包头市北郊污水厂二期扩建工程的工艺优化研究

通过对包头市北郊污水处理厂工艺现状的分析,提出了二期扩建工程的工艺优化和设计方案。研究表明:2007年—2009年,在进水氨氮负荷持平或略有降低的情况下出水氨氮浓度略有上升,近2年的超标率为100%,说明工艺的处理效率有所下降。曝气池对氨氮的去除率低,只有9%～10%。通过分析各断面的氨氮浓度、沿程溶解氧和污泥活性,认为是过低的溶解氧浓度、较短的泥龄、硝化细菌所占比例低等因素的共同作用导致了出水氨氮超标。在二期扩建工程中,建议好氧区的溶解氧浓度呈递减分布,通过模型模拟得到好氧区的实际需氧量为40420kg/d,总需气量为40924m3/h。污水厂稳定达标(尤其是氨氮)和节能减排是最迫切需要解决的技术难题,而生物工艺优化控制系统可以实时调整工艺运行参数,满足达标排放要求,并可节省曝气费用为43.2～129.6万元/a,节电为(153.3～459.9)×104kW.h/a。

关键构件失效后钢骨超高强混凝土框架抗连续倒塌能力分析

基于汶川地震后钢筋混凝土框架震害调查结果,选取首层角柱区域(包括框架柱、与该柱相连的节点)为关键构件,利用有限元分析软件ABAQUS,以抽除点位移、相邻构件轴向荷载为参考数据,对关键构件失效后钢骨超高强混凝土框架抗连续倒塌能力进行分析,讨论了建筑高度、地震波作用方向、有无填充墙、框架柱混凝土强度等级对剩余结构抗连续倒塌能力的影响。结果表明:1随着建筑高度的增加,框架结构抽除点处竖向位移的最大值略下降,首层相邻柱轴向荷载增加明显,框架结构易发生连续倒塌;2框架结构首层角柱区域失效后,Y向地震波作用下剩余结构震荡较大,抗震性能降低,易发生连续倒塌;3设置填充墙的框架结构,抽除点位置处竖向位移较小,结构整体的震荡不大,相邻构件的轴向荷载增长幅度减小,一定程度上提高了框架结构的抗连续倒塌能力;4框架柱使用强度等级较高的混凝土,一定程度上可以减小抽除位置处竖向位移,采用内置钢骨的超高强混凝土柱可提高框架结构抗连续倒塌能力。

BP神经网络预测氯盐渍土环境中混凝土结构使用寿命

为预测氯盐渍土环境中混凝土结构的使用寿命,根据长期浸泡试验结果,建立基于Fick扩散定律的混凝土结构使用寿命模型。当假定混凝土保护层厚度为30 mm,Fick模型的预测结果大约为50年,再结合Fick模型中参数统计特征,生成供BP神经网络应用的训练样本和预测样本。建立基于BP神经网络的混凝土结构使用寿命模型,BP模型的预测结果也在50年左右,若以Fick模型的预测结果为标准,BP模型的平均误差率仅为3.65%。

基于Monte-Carlo法预测氯盐渍土地区混凝土结构的使用寿命

为预测氯盐渍土地区混凝土结构的使用寿命,采用试验方法与数值模拟方法,统计分析了混凝土保护层中氯离子扩散性特征,采用Monte-Carlo法对Fick第二扩散定律进行数值模拟,评估不同保护层厚度混凝土结构的使用寿命。结果表明:氯离子扩散性特征较好地服从正态分布,保护层厚度对混凝土结构使用寿命有明显的影响,适当增加保护层厚度可使结构使用寿命得到显著提高。

包头市资源化利用综合潜在效益分析

通过对包头市水资源现状和污水排放情况的分析,阐述了包头市污水资源化利用潜在农灌用水、工业用水、生活用水等方面的潜在效益,以及环境与社会效益。表明了污水资源化利用在包头市的可行性。

包头市水资源系统经济效益分析

通过工业资料的统计，获得有关供水效益计算的参数。以效益分析和国民经济评价原理为基础，运用效益分摊系数法对全市工业供水效益分析，用投资净效益率法对现状和２０００年全市水资源系统进行了国民经济评价。结果表明，包头市水资源系统的经济效益明显。

小型污水处理厂工艺现场监测及原因分析

本文对包头市的一个小型污水处理厂水处理工艺进行了初步诊断,结果显示旋流沉砂池水力负荷较大,初沉池和二沉池沉降效果较差;生物池污泥浓度低,同时由于进水污染物浓度较高,导致出水氨氮和总磷超标率较高。

