染物具有良好的去除作用,对SD、SMZ、HCB、马拉硫磷和BPA的总去除率达到了69.86%、73.10%、73.65%、83.74%和82.72%,试验条件下出水的HCB、马拉硫磷和BPA满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2022),出水的磺胺嘧啶和磺胺二甲嘧啶满足欧美发达国家的水质标准。

超滤纳滤双膜工艺处理珠江西航道水源水的试验研究

针对广州市长距离引水运行成本大的问题,以本地珠江西航道水源开展预处理-常规工艺-超滤+纳滤双膜工艺试验研究,考察试验工艺对原水的处理效能,为广州市启动本地水源提供工艺、技术与参数支持。结果表明:预处理-常规工艺对水质常规污染物去除效果良好,常规出水基本满足国标,再经双膜工艺处理后,常规污染物浓度可进一步降低,纳滤出水色度、COD_(Mn)以及氨氮的浓度分别低至0.99度、0.84 mg/L以及0.02 mg/L。三维荧光及有机物相对分子质量分析结果表明,预处理-常规工艺可去除接近40%的荧光物质及小分子有机物,再经双膜工艺处理后,纳滤出水荧光物质去除超过80%,小分子有机物去除则超过60%。突发污染试验表明,预处理-常规工艺对新污染物去除效果有限,去除率约为20%~40%,而双膜工艺则具备高效应对常规污染物与新污染物的能力,增加双膜工艺后,试验工艺对两种常规污染物以及五种新污染物去除率均>90%。膜污染分析发现,造成超滤膜污染的主要荧光物质为色氨酸类蛋白质、类富里酸物质以及类腐殖酸物质,纳滤膜则主要为色氨酸类蛋白质,而造成两者膜污染的无机元素均主要为Ca、Si、Na、K等元素。

微涡旋混凝低脉动沉淀技术处理低温低浊水

依据低温低浊水的特点，对其处理过程中的亚微观传质及絮凝过程中的动力特性进行分析，并通过试验结果阐明了该技术的可应用性和实用性以及低耗高效的特点。

生物膜-活性污泥共生系统处理屠宰废水的研究

以屠宰废水为原水 ,对生物膜 -活性污泥共生系统的传质机理及工程应用进行了分析 .该工艺以形成泥膜共生系统为基础 ,通过受限工艺约束多相流的水力半径 ,从而强化物系的宏观和亚微观传质 ,促进物相接触 ,使污水好氧处理中多相物系处于高分散系状态以实现高传质 ,提高处理效率 .在利用泥膜共生系统的好氧强化传质技术处理屠宰废水的应用中 ,当气水比为 12∶1、水力停留时间 4h、进水CODCr质量浓度 80 0～ 2 2 0 0mg/L、CODCr负荷达 8～ 9kgCOD/(m3 ·d)时 ,CODCr去除率平均达 95 % ,BOD5去除率 >97% ,SS去除率在 95 %以上 .实践证明 ,该工艺处理效率高 ,效果稳定 ,运行安全可靠 。

PAC投加对絮体破碎后再絮凝特性和颗粒去除的影响

为改善絮体破碎后的再絮凝能力,提高颗粒的去除效率,以西宁地区低温低浊水为研究对象,通过光学检测仪器及数学拟合方式,分析补投聚合氯化铝（PAC）对破碎后絮体粒径与分布、生长速率变化的影响,描述颗粒及浊度的去除效果.结果表明：随PAC补投量的升高,絮体粒径和生长速率均先增大后减小,各自达到峰值所需补投药量分别为4和6 mg/L;剩余浊度和颗粒数先降低后升高,最低时可分别降至0.79 NTU、90个·m L^-1.补投2 mg/L药剂后,280-630μm絮体颗粒体积分数由22.85%增大到46.36%,4-35μm絮体颗粒体积分数由1.21%减小至0.19%,再絮凝后絮体平均粒径为400μm,大于未破碎前的370μm,粒径增长率为8.11%,絮体生长速率为77.26μm/min.补投PAC可促进絮体破碎后的再絮凝,提高浊度及颗粒数的去除效果,可有效改善实际工程絮凝工艺效果.

