InfoWorks ICM-Delft 3D耦合模型在排水体系中点源污染溯源研究

城市排水的点源污染是引起黑臭水体的重要原因之一,该研究借助多元监测体系获得的水质数据,结合InfoWorks ICM-Delft 3D耦合模型及差分进化算法(DE)构建了污染溯源模型。以中山市某区域为研究对象,验证了耦合模型与DE算法对污染溯源的有效性。研究表明,连续排放污染源的位置、流量、污染物浓度的溯源精度较高,相对误差均在±0.12的范围内,并且污染溯源精度随着污染源流量增大而下降;随着污染流量增大,瞬时排放污染流量与浓度溯源的相对误差逐渐减小,模型对高流量污染事件的溯源精度较高。该模型体系的构建和应用为城市排水点源污染的溯源提供了科学指导。

“双碳”需求下环境管理教学系统设计与创新实践

实现碳达峰碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,对加强新时代人才培养提出了新要求。在此背景下,着力推进系统性环境管理教学改革,探索碳达峰碳中和目标与高等教育的有机融合,对建设“双碳”人才培养体系至关重要。构建以生态文明为纲领、以系统思维为“眼睛”、以“双碳”目标为“向导”的环境管理系统教学模式,形成“三位一体”有机融合的教学模式,使之更契合当下城市及区域低碳可持续发展的需求,并就激发学生在环境管理学科的创新实践能力的具体做法及所取得的效果进行了探讨。

基于专业英语听、说、读、写能力与创新能力综合提升的环境工程进展(全英)课程教学改革探索与实践

面对全球经济一体化发展及新一轮科技革命,在新工科建设背景下,培养具有国际视野、具有创新和实践能力、掌握学科前沿的卓越复合型工程人才是关键。教学团队根据人才培养的需求,针对传统环境工程专业英语课程教学中存在的问题进行全新的改革,建设环境工程进展(全英)课程。该文将从课程教学内容的先进性和指导性、多元化教学模式和方法、听说读写综合考评体系以及综合科研能力训练计划等几个方面介绍课程的改革探索与实践,期望不断提升教学质量,从而培养出具有国际视野的新工科环境工程卓越复合型人才。

1956—2020年海南岛极端降雨气候及旱雨季变化趋势分析

研究围绕国家气象信息中心提供的1956—2020年海南岛5个气象站点的日降雨数据,通过气候要素倾向率法、累计距平法和Mann-Kendall非参数检验法分析诊断其变化特征,并着重检验了旱季(12月—来年3月)与雨季(4月—11月)分界线,以及4月和11月的降雨年际变化。结果表明,海南岛近65年极端降雨量与极端降雨频次都呈现上升趋势,极端降雨事件主要集中在雨季并具有逐年连续性;旱季最长无有效降雨天数呈上升趋势,降雨量增加趋势极小,旱季干旱程度在逐年加剧。4月降雨量呈现上升趋势,11月降雨量呈现下降趋势,旱雨季均呈现前移趋势,即提前到来、提前结束的趋势。对比筛选极端降雨事件前后的4月和11月降雨量,极端降雨对旱雨季划分影响极小。此外,总体降雨量呈上升趋势且增加量集中在雨季。

不同季节浮床美人蕉对水体氮素等污染物的去除

采用浮床无土栽培的方法,以人工模拟水槽为实验场所,在水槽内的富营养化水体表面种植美人蕉,通过植物的吸收和吸附作用,以及微生物的协同作用,去除水体中的氮素。实验结果表明,春季浮床美人蕉对水中氮素的去除效果较好,经过五天的处理,TN去除率约为58.4%;NH4+-N去除效果显著,2天内去除率达100%。与春季相比,秋季浮床美人蕉对氮素的去除效果有所下降,但去除规律大致相同,经过五天的处理,TN去除率为50.4%;对NH4+-N的去除效果仍很明显,4天内去除率可达100%。研究结果为浮床植物系统的全年运行提供了科学依据。

强化生态浮床对珠江水中氮污染物去除研究

采用海藻酸钠—氯化钙包埋法制备固定化反硝化菌小球,将固定化反硝化小球加入生态浮床进行强化,提高其对珠江水中氮污染物的去除效果。实验结果表明,在5天内,固定化强化浮床系统对TN、NH4+-N、NO3--N、NO2--N的去除率分别为50.9%、100%、86.8%和92.9%,比单独浮床系统分别提高了17.2%、2.6%、62.8%和89.3%。而空白系统对TN、NH4+-N的去除率分别为23.8%和80.7%,对NO3--N和NO2--N则分别增加了41.4%和172.4%。固定化反硝化菌的加入充分地利用了植物的协同脱氮作用,加强了浮床系统的反硝化作用,大幅度削减了系统中的NO3--N,提高了生态浮床系统的脱氮效果。

