纳米氧化镍长期暴露对活性污泥物化特性及微生物代谢的影响

为揭示纳米氧化镍(NiO NPs)在复杂环境体系中的生物毒性效应,以活性污泥为研究对象,探讨了NiO NPs(0~200mg/L)长期暴露对序批式生物反应器运行效能、污泥性能以及微生物代谢作用的影响.结果表明,低浓度(0~50mg/L)NiO NPs对活性污泥运行效能影响不显著,高浓度(100~200mg/L)NiO NPs对氨氮和COD去除有明显抑制作用,分别降低了8%和20%.随着NiO NPs的浓度增加,硝化过程关键功能酶氨单加氧酶(AMO)和羟胺氧化酶(HAO)活性分别降低55.71%和62.09%,乳酸脱氢酶(LDH)释放量增加了113.06%.同时,NiO NPs对活性污泥絮凝性产生负面影响,污泥平均粒度增加,絮体形状松散,絮凝性略有降低.胞外聚合物(EPS)整体呈下降趋势,高浓度下蛋白质(N-H,C=O)和多糖(C-O,C-C,C-O-C,C-O-H)相关官能团的强度减弱,三维荧光蛋白特征峰强度大幅降低.但死亡微生物的生物分解和应激反应促进了EPS中微生物代谢和酪氨酸蛋白类物质生成.此外,活性污泥中微生物群落的多样性和稳定性均受到NiO NPs的影响.PICRUSt2预测显示,微生物的代谢和遗传信息处理相关的代谢通路均受到NiO NPs的显著抑制.因此,NiO NPs通过改变微生物群落结构和代谢通路影响活性污泥硝化作用和有机物的去除.

冬小麦和黑麦草作为寒冷季节人工湿地栽培作物处理城市污水效果研究

为提高低温时人工湿地对水中污染物的处理效率,筛选我国北方冬季人工湿地宜栽作物,在西安市某污水厂建立了中试系统.系统进水为污水厂初沉池出水,水培槽为系统预处理设施.人工湿地分为潜流和垂直流,深度分别为0.1m和0.3m,栽培作物分别为冬小麦和黑麦草.研究结果表明:冬季人工湿地中的黑麦草仍有较显著分蘖现象,冬小麦未见分蘖.冬春季黑麦草湿地系列对COD、NH4+-N和TP的去除率均高于冬小麦湿地系列,非结冰期,0.1m黑麦草系列人工湿地COD、NH4+-N和TP出水浓度可满足城镇污水处理厂国家污水综合排放标准中的二级标准.黑麦草适宜作为寒冷地区人工湿地栽培作物.

亚硝酸型硝化-反硝化工艺处理焦化废水中试研究

采用亚硝酸型硝化 -反硝化 A /O工艺对焦化废水处理进行了中试研究 .试验结果表明 :此工艺对处理焦化废水具有良好效果 .废水中的氨氮 (游离氨 )浓度过小或过大都会对亚硝酸菌产生抑制作用 ,硝酸菌对高浓度游离氨有适应性 ;好氧过程中存在着脱氮作用 。

水化普通硅酸盐水泥颗粒吸附水中磷酸盐研究

以水化普通硅酸盐水泥颗粒为吸附剂,研究了时间、温度和粒径等因素对其吸附PO34-效果的影响.结果表明:在20℃,粒径0.51.0mm,初始PO34-质量浓度100mg/L条件下,水化普通硅酸盐水泥颗粒吸附平衡时间为192h,平衡吸附量高达16.06mg/g;经0.25mol/L盐酸活化后,水化水泥颗粒对PO34-的平衡吸附量增至18.54mg/g;粒径2.03.0mm的颗粒对PO34-的吸附效果优于0.51.0mm和5.06.0mm的颗粒.吸附过程遵循假二级动力学模型,符合Freundlich等温方程.热力学解析的结果表明:酸活化水化水泥颗粒吸附PO34-时焓变ΔH=7.56kJ/mol,熵变ΔS=0.041 6kJ/(mol.K);4,20℃的吉布斯自由能ΔG分别为-3.98,-4.65kJ/mol;酸活化水化水泥颗粒对PO34-的吸附是一个以吸热、化学吸附为主,熵推动且自发的过程.