基于动力学与分形分析的絮凝控制新指标

针对以速度梯度为核心的传统絮凝工艺动力学研究存在的理论与应用上的不足,通过对湍流水体中絮凝体的受力分析,表明在絮凝工艺中特征尺度量级的涡旋起重要作用,其离心惯性效应是絮凝体碰撞凝聚的动力学致因;通过对絮凝工艺的动力学传质过程影响因素的分析,利用数学分析方法,确定了絮凝体密度正比于水流的剪切强度;通过对絮凝体的形态分析,确定了絮凝体强度反比于水体剪切强度.进而提出一个基于动力学与形态学分析的新絮凝控制指标Fr0,完善了传统絮凝控制理论,可望为工程设计提供新方法.

油田采出废水的强化混凝沉淀处理

针对油田采出废水的水质特点 ,进行了强化混凝沉淀工艺的试验。结果表明 ,通过加强亚微观传质扩散及控制微涡漩离心惯性效应可大幅加强有效碰撞和缩短絮凝时间、显著节省药耗。

好氧处理工艺传质强化的机理与应用研究

依据惯性效应理论研究了传统污水好氧处理工艺传质强化过程 .研究表明 ,提高传统工艺曝气均匀度和控制多相物系中微涡漩的离心惯性效应 ,可有效促进物相接触传质和相界面更替 ,为活性污泥 (或生物膜 )有机底质与氧气进行生化反应提供良好动力条件 ,从而提高反应效率 ,缩短生化反应历程 .该工艺在试验及实际工程应用中氧利用率最高可达 4 8% ,COD容积负荷 8 1— 9 0kg (m3 ·d) .在处理屠宰废水的实际应用中 ,当气水比为 12∶1,水力停留时间 4h ,进水CODCr浓度 80 0— 2 2 0 0mg L ,CODCr负荷达 8— 9kg (m3 ·d)时 ,CODCr去除率平均达 95 % ,BOD5去除率大于 97% ,SS去除率在 95 %以上 .

聚丙烯与沸石填料曝气生物滤池处理生活污水的研究

进行上向流单级曝气生物滤池处理生活污水的试验,对聚丙烯与沸石填料的处理效果和附着微生物特性进行比较。在BOD5容积负荷为3 kg BOD5/(m3.d),NH3—N表面负荷为0.5 gNH3—N/(m2.d),气水比为10∶1的室温运行状况下,聚丙烯与沸石填料滤池对CODCr的去除效率均达到85%以上,二者差异不大。聚丙烯填料滤池对NH3—N和TN去除率分别为87%和36%;由于沸石的离子交换作用和内部的缺氧环境,滤池的硝化作用和TN的去除率分别提高了11%和19%。两种填料生物量和生物活性变化趋势相似,随着水流方向生物量逐渐降低,生物活性呈现明显的倒V形,微生物活性在有机物由富集转向缺乏时达到最高。试验结果表明,沸石填料的特殊结构更有利于提高工艺的脱氮效果,与聚丙烯填料相比更适合用于曝气生物滤池处理生活污水。

碳源对低温A^2O工艺反硝化除磷的影响

为丰富低温污水脱氮除磷途径并了解碳源对A2O工艺反硝化除磷的影响程度,采用单独的乙酸钠、丙酸钠及其混合物对A2O工艺处理低温污水时厌氧释磷与缺氧反硝化吸磷过程进行研究.结果表明,在水温为10～12℃、HRT为8 h、污泥回流比为50%和硝化液回流比为150%～250%的条件下,不同碳源时厌氧释磷与缺氧吸磷速率差异较大.乙酸钠每克MLSS释磷与反硝化吸磷速率分别为6.3和2.8 mg.h-1,而丙酸钠以及混合基质时每克MLSS释磷速率分别为3.44和5.56 mg.h-1,每克MLSS反硝化吸磷速率分别为2.05和3.81 mg.h-1.另外,不同碳源时厌氧阶段聚磷菌合成PHA的组成差别较大,丙酸钠能够促进PH2MV比例,从而提高反硝化聚磷菌对硝态氮电子受体的利用效率.脱氮除磷效率和硝态氮利用率的综合比较可以看出,乙酸钠、丙酸钠混合基质更适宜于低温污水的反硝化除磷作用.