传统活性污泥工艺升级改造的设计优化研究

应用系统分析方法和ASM2d活性污泥模型模拟技术,对包头市北郊水质净化厂传统活性污泥工艺的升级改造方案进行了优化设计。通过系统分析进水和出水水质、运行参数及活性污泥降解性能来寻求升级改造中的关键因素,并在此基础上选定改良A2/O与深度处理(高密度沉淀池/微滤)组合工艺作为该厂的升级改造工艺,同时建立改良A2/O工艺模型,对不利温度(12℃)下的不同运行工况进行了模拟预测,并最终确定了最佳的污泥浓度、污泥回流量、内回流比、生物池溶解氧浓度等关键性技术参数值,为污水处理厂的升级改造和扩建方案提供了可行性预测和优化设计。

包头市北郊水质净化厂的进水水质特征及影响因素

分析了包头市北郊水质净化厂的进水水质特征。在采样方面,对比了瞬时样与混合样的区别;在分析参数方面,引入了溶解性COD和颗粒性COD。结果表明,工业废水、居民生活污水和城市公共污水的水量分别占北郊水质净化厂总进水量的35%、50%和15%;工业废水、居民生活污水和城市公共污水的COD负荷对总COD负荷的贡献率分别为20.9%、68.4%和10.7%,氨氮负荷对总氨氮负荷的贡献率分别为8.8%、83.0%和8.2%。造成包头市居民生活污水中COD和氨氮浓度偏高的原因主要是人均用水量少和没有设置化粪池。城市污水水质特征调查可为污水处理厂的设计和运行提供基础数据,在保证出水水质达标的基础上,降低基建费用和运行成本。

包头市污水厂处理工艺的选择

针对包头市污水处理厂进水B/N值低、出水TN要求高的特点,选择改良A2/O工艺为污水处理工艺,并严格控制生物池的DO和ORP值,实现污水的短程硝化反硝化,降低能耗。在进行污水厂设计时,要合理设计初沉池,以充分利用原水中的碳源,减少或避免外加碳源;此外,还要合理选择内回流比,以降低运行成本和基建投资。

超滤膜深度处理混凝沉淀和生物活性炭出水中试

采用外压式超滤膜处理自来水厂混凝沉淀和生物活性炭出水并与水厂砂滤进行对比研究。结果表明,超滤膜对浊度和细菌具有极好的截留去除效果,超滤膜出水浊度均保持在0.20NTU以下,混凝沉淀/超滤系统和生物活性炭/超滤系统出水平均浊度分别为0.09、0.11 NTU,同期砂滤出水平均浊度为0.19 NTU;30 d的出水菌落总数检测中,砂滤出水平均菌落总数为180 CFU/m L,而生物活性炭/超滤出水中仅有8次检出,混凝沉淀/超滤出水中则只有4次检出,且检出量<3 CFU/m L。超滤膜对COD_(Mn)和TN的去除能力有限,平均去除率略高于砂滤。

高含固率污泥厌氧消化试验研究

利用自主设计的厌氧消化反应器,以脱水污泥作为基质分别在中温和高温条件下进行了连续55 d的高含固率厌氧消化试验。结果表明,在中温条件下高含固率厌氧消化产气经历了适应期、高峰期、稳定期、结束期四个阶段,日产气量峰值为17.624 L/d;在高温条件下前30 d的日均产气量<3 L/d,峰值仅为9.976 L/d;在中、高温厌氧消化条件下污泥p H值均上升至弱碱性,氨氮浓度变化趋势相似,TS减少量相差不大;中温条件下对VS的去除率为41.9%,高温条件下的为36.1%。可见,中温高含固率厌氧消化系统的运行效果优于高温。

小型污水处理厂工艺初步诊断方法及改进研究

我国小型污水处理厂在设备、工艺和运行等方面,都普遍存在一些有待于进一步改进的共性技术。本文对包头市的一个小型污水处理厂的污水处理工艺进行了初步诊断,结果显示其旋流沉砂池水力负荷较大、初沉池和二沉池沉降效果较差、生物池污泥浓度低和泥龄短是该厂处理工艺存在的主要问题,同时由于进水污染物浓度较高,也导致了出水氨氮和总磷超标率较高。在此基础上,提出了开展进一步的系统化工艺诊断、优化溶氧浓度和污泥浓度、利用混凝加药试验寻求最佳组合方式的改进思路,以提高污染物去除效果,降低运行成本。并建立污水厂信息管理系统,实现数字化管理,为提高运行管理水平提供了技术手段和理论依据。

曝气生物滤池在包头市东河东中水处理厂的应用

结合包头市污水再生回用工程,介绍了国内常用的曝气生物滤池型式,以及曝气生物滤池——BIOPUR-NK的设计参数、运行管理情况及出水水质,并总结了曝气生物滤池的特点及应用于污水深度处理中的优势。