PAC强化MBR工艺去除污水中微量药物效能与微生物群落变化研究

对比考察了粉末活性炭(PAC)强化膜生物反应器(MBR)工艺和单独MBR工艺对污水中酰胺咪嗪、萘普生、新诺明和双氯芬酸钠4种药物的去除效能,同时采用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术对2种工艺中的微生物群落结构变化进行了分析。结果表明,与单独MBR工艺相比,PAC强化MBR工艺对4种药物的去除效率分别提高了25%、17%、22%和16%。在反应的开始阶段,2种处理工艺中微生物的种类较为单一且差异较小;运行8个月以后,2种反应器中微生物的种类增加,主要为α-变形菌、β-变形菌、γ-变形菌、δ-变形菌、拟杆菌、鞘脂杆菌、杆菌和放线菌等,在PAC强化MBR反应器中还出现了新诺明降解菌等药物降解菌。由此可见,在MBR中投加PAC不仅能够通过吸附作用在较短时间内提高对污水中药物的去除效果,还有利于特异性药物降解微生物在反应器内衍生和积累,进一步提高了对药物的长期稳定去除效果。

SPE-HPLC测定污水中微量药物的方法研究

将固相萃取(SPE)预处理与高效液相色谱(HPLC)分析方法相结合,建立了一套针对污水中五种常见微量药物的检测方法。通过试验,确定了SPE预处理的最佳条件为:调节待测水样pH介于6～7,以甲醇为洗脱液,用量5.00mL,此方法的平均回收率为95%～120%;优化的HPLC分析条件为:柱温30℃,进样量30μL,采用甲醇、乙腈和乙酸乙酸铵缓冲液为洗脱液进行梯度洗脱,流速为0.8mL/min,采用二极管阵列检测器分析确定不同药物的特征吸收波长。通过试验得到方法的RSD≤6.49%,因此,可以用于实际污水中微量药物的分析检测。

北京市景观水体嗅味污染特征

以北京市9处典型景观湖泊水体为研究对象,对其嗅味污染特征进行深入分析,并结合相关水质指标对水体嗅味污染特征进行初步解析.研究发现,北京市景观水体中主要的嗅味污染物为土臭素(geosmin),2-甲基异莰醇(2-methylisoborneol,2-MIB)以及β-紫罗兰酮(β-ionone),其质量浓度平均值分别达613.84,1 319.57和143.00 ng/L.通过对水质参数进行深入分析发现,北京市主要景观水体富营养化问题严重,TP是北京市景观水体的限制性水质因素,且有机物污染程度较高〔ρ(DOC)≥5.17 mg/L〕.在研究的景观水体中,玉渊潭、福海和北海嗅味污染较为突出,前海和西海嗅味污染较轻.北京市主要景观水体中嗅味污染与水中ρ(TP),ρ(DOP)和ρ(DOC)表现出显著相关,说明水体中存在的大量DOP和有机污染物是水体富营养化和嗅味污染的主要原因.

膜生物反应器工艺中基于生物捕食作用的污泥减量效果研究

采用序批式投加剩余污泥方式,连续34d考察了膜生物反应器(MBR)工艺的污泥减量效果,研究了MBR中微型动物种类与数量的变化规律以及生物捕食作用对污泥减量效果的贡献。研究发现,MBR中出现密度较高的原生动物和后生动物共13种,其中以红斑顠体虫平均密度最高,达到了338.5个/mL;MBR在运行过程中,MBR内的微型动物呈现出"纤毛虫—轮虫—红斑顠体虫"的演替变化规律;MBR内的污泥减量效果与微型动物的种类和数量有关,在试验初始阶段,MBR内污泥质量保持相对稳定,之后随着MBR内红斑顠体虫的快速增殖,开始大量生物捕食其他原生动物和轮虫,MBR内微型动物总量降低,导致试验后期(运行约20d后)MBR内的污泥质量迅速增加,可见保持MBR内原生动物和后生动物种类与数量的相对稳定是MBR工艺能够长期实现污泥减量的关键。整个试验期间,向MBR中投加的待处理污泥总量为126.9g,污泥累积减少量为100.2g,污泥总减量率为78.96%,其中生物捕食作用引起的污泥累积减少量占总的污泥累积减少量的73.9%,是MBR工艺实现污泥减量的主要贡献者。

太阳能热水系统在建筑给排水设计中的应用探讨

在建筑给排水设计中,采用太阳能热水系统取代传统的热水系统,既节省了造价,又降低了建筑的排放,符合建筑节能设计理念。文章首先阐述了太阳能热水系统在建筑给排水设计中的应用优势,接着对其应用要点进行分析阐述,然后结合具体工程案例,从结构设计、定温循环系统设计和集热器排列设计三方面探讨了太阳能热水系统在建筑给排水设计中的应用,以此提高该系统在实际工作中的稳定性,从而更好地适应建筑给水系统的应用要求。

中空纤维膜的膜污染过程及数学模型研究进展

中空纤维膜在膜法污水处理领域应用广泛,然而膜污染是制约其过滤运行稳定性的重要因素.结合中空纤维膜几何特征和局部过滤通量沿膜丝分布不均匀的特性,综述了适用于中空纤维膜不同污染阶段的数学模型,包括初期吸附污染模型、凝胶层发展模型、泥饼层压缩模型等.进一步探讨了不同操作条件(包括临界通量、水力条件和曝气条件)对膜丝局部污染分布的影响及其数学模型,为中空纤维膜污染的定量认识和防控提供理论支持.最后总结了现有模型的特点与建模思路,并对该领域模型研究的发展方向进行了展望.