缺氧-厌氧-井型曝气工艺对生活污水的脱氮除磷效能与经济性分析

考察了缺氧-厌氧—井型曝气工艺(AASTAP)对实际生活污水的脱氮除磷效果,并对其进行工程应用经济性评估。结果表明:AASTAP对生活污水具有高效的脱氮除磷性能,能够保持稳定的出水效果;通过变参数优化工艺运行条件,得到最佳运行工况:厌氧缺氧分段进水比为1∶3,SRT确定为13d,井型曝气池DO确定为3mg/L左右;通过经济性评估分析得出,与传统A2/O工艺相比,AASTAP对占地面积需求较低以及低操作管理运行成本,更适合在缺少土地利用面积的城镇推广。

基于絮凝体分形控制的絮凝动力学指标研究

针对目前絮凝工艺的动力学控制指标和絮凝体形态学研究的不足,基于分形理论,应用分形维数描述絮凝体的形成和成长,进行了絮凝动力学指标的研究.利用数学分析方法,推求絮凝体的密度和强度的表达式,得出絮凝体的密度和强度是分形维数的函数,同时絮凝体的强度与水体的能耗成反比.通过量纲分析方法,得出絮凝体分形维数是能耗GT与剪切强度Fr的函数,进而确立絮凝动力学控制指标为G、GT和Fr,以期为工艺设计和运行提供了科学依据,为实际工程应用提供了合理的指导.通过形态学和动力学两方面的研究表明,高效的絮凝过程需要控制一定的G、GT和Fr的递减梯度,并保证絮凝体达到一定的分形维数Df.

低温高浊高碱度原水的处理

分析了大庆某水厂低温高浊高碱度原水的成因和水质特性 ,通过处理该特种水质的生产性试验确定了合理的工艺参数 ,并成功地利用原设施进行了提高负荷、改善水质的生产性改造 。

网络信息技术发展对传统高等教育模式的影响分析

随着网络信息技术的发展,传统的高等教育模式的局限性越来越突出。在新科技高速发展的条件下,网络技术对传统高等教育的模式产生深远和根本性的影响。网络技术为高等教育提供了崭新的教育手段和技术,同时使教师完成从文化知识传授者向知识体系建构者的转换、从教育教学管理者向人际关系的艺术家的转换,而在教育方式和方法上,灌输式的、被动的教育方式向自主性和灵活性的教育方式转变,在办学形式上,从单一的全日制教育向着多层次、多形式、多规格的教育转变。同时,网络信息技术可以促进学生智商开发,有利于培养学生的自我精神,发展学生的个性,为培养高素质的人才提供基础,但是,网络教育时代,如何避免个性发展到极至、增强协作精神需要高度关注。

涡旋混凝低脉动沉淀技术在海港水厂的应用

依据惯性效应理论对海港水厂斜管池、平流池的混合反应沉淀工艺进行常规技术强化改造。结果表明 ,斜管池改造后 ,反应时间由 2 5min缩短为 8 5min ,沉淀池负荷达 3 5mm/s以上。净产水量达到 10 0万m3 /d ,较原设计 (5 0万m3 /d)提高 10 0 % ,较原实际运行水量 (3 0万m3 /d)提高 2 30 % ,同时沉淀池出水控制在 3NTU以下。平流池改造后 ,反应时间由 35min缩短为 12 5min ,净产水量达到 5 5万m3 /d ,较原设计水量 (3 5万m3 /d)提高 5 7 1% ,同时沉淀池出水控制在 3NTU以下 ;改造后混凝剂单耗较改造前降低 30 %。实践表明 ,微涡旋的离心惯性效应是絮凝的动力学致因 ,以此为依据的涡旋混凝低脉动沉淀技术有效地改善了常规给水处理工艺的絮凝沉淀动力环境 ,并具有效率高、水质好、成本低的特点。

压力变化对活性污泥脱氮除磷效能的影响

曝气压力对活性污泥工艺的运行效能具有较大影响,通过改变曝气压力,考察了活性污泥系统中硝化反硝化、生物除磷等过程的性能变化,论述了曝气压力变化对活性污泥脱氮除磷的强化效果.试验结果表明,恒定高压力曝气和高压变压力曝气均可强化活性污泥对水中污染物的高效快速降解效能.恒定曝气压力下,在0.5～0.7 MPa左右时,污染物的去除效果最优,COD在3 h内降解至100mg/L以下,去除率大于80%,出水氨氮在15 mg/L以下,去除率在60%以上,出水TP在0.5 mg/L以下,去除率约为95%.高压变曝气压力下,当压力变化间隔为20 min,即总运行时长为140 min时,污染物下降趋势最明显,出水COD约为100 mg/L左右,去除率大于60%,出水氨氮约20 mg/L左右,去除率约为50%,TP低于0.5mg/L,去除率高于95%.