盐酸酸化调理对污泥热值的影响

污泥焚烧作为污泥减容减量效果最好的方法,目前被广泛应用于燃煤发电厂以及垃圾焚烧厂的剩余污泥处理处置中。近年来污泥中无机组分含量普遍较高,需要向污泥中添加助燃物质进行掺烧,因此如何提升污泥中有机组分含量,成为降低污泥焚烧成本的关键问题。研究表明污泥的酸化调理,不仅可将污泥中含有的无机元素释放到液相中,从而使污泥中的有机成分富集,同时该方法具有成本低、操作简单等优点。本文通过对东莞石龙镇污水厂、江门文昌沙污水厂和汕尾西区污水厂的二沉池污泥进行盐酸的梯度酸化调理实验,探究污泥酸处理与污泥有机物含量、污泥热值之间的关系以及酸化调理导致的污泥无机元素的迁移情况。实验结果表明,经过盐酸酸化调理后3家污水厂对应二沉池干污泥的高位热值分别提升了4 106.7、3 118.5和2669.7 kJ/kg,相较于调理之前分别提升了38.14%、35.06%和23.21%。

实例教学在学校生态文明教育中的层次化运用

近年来,我国生态文明建设从认识到实践发生了历史性的变化,然而传统经济增长模式带来的生态环境问题仍将长期存在,从思想上提高人民生态文明意识,全社会一起努力解决生态环境问题变得十分迫切。作为教育工作者,通过实例教学在学生群体的不同教育阶段进行分层次引导,创建感知、认知、行为、创新教育“四位一体”的培养模式,在学校生态文明教育体系中层次化运用实例教学,可显著提升我国学生整体生态文明素养。

人工智能与生态文明建设学科交叉教学实践与改革

未来五年是美丽中国建设的重要时期,要深入贯彻新时代中国特色社会主义生态文明思想,全面推进生态文明建设。大学生是生态文明建设的践行者和主力军,尤其在人工智能、“物联网+”等高新技术快速发展的时代,培养具有人工智能和生态文明建设学科交叉融合知识背景的复合型人才是目前生态环境类高等教育专业的一项重要任务。通过开设人工智能与生态文明建设学科交叉创新课程,采用线上线下深度融合的教学模式,提高学生解决实际问题的能力,培养与时俱进、多元思维的复合型生态文明建设者和接班人。

透光率脉动检测技术评价混凝剂的混凝效果

介绍了一种评价混凝效果的新方法———透光率脉动检测法 ,并以不同浊度的高岭土悬浊液为研究对象 ,投加 3种不同剂量的混凝剂 (硫酸铝、聚合氯化铝、高分子有机絮凝剂HCA) ,通过PDA2 0 0 0检测仪对混凝效果的检测 ,以R指数评价不同混凝剂在多种浊度水样中的混凝效果。结果表明 。

厌氧条件下剩余污泥中磷及相关指标的释放和变化规律

污水处理过程中产生的剩余污泥富含大量的氮磷元素，从剩余污泥中回收磷是解决磷资源日益缺乏的一种有效途径。探寻出剩余污泥中磷的释放规律是实现剩余污泥中磷回收的首要前提。因此，以实际污水处理厂污泥为研究对象，建立污泥停留时间为5d的中试模型系统。通过系统分析5d停留时间的厌氧条件下污泥中污泥浓度、上清液总磷和氨氮浓度的变化情况，为后续的污泥磷回收提供支撑条件。研究结果表明，在中试系统污泥停留时间5d的厌氧条件下，剩余污泥微生物衰亡自溶或被分解，胞内物质释放，从而使固态物质转化为液态，污泥中磷及相关的氮等物质得到了较大的释放，污泥上清液总磷和氨氮质量浓度可分别达到100和40 mg·L^-1以上。所释放出的氮磷浓度足以满足鸟粪石回收氮磷方法所需的最低经济性要求，为污泥进行厌氧消化后采用鸟粪石的方法回收释放的氮磷提供了重要的基础依据。研究中还发现5d停留时间下， SS和VSS都有不同程度的降低，二者分别减少8.34%和10.14%以上，其中VSS的减少量占SS减少量的65%左右。同时，进入厌氧反应系统的初始污泥浓度对于氮磷的释放有着较大的影响，反应系统的SS在6300~7200 mg·L^-1的条件下，磷和氮的单位质量污泥释放量达到最佳，分别达到单位干污泥0.015和0.006 mg·mg^-1。研究结果为剩余污泥中回收氮磷提供了重要的依据。

透光率脉动检测技术在矿井水处理中的应用

介绍了透光率脉动检测技术在矿井水混凝投药控制中的应用情况，并通过实际的水质、水量等的改变对该控制系统进行了评价。

复合脱氮剂处理高浓度氨氮废水的小试研究

以吹脱法为基础,利用投加高效复合脱氮剂对自配的浓度约4 800 mg/L的高浓度氨氮废水进行处理,通过对pH、温度、气液比以及脱氮剂投加量等单因素变化实验研究,结果表明pH、温度、气液比对氨氮去除效果的影响显著,投加脱氮剂能够提高氨氮去除效率,但投加量变化对氨氮去除效果影响不大。吹脱条件为pH=10.5,温度45℃,气液比1 440,脱氮剂投加量1 000 mg/L条件下,吹脱2 h,氨氮去除率即可大于99%。

