超声联合热碱预处理对剩余污泥厌氧消化的影响

以不同含固率剩余污泥为研究对象,在超声联合热碱预处理条件下,考察了污泥在厌氧消化过程中的减量以及细胞物质释放的特性。厌氧消化阶段,经过预处理作用的预处理泥挥发性悬浮固体(VSS)、溶解性COD(SCOD)的去除率均高于原泥,且VSS、SCOD去除率均随污泥含固率的增加而减少,SCOD去除率(X_(SCODr),%)和产气量(Y_(QY),mL/g)存在定量函数关系,即Y_(QY)=-0.148 7 X^2_(SCODr)+24.771 X_(SCODr)-775.68,同时SCOD去除率与VSS去除率(X_(VSSr),%)存在线性关系X_(SCODr)=0.533 3 X_(VSSr)+43.411。预处理对污泥在厌氧消化阶段氨氮、磷酸根磷的影响也随含固率的增大而减小,含固率为1.5%的预处理泥氨氮、磷酸根磷浓度相较原泥增幅最大,依次增长了97.3%、166.0%。

基于高光谱遥感的上海市黑臭水体特征水质指标反演模型构建

快速、准确地进行黑臭水体水质监测十分重要。化学需氧量(COD)、氨氮、总磷等是黑臭水体判别的常用化学指标,叶绿素a(Chl-a)、总悬浮物、透明度等是黑臭水体判别的常用光学指标。遥感分析技术可以进行快速大范围监测,因此探索建立基于卫星高光谱遥感数据与黑臭水体特征水质指标浓度的反演模型具有现实意义。以上海市2017年黑臭河道整治目录中的105条(段)河道为研究对象,同步开展光谱监测和水质监测,分析各指标与遥感反射率的相关性,选出适合进行反演的特征指标,并建立反演模型。结果表明:(1)光学指标中的Chl-a和化学指标中的COD可作为上海市黑臭水体反演的特征指标;(2)以三波段模型构建Chl-a反演模型,宜选用667.47、710.75、766.21 nm 3个波长的多项式回归模型,但是Chl-a质量浓度最好≥16μg/L;(3)以最佳波段或波段组合模型构建COD反演模型,宜选用637.14 nm波长的线性回归模型。

上海市黑臭水体光谱特征分析及遥感识别方法探究

黑臭水体识别对全面开展黑臭水体整治及长效监管具有重要意义.为探究上海市黑臭水体的识别方法,以其2017年黑臭水体名录为研究对象,选取105条段河道样本,于2018年7—8月进行现场调查,开展水质监测、光谱测量、光谱分析、遥感识别及验证.结果表明:①依据上海市中小河道黑臭地方判定标准,样本中共有49个黑臭水体,56个一般水体.②将遥感反射率(R_(rs))作为光谱分类的主要依据,光谱数据预处理后,共得到4个主要反射峰(F)和3个主要吸收谷(G),根据波峰波谷位置特征,可将样本分为三类一般水体(GW)、三类黑臭水体(BOW).③R_(rs)平均值光谱曲线显示,BOW1、BOW3两类水体在550-700 nm处的光谱曲线与其他四类水体存在明显差异,更易识别和区分,而BOW2与GW2两类水体的光谱曲线形态差异较小,增加了识别难度.④根据拟合多光谱曲线,提出角度a1法和比值法组合成的角度-比值联合法,经识别验证,黑臭水体的综合识别率为95.92%,对一般水体的误判率为39.29%.⑤将归一化比值模型(BOI法)、黑臭水体斜率指数(SBWI法)、归一化黑臭水体指数(NDBWI法)三类已有识别方法用于105个样本识别,对黑臭水体识别效果均不佳,这可能是由于采样时间、地点不同,方法的判别阈值不适用等造成.研究显示,上海市黑臭水体中BOW1类和BOW3类水体与一般水体光谱特征有明显差异,角度-比值联合法对105个点位水样的总识别正确率达到77.14%,但该识别方法仅在上海市进行了探讨,还需在其他城市或地区进行验证.

含固率对超声联合热碱预处理及厌氧消化的影响

含固率是影响污泥预处理效果的重要因素。对含固率为1.5%、5%、10%的污泥进行超声联合热碱预处理及厌氧消化,以探究含固率对污泥破解效果及产气量的影响,发现VSS的减少率和氨氮的增长率随污泥含固率的提高而减小。厌氧消化27d后,经预处理作用后污泥的含固率为1.5%、5%、10%,VSS浓度较原泥依次减少了64.5%、54.6%、20.1%,氨氮浓度较原泥依次增加了97.3%、47.5%、25.6%,厌氧消化产气量较原泥分别增加了32.0%、40.1%、18.9%,且产气量均在第20天之前便达到了原泥30 d的总产气量。综合考虑污泥体积、总减量效果以及产气量,采用含固率5%的污泥进行预处理以及后续的厌氧消化过程更合适。