西安城区海绵城市建设设计降雨量与不透水地面分布研究

为给西安市海绵城市建设提供科学依据和参考,确定了西安市海绵城市建设设计降雨量并对主城区下垫面进行分析.结果表明:西安市年径流总量控制率为50%、80%和85%时,对应的设计降雨量分别为6.76 mm、17.43 mm和21.22mm.设计降雨量为21.22mm时,海绵城市建设可实现对全年87.14%的降雨场次地表径流有效控制的目标.主城区中,莲湖区、碑林区和新城区的不透水地表面积为90%左右,城市内涝的风险和促渗难度较大.结合西安市湿陷性黄土的地质条件,建议建立连续渗透体系;对既有街区,海绵城市建设应优先从公园绿地海绵化入手.

热活化水化高铝水泥颗粒吸附氟化物行为研究

对水化高铝水泥颗粒(ALC)进行热活化改性,制备成活化温度t不同的吸附剂(ALCt),研究了热活化温度、pH值、共存离子和离子强度等因素对ALCt吸附氟化物性能的影响,同时利用热重分析(TGA)、X射线衍射(XRD)、傅里叶转换红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)等分析了其表面形态、内部结构特征和吸附机理.结果表明:在25℃、pH=7、初始氟浓度100mg/L条件下,热活化温度为600℃的吸附剂ALC600平衡吸附量高达17.42mg/g,且能在较宽的pH值范围(5~9)具有良好的除氟性能;共存离子Cl^-、NO3^-、SO4^2-和离子强度对ALC600的吸附效果影响不明显;ALC600的吸附过程遵循准二级动力学模型,符合Langmuir等温线模型,其理论最大吸附容量为223.72mg/g.结合吸附氟化物前后ALC600的晶体结构、化学键、表面形态的变化,确定其吸附机理是以化学吸附为主,通过内部络合和表面沉淀来实现氟离子的去除,同时也涉及离子交换和静电作用.

一种阴离子交换树脂的制备及其对饮用水原水中硝酸盐的吸附效果

饮用水原水中的硝酸盐污染已引起全球广泛关注.为经济高效地去除饮用水中的硝酸盐,通过1,4-二氯甲氧基丁烷和三乙胺分别对聚苯乙烯交联微球进行氯甲基化和胺化反应,制得了一种大孔型强碱性阴离子交换树脂,并利用傅里叶红外光谱法对其化学结构进行了表征.结果表明:制备的离子交换树脂具有良好选择性和再生性,全交换容量为2.4 mmol/g,对硝酸盐静态吸附量为18.34 mg/g,动态吸附量为17.85 mg/g,离子交换柱的穿透时间和泄露时间分别为10 h和12 h,用8%氯化钠反冲再生时间为1 h.

漏斗式涡流反应器的水力特性研究

为提高药剂与水的混合效率、改善水处理的效果,对采用水力混合方式的漏斗式涡流反应器进行了数值模拟和水力特性试验研究.结果表明,依靠切向进水和进出水口的高差可使反应器内水流形成稳定涡旋,依靠喉口可强化返混作用.反应器的水力流态介于完全混合式和推流式之间,混合效率受切向进水流速的影响,进水流速为0.1~1.5 m/s时涡旋尺度接近药物颗粒直径,有利于颗粒之间的碰撞,混合效果好;进水流速为0.2 m/s时,混合效果最好.同时反应器只需通过水泵控制,大大节省了耗能.

多层横流渗滤床对西安浑浊景观水体的除浊效果

水的浊度严重影响了城市水体的景观效果,为高效大量去除浑浊景观水中的浊度物质,通过竖向分层和多点进水,开发了一种新型横流渗滤床,在表面负荷相同时显著增加了相同表面积渗滤床的产水量.处理水量大幅增加后渗滤床依然可以高效除浊,三组滤料粒径(10~30、5~10、2~5mm)渗滤床在表层水力负荷为0.5m3/(m2·d)时,对浑浊景观水中浊度去除效率分别达到85.09%、95.34%、97.41%.考虑渗滤床运行稳定性及浊度去除效果,建议在实际工程应用中采用5~10mm粒径碎石作为渗滤床的主要填料组成.渗滤床竖向分层与多点进水的运行方式有效分担了滤床常见的表层易堵塞的风险,延长了渗滤床的使用周期.