不同临界保留因子下天然有机物亲疏水组分光谱特性

吸附树脂层析法是表征环境水样有机物亲疏水组分分布的常用方法。作为柱层析的基本参数,临界保留因子对亲疏水物质的吸附及分离效果具有潜在影响。以河北某水库的水样为例,将有机物分为亲水物(HIS)、疏水酸(HOB)、疏水碱(HOA)和疏水中性物(HON),考察了在不同临界保留因子分离条件下(k′_(cr)=5,10,25,50,100)亲疏水组分有机物含量分布,并着重考察了其光谱学特性。研究发现,亲疏水组分的浓度分布取决于k′_(cr)值的设置,疏水组分的比例和疏水程度随k′_(cr)的增大而增大。在250~280nm波长范围内,亲水组分HIS的紫外吸光度随k′_(cr)的增高而增高,而疏水组分HOA和HOB则呈现相反趋势,亲水与疏水组分之间的紫外光谱差异性随k′_(cr)增大而增大。此外,疏水组分单位质量浓度的吸光度对k′_(cr)的取值敏感,推测k′_(cr)可能影响所得组分的芳香族官能团性质。进一步考察了各组分的三维荧光光谱,并采用荧光区域积分和荧光指数对图谱进行解析。结果表明,亲疏水组分的荧光峰形态、荧光区域分布和荧光团密度与k′_(cr)值有关,荧光指数BIX,HIXem和Peak T/C对k′_(cr)的取值敏感,说明k′_(cr)可能对所得组分的具体化学组成乃至迁移转化行为产生影响。因此在分离并表征环境水样的亲疏水组分分布时,应特别注意临界保留因子的设置并明确标明其取值。

典型污水处理技术在北京市农村的应用分析

为研究典型污水处理技术在北京市农村的应用情况,对膜生物反应器、人工湿地、生物接触氧化、缺氧/好氧等污水处理技术在北京地区的应用现状及处理效果进行了调研。6种典型污水处理技术在北京市均有应用,且不同的处理技术可满足不同的出水要求。处理技术的选择受到原水水质、污水排放量、出水应满足的标准要求、自然条件等因素的影响;在选择污水处理技术时,需要综合考虑各个影响因素及污水处理技术的特征。研究结果为实现北京市农村污水处理的可持续发展提供参考。

基于海绵城市理念的市政道路给排水设计

市政给排水建设项目与人们的生活和工作有着密切的关系。为了解决市政建设中的相关问题,在开展此方面的研究时,市政规划与城市设计指导人员提出了一个全新的理念—海绵城市理念,要求现有的城市在运营中与“海绵”具有相同的属性,可以在生活中对有效水资源进行“吸收”,并将水资源应用到所需场所,实现对水资源的反复、循环、多次利用。为了达成此种设计目标,需要城市在降雨时期,做好对降水的大量存储,解决城市存在的内涝现象的同时,还需要在降雨中做好对雨水的排泄,避免城市由于突发性降雨出现路面大规模积水的问题,为人们的生活、出行提供一个相对完善且优化的环境。基于此,文章主要分析了海绵城市理念在市政道路给排水设计中的应用价值和应用过程中应遵循的原则,探讨了的海绵城市理念在市政道路给排水设计中的具体应用,提出了应用中的设计要点,旨在为相关人员提供参考。

面向松树生长量的灰色模型GM(1,1)预测研究

以94a树龄华山松(Pinusarmandii)解析木数据为原始资料,充分剖析灰色模型GM(1.1)数学原理,包括GM(1,1)模型一般形式、辩识算法、预测值的还原、模型预测值检验等数学规则,利用DPS数据处理系统9.50版,建立华山松GM(1,1)预测模型并检验,解决了名木古树生长量的预测难题.得到预测模型参数C=0.2652(很好),p=1.0000(可靠).验证了灰色模型GM(1,1)在松树生长量预测可靠性,该数学模型在面向树木随机生长预测方面有很好的应用前景.

五乙烯六胺改性活性炭对Cd离子的吸附效能

以稻壳活性炭(AC)为基体,采用五乙烯六胺(PEHA)为改性剂,制备了改性AC-PEHA。研究了ACPEHA对溶液中Cd离子的吸附动力学、等温吸附曲线、pH的影响等吸附行为,考察了不同HCl浓度对解吸率的影响,并通过SEM、FTIR、BET比表面积等手段,对AC和AC-PEHA吸附剂进行了表征。结果表明:ACPEHA对Cd离子的吸附在反应时间为60min处达到平衡,符合准二级吸附动力学模型。在初始Cd离子浓度为10~350mg·L^-1,pH值为5.0的条件下,AC-PEHA对Cd离子的吸附量达53.58mg·g^-1,显著高于AC的吸附量26.15mg·g^-1。初始pH值为6~8的条件下,碱性环境更有利于AC-PEHA对Cd离子的吸附。采用30g·L^-1的HCl时AC-PEHA对Cd离子的解吸率为83.8%。改性后,由于PEHA进入AC孔道,虽然使其孔容和孔径分别降低了21.6%和7.4%,但同时使AC表面负载了伯胺N-H吸附基团,提高了AC-PEHA对Cd离子的吸附能力。