多点循环的厌氧／缺氧并联＋好氧工艺脱氮除磷

针对传统A2/O工艺脱氮除磷过程存在的营养源竞争、污泥龄等矛盾,提出一种多点循环的厌氧/缺氧并联+好氧工艺.通过分析污泥回流至厌氧段、好氧段的量和磷的释放与吸收的相关关系及其对处理效果的影响,考察工艺在缺氧段的脱氮效果,研究厌氧段与缺氧段的营养源分配及其对处理效能的影响,确定工艺的最佳运行参数,同时利用PCR-DGGE技术分析工艺各段中功能菌群的生理特性.结果表明,在厌氧段污泥回流比为15%、好氧段污泥回流比为30%、硝化液回流比为300%、厌氧/缺氧进水比例为1∶1的条件下,系统COD、氨氮、TN、TP去除率分别为92.27%、97.54%、87.52%、96.66%,脱氮除磷效果优于A2/O工艺,有效地解决了由碳源不足引起的营养物竞争以及各种功能菌群间污泥龄的矛盾等问题.

剩余污泥自絮凝特性及关键影响因素作用分析

为解决污泥减量化处理过程中药耗或能耗过高、污泥量增加等问题,提出利用污泥自身胞外聚合物(EPS)产生的自絮凝调理来促进其脱水性能,通过正交实验和单因素实验考察污泥质量浓度、搅拌强度和搅拌时间对污泥自絮凝特性的影响,分析污泥毛细吸水时间(tCST)、污泥容积指数(SVI)、污泥粒径和Zeta电位的变化规律.结果表明,自絮凝可增大污泥粒径,提高污泥疏水性,减少絮体表面Zeta电位的影响,从而改善污泥脱水性能和沉降性能.在最佳参数(污泥质量浓度18 g·L-1、搅拌强度200 r/min、搅拌时间3.5 min)条件下,自絮凝后污泥体积平均粒径增加11.4%,Zeta电位升高19.0%,tCST降低17.1%,SVI降低8.1%,效果显著.所考察的因素对自絮凝作用的影响程度依次为:污泥质量浓度>搅拌时间>搅拌强度.较高的污泥质量浓度、搅拌强度和搅拌时间均有利于提高自絮凝效果,而当污泥质量浓度、搅拌强度或搅拌时间大于最佳参数时,自絮凝效果则逐渐减弱.研究成果提供了利用污泥自身特性进行调理的新思路,可为优化污泥调理方式、降低调理药耗和减少污泥产量提供技术支持.

核电循环冷却水一氯胺反应动力学规律

核电站循环冷却水系统的消毒是核电水系统的研究重点.以法国丹皮尔核电站冷却塔模型为研究对象,进行一氯胺消毒剂的消耗动力学研究,确定以天然原水为循环水介质的一氯胺消耗动力学符合一级反应的动力学模型,其反应速率常数为0.002 min-1;以人工模拟投加Fe3+进行一氯胺消耗分析表明,Fe3+对一氯胺的消耗无显著影响.

混合传质限速步骤及评价指标混合因子

为提高水处理混合工艺的效能,须对混合传质进行有效控制及效果评价.通过动力学和数学分析,研究湍流条件下的物质扩散规律,提出亚微观扩散是传质的限速步骤,增加混凝剂投加均匀度可有效缩短混合时间(t),以n表示投药点数时,缩减系数为π2/(π+n)2;基于传统评价方法中存在的混合效率与能耗脱节的不足,提出并定义"混合因子(IH)"这一新参数,以度量单位能耗对混合剂扩散均匀程度的贡献度.作为一项反映混合效率与能耗的综合指标,IH可对不同混合装置的效能进行更为合理的评价与比较.