浅谈《专业英语》教学内容的选择

《专业英语》教学内容的选择是保证教学效果和提高学生专业语言应用能力的前提。选择时应充分认识专业英语与基础英语和专业课的区别，以专业知识体系为教学框架，所介绍内容应具有普遍性和典型性。

延河沉积物的石油污染调查与分析

对延河干流和两条支流受石油污染河段的沉积物的取样分析结果表明 ,研究河段内的沉积物都不同程度的受到了石油污染。干流河段沉积物的石油污染负荷一般为 40～ 80mg/kg ,上游河段和污染支流汇入段负荷较高 ,平均为390mg/kg,最高可达 784mg/kg ;支流上的坪桥川和杏子河河段沉积物污染负荷为 6 0～ 2 5 0mg/kg。干流中下游及杏子河支流河段的污染沉积物主要来源于雨期流域表层污染土壤径流入河后的沿程沉积 。

城市污水处理厂预热处理混合污泥的高温厌氧消化特性研究

针对165℃、30min预处理后的混合污泥,进行高温厌氧消化的连续试验.研究了在不同的水力停留时间（HRT）下的产气量、有机物的分解率等指标,探讨了“热处理＋高温消化”实用化的可行性.结果表明,总固体（TS）为70g·L^-1、预热处理后的混合污泥经高温厌氧消化,在HRT.为10、20、30d的条件下,产气率为2.82、1.70和1.19 L·L^-1·d^-1;降解单位COD的产气量为968、1053和1091 L·kg^-1;COD分解率为47%～52%;有机物分解率与HRT的关系符合一级反应动力学关系.COD物质平衡计算结果表明,基质中50%的固态有机物被分解转化,生物气中的甲烷含量可达59.1%.本研究中的厌氧消化反应可归纳为C8.38H19.7O7.59N＋3.86H2O→4.38CH4＋2.99CO2＋NH4^＋ ＋HCO3ˉ.

活性污泥系统非平衡增长理论及其应用

对近年发展起来的活性污泥系统非平衡增长新理论 ,从其概念、发展沿革、理论要点以及在生物处理中的应用等进行了较为全面的论述。结合应用该理论进行了单级活性污泥法同步硝化—反硝化的实践 。

水培技术作为人工湿地预处理工艺可行性研究

以城市污水处理厂初沉池出水为原水,对以美人蕉为栽培植物的水培生态净化槽作为复合人工湿地预处理工艺的可行性进行了现场试验研究.结果表明,水培槽对COD、SS的最大平均去除率分别达到了64.8%和88.7%,有效地削减了人工湿地的COD负荷和降低了湿地介质孔隙堵塞的风险.在0.10,0.30,0.60m三种不同槽深条件下,槽深越浅,出水中的DO浓度越高,越有利于水中污染物的去除,运行水深是决定水培槽对污水净化效率的重要参数,另外,与水培槽相组合的复合潜流人工湿地对水中的污染物去除效率较高且效果稳定,出水COD和SS可达到国家《城镇污水处理厂污染物排放标准》中的一级B标准,氨氮和总磷可达到二级标准.

水培-复合人工湿地去除直链烷基苯磺酸盐中试研究

以城市污水处理厂初沉池出水为原水,研究了以黑麦草为栽培植物的水培-复合人工湿地对污水中直链烷基苯磺酸盐(LAS)的去除效果。结果显示深度分别为0.1、0.3和0.6 m的3个水培-复合人工湿地系列均可高效去除城市生活污水中的LAS,其中水培槽的中位数去除率分别为49.36%、32.98%和34.04%,水平潜流湿地的中位数去除率分别为46.73%、42.55%和49.32%,垂直流湿地的中位数去除率分别为97.57%、96.26%和96.99%。0.1 m水培槽对LAS的去除效果明显优于0.3 m(p=0.010<0.05)和0.6 m(p=0.021<0.05)水培槽,0.1、0.3和0.6 m水平流(p=0.301>0.05,p=0.791>0.05)和垂直流(p=0.244>0.05,p=0.347>0.05)湿地对LAS的去除无显著差异,但垂直流湿地对LAS的去除显著优于水平流湿地(p=0.000<0.05)。LAS的去除与COD的降解显著相关,与TN和TP的降解无显著相关性。