厌氧污泥释放磷的规律及鸟粪石法回收磷的应用研究

城市污水处理厂进行脱氮除磷工艺时,大量的磷从水体转入活性污泥中,如不能回收这部分磷,将造成磷的大量流失,这与磷矿稀缺的现状形成矛盾。通过建立污泥停留时间5 d和10 d的两个厌氧反应系统,对污泥中磷的释放规律进行研究,并采用鸟粪石法对上清液中的磷进行回收。研究结果表明,厌氧污泥上清液中的磷含量高达150 mg.L-1,SRT为5 d和10 d的系统,分别在4 d和2 d后磷的质量浓度由14 mg.L-1上升到100 mg.L-1,且基本上都以正磷酸盐的形式存在。将pH从8.3上升到9.0,磷的回收率可以从60%提升到90%,当pH达到8.8时,磷的回收率即可超过80%,表现出了较好的磷回收效果。研究还发现镁离子和磷酸根的摩尔比对磷的回收率的影响较小,在pH=8.8时,将镁磷比从1.43提升到1.83,磷的回收率仅从79.2%提升到85.5%;在pH=9.0时提高镁磷比对磷的回收基本没有影响。

新型淹没式透光率脉动传感器的生产应用

透光率脉动混凝投药控制系统已经在水处理中得到一定的应用 ,尤其在高浊度水处理中获得了较好的经济效益和社会效益 ,但对于常规浊度水 ,原引水式管型传感器存在着一些不完善的方面。以四川泸州某水厂的混凝剂自动投加系统为例 ,介绍一种新型的淹没式传感器在生产中的应用情况。

美人蕉对水体中重金属Cd的富集能力研究

通过溶液培养,研究了美人蕉在不同营养条件下,不同Cd浓度的吸收情况。研究结果表明:美人蕉在营养元素N的作用下对于Cd的吸收是一个交互作用的生理效应;美人蕉在营养元素C的作用下对于Cd的吸收没有很大影响,只有C浓度增大到一定程度才有促进作用;美人蕉根对Cd的吸收量远远高于叶对Cd的吸收量且随Cd浓度的增加而降低。

磷酸铵镁法回收污泥上清液中磷元素的最优条件探究

污泥中含有一定量的磷,污泥在储泥池中停留一定时间将会释放大量的磷到上清液中,因此采用磷酸铵镁法对储泥池污泥上清液中磷元素进行回收,可有效回收磷,提高资源利用。研究中探究了磷回收的最优条件。结果表明,镁磷摩尔比为1.2、终点p H为8.3~9.0时,磷元素的回收率维持在80%以上,可作为实际生产的控制条件,而继续增大镁磷摩尔比和提高终点p H,对磷的回收率提高较小。同时分析反应生成沉淀物发现,磷酸铵镁含量接近50%左右,且以Mg NH4PO4·H2O单晶体为主要成分。

剩余污泥中磷的回收利用

基于我国磷资源的短缺和城市污泥处理处置的现状,针对磷元素的流动特性,分析了城市污泥中磷回收的必要性。探讨了污泥中磷由固相释放至液相的厌氧消化法、臭氧氧化法、热处理法、超声波溶胞法和焚烧溶出法等方法,并对回收污泥中磷的化学沉淀法、吸附解析法、焚烧热处理法、纳滤法等的原理和研究现状进行了综述,对城市污泥中磷释放与回收技术的研究、开发与应用前景进行了展望,为城市污泥中磷的资源化回收利用提供指导。

不同SRT条件下厌氧污泥中氮元素的变化规律研究

氮素是衡量污泥性能的重要指标之一,在污泥厌氧消化过程中,污泥中所含的四种氮素形态之间可相互转化,研究其过程中的氮素变化规律对于优化厌氧消化工艺具有重要的指导意义。通过对5 d和10 d两种不同污泥停留时间(SRT)的污泥厌氧消化系统的研究,分析氮元素的变化规律。研究结果表明,SRT为5 d天和10 d的两个系统中,均无亚硝态氮的累积,实验前期,10 d的系统中硝态氮的产生速率比5 d的快,但系统运行10 d后10 d系统的硝态氮的含量低于5 d系统。在两反应系统中,氨氮的变化规律十分接近,10 d的系统中氨氮含量一直高于5 d的系统。总氮含量的变化与氨氮含量变化一致,四种形态氮素中,对总氮贡献最大的是氨氮。实验过程中,两系统中均并无明显产气现象,在SRT小于等于10 d的厌氧反应器中,虽然有发生反硝化反应,但通过该反应去除的氮素极少。

厌氧条件下污泥中金属与有机物释放规律研究

建立污泥停留时间为5 d和10 d的两套厌氧反应器系统。通过对比两厌氧反应器污泥中有机物以及金属指标,研究厌氧条件下金属与有机物的释放规律。研究表明,污泥絮体中K、Ca、Mg、Fe、Al五种常见金属在两厌氧反应器中均发生释放作用,且金属的释放规律与蛋白质、溶解性COD的释放规律相一致,Na变化较小,三价金属结合的胞外蛋白质存在离解释放机制。10D的反应系统的厌氧环境相较于5D更加稳定,且污泥浓度有下降趋势,可预期有更好污泥减量的效果。