再生水补水的景观水体优势藻种水华爆发阈值条件的确定

再生水景观补水是污水再生利用的重要途径,但水华频发是其利用的主要制约因素。以从典型再生水补水的景观水体中识别出的3种优势藻种为研究对象,采用室内静态实验方法研究了在温度、光照强度和营养盐浓度共同作用下的优势藻种的生长状况。结果表明:在温度T=30℃、照度=9000 lx、N/P较低的再生水补水水体中,水华微囊藻更易成为优势藻种,仅培养3 d,藻密度就由1.0×10^(4)cell/mL增加到9.1×10^(4)cell/mL,接近水华爆发的阈值条件(大于10×104 cell/mL);普通小球藻和四尾栅藻较适合在T=25℃、光照强度分别为5000和7000 lx、N/P相对较高的再生水原水中生长,培养5 d可达到或接近水华爆发阈值条件。降低再生水体中的磷浓度可在一定程度上抑制藻类的生长,当再生水补水水体中TP浓度从0.3 mg/L降低到0.1 mg/L时,对普通小球藻和四尾栅藻的抑制率分别为56.6%和40.7%,但对水华微囊藻的抑制作用相对较弱。研究结果揭示了再生水景观补水水体中藻类的生长规律,为控制藻华爆发提供了一定的理论依据。

污泥生物炭对矿区河道受污染疏浚底泥中重金属的固化效果

为研究污泥生物炭对矿区河道受污染的疏浚底泥中Cu、Pb和Cd的固化效果,以市政污泥为原料在500℃缺氧条件下制备污泥生物炭,结合扫描电镜、FTIR和XPS等表征手段,分析污泥生物炭投加比对疏浚底泥中3种重金属形态分布和固化效果的影响。结果表明:污泥生物炭的投加可提高疏浚底泥中重金属的稳定化形态,投加比为1.0%时,疏浚底泥中Cu、Pb和Cd稳定态(可氧化态和残渣态)占比分别提高了37.7%、42.9%和42.4%。污泥生物炭主要通过络合反应和沉淀作用固化重金属,经污泥生物碳固化后,底泥中Cu、Pb和Cd的浸出浓度分别由处理前的0.8763,0.0574,0.0185 mg/L降低到0.2527,0.0106,0.0013 mg/L,浸出浓度低于GB 3838—2002《地表水环境质量标准》的Ⅲ类标准限制,处理后的疏浚底泥可进行资源化利用,基本不会产生重金属二次溶出的风险。

流速对再生水补水的景观水体藻类水华的影响

藻类水华一直是制约再生水景观水体利用的瓶颈,改善水动力条件是控制藻类生长的有效方法之一。在识别出典型再生水补水水体优势藻种类别(水华微囊藻、普通小球藻、四尾栅藻)基础上,分析流速(0、0.05、0.1、0.2 m/s)对模拟配水和实际再生水中3种优势藻种生长状况的影响。结果表明,当流速为0~0.05 m/s时,表现为促进藻类生长,优势流速为0.05 m/s;当流速≥0.1 m/s时,表现为抑制藻类生长,3种优势藻种的藻密度在10 d内可下降80%以上,叶绿素a(Chl-a)浓度从180~200 mg/m^(3)左右均降至35 mg/m^(3)以下;当流速增加至0.2 m/s时,水体中的藻密度和Chl-a浓度在第9天便无法检出。所以,水体流速控制在0.1 m/s以上时,可以有效控制以再生水补水的水体中水华的发生。

EDTA-2Na添加提高污泥热水解磷的回收效率和鸟粪石纯度

污水处理厂剩余污泥因富含大量的磷而成为一种资源.为了提高磷的回收效率和回收产物(鸟粪石)纯度,本文采用响应曲面法、扫描电子显微镜-能量色散X射线光谱法(SEM-EDS),研究了EDTA-2Na的添加对污泥热水解过程中磷的释放和回收效率的影响.结果表明,最佳磷释放条件为:EDTA-2Na浓度9.2 mmol·L^-1、pH=3.9、水解温度T=62℃.在此条件下,污泥中磷的释放率为77.9%,远高于未添加EDTA-2Na的磷释放率(39.7%);在pH=9,Mg/P=1.2∶1的条件下进行磷回收,与未添加EDTA-2Na情况相比,污泥中磷的回收率从30.9%提高到70.2%,鸟粪石纯度从32.5%提高到61.3%,回收的晶体沉淀主要成分为磷酸氨镁.由于EDTA-2Na可与金属离子发生络合,同时引起细胞膜和胞外聚合物的破解,使磷的回收效率和鸟粪石纯度均得到提高.