基于EEM-PARAFAC解析厌氧生物滤池对城市污染河流中DOM的转化特性

为探究厌氧生物滤池(AF)处理城市污染河流的最佳工况和运行效能,以新河河水为研究对象,运用三维荧光光谱结合平行因子法(EEM-PARAFAC),研究AF中试试验系统在不同水力停留时间(HRT)及温度条件下对溶解性有机物(DOM)的转化特性.结果表明:(1)河水中DOM主要包含3种荧光组分,其中,C1为类腐殖质物质,C2为类蛋白物质,C3为类腐殖质物质,类蛋白和类腐殖质物质平均占比分别为53.45%和46.55%.(2)AF运行稳定后COD平均去除率为30.75%,出水UV_(254)降低19.80%;荧光组分分析表明,DOM的降低主要归因于C2和C3的有效转化,且提高温度和HRT有助于DOM的进一步降低.(3)UV_(254)和<10kDa的DOM沿程逐步减小,3~10 kDa和<3 kDa的DOM去除率分别为64.29%和22.81%;沿程出水三维荧光光谱显示,AF前端微生物活性较高,C1和C3变化较小,C2先升高后逐步下降,最终出水DOM总荧光强度出现明显的降低,表明AF第1级滤层是DOM去除和转化的主要区域.研究显示,常温且HRT=24 h工况下,AF能够在一定程度上将难降解有机物转化为易降解有机物,有效去除城市污染河流中的DOM,可作为处理城市污染河流的潜在预处理手段.

“给排水科学与工程概论”翻转课堂实践研究

“给排水科学与工程概论”是给排水科学与工程专业重要的专业基础课程,对引导学生构建基本的专业知识体系、激发专业学习兴趣具有重要意义。针对传统教学模式存在的以“教”为主导、学生学习兴趣不足等弊端,结合实际案例,探讨在人才培养质量全面提升需求的驱动下,翻转课堂式教学改革的必要性,创新了以学生自主学习能力培养、团队协作能力提升、个人表达能力增强、科研创新兴趣激发为核心的翻转课堂教学模式,也为各类学科改革提供了参考。

生物膜内硫循环变化特征及其作用的研究动向

结合国内外的研究情况 ,阐述了生物膜内硫的存在形态随环境条件不同而发生的变化及其作用 ,提出了研究影响生物膜内硫循环的电子受体、硫酸盐还原菌 (SRB)及其与生物膜内脱氮菌、聚磷菌等功能微生物的关系 。

利用极浅型潜流人工湿地修复沙漠化土地的可行性研究

[目的]探讨以城市污水作为植物生长的水源和肥源,以期同步实现沙漠化土地的快速修复和污水净化的可行性。[方法]利用极浅型潜流人工湿地,湿地填料为细沙,栽培植物为高羊茅、黑麦草、狗牙根、芦苇和香蒲进行试验设置。[结果]试验仅4个月,细沙容重减小了20%-23%,有机质至少增加了3.9倍,有效磷、pH值、电导率和孔隙率分别增加了16%-103%,3%-5%,1.7-2.6倍和16%-25%,与原细沙差异性显著（p〈0.05）,而碱解氮、全磷和各湿地细沙理化性质无显著性差异（p〉0.05）。[结论]极浅型潜流人工湿地能够迅速增加细沙养分含量,改善细沙理化性质,以极浅型潜流人工湿地修复沙漠化土地可行。高羊茅和黑麦草可作为修复沙漠化土地的优选植物。

细沙作为极浅型潜流人工湿地填料的可行性研究

为大幅降低潜流人工湿地建设的填料费用,以城市污水处理厂初沉池出水为人工湿地进水,对细沙作为极浅型潜流人工湿地填料的可行性进行了现场实验研究。湿地填料床深0.1 m,湿地中的种植植物分别为高羊茅、黑麦草、狗牙根、芦苇和香蒲,对照组无种植植物。结果表明,在植物幼苗期,向细沙中添加小麦秸秆导致湿地出水的SCOD和浊度较高,运行第76天后无显著影响(P>0.05)。各湿地出水DO含量和主要污染物的去除率均显著高于对照组(P<0.05),表明植物对湿地去除污染物发挥着至关重要的作用。各湿地非冬季出水SCOD、氨氮、TN和TP平均去除率均分别高于60.0%、93.7%、82.8%和95.0%。冬季高羊茅和黑麦草湿地出水DO含量显著高于其他湿地(P<0.05),非结冰期对氨氮、TN和TP平均去除率均高于88.9%、78.7%和85.0%,均稳定高于其他湿地。各湿地在冬季和非冬季对SCOD的去除无显著差异(P>0.05)。细沙可作为极浅型潜流人工湿地的填料。