反应沉淀一体式生物反应器在水质净化厂应急处理中的应用

为解决滨河水质净化厂提标扩建实施阶段服务片区内污水处理缺口,设计采用反应沉淀一体式生物反应器,将该工艺模块安装在水质净化厂的原有池体内,进行原位改造。在调试运行过程中,发现该工艺具有占地省、投资较低、改造时间较短等优点,同时在设计和运行中需着重考虑选用合适的气水比、停留时间和污泥负荷,以最大限度发挥该工艺的优势。

邻苯二甲酸酯的正辛醇/水分配系数定量结构-性质关系

有机污染物的环境归趋主要由其分配性质决定,如正辛醇/水分配系数(K_(OW)).本文采用密度泛函理论,在B3LYP/6-311G^(**)的水平上对PAEs的结构进行优化振动分析,Gaussian输出的15种量子化学参数被用来对该类物质正辛醇/水分配系数(K_(OW))进行定量结构-性质关系(QSPR)研究.采用一种顺序方法:相关分析、主成分分析、多元线性回归和统计验证,建立了QSPR模型.结果表明,单个描述符(平均极化率α)在确定K_(OW)中起重要作用,显式函数关系式为lg K_(OW)=-3.468+0.041α,lg K_(OW)的值随着α的增大而线性增大.模型具有良好的拟合能力(R^2=0.99,RMSE=0.33)、稳健性(Q^2_(LOO)=0.97,Q^2_(BOOT)=0.98)和预测能力(Q^2_(ext)=0.98),可利用该模型对其他PAEs分子的lg K_(OW)进行预测.

基于硫酸自由基氧化降解邻苯二甲酸二丁酯的密度泛函理论研究

用密度泛函理论(DFT)对邻苯二甲酸二丁酯(DBP)在零价铁活化过硫酸盐体系中的初始降解机理进行了研究.采用B3LYP杂化泛函对分子进行结构优化和振动分析,计算得到S_2O_8^(2-)的过氧键键能、键长分别为129.7 k J·mol^(-1)和1.476;活化产生SO_4^-·的亲电性是过硫酸盐的5—6倍,氧化还原电位也提高到+2.40 V.DBP的分子结构通过偶极矩和IR、UV-Vis光谱的特征峰得以确认;前线轨道、福井函数、双描述符的分析结果表明DBP中的C1—C11键易受SO_4^-·攻击;原子电荷、定量分子表面分析与C—H键解离能的计算结果说明抽H反应发生的次序为:C30>C36>C21>C17>C18>C31,并利用Evans-Polanyi相关性预测抽H反应活化能的相对大小.基于以上结果,得到DBP与SO-4·初始反应的4条路径.

AOA与多段AO工艺生物脱氮除磷性能的比较

在深圳市福田水质净化厂构建了规模为100 m^(3)/d的AOA工艺中试系统,详细分析了运行约6个月的生物脱氮除磷效果,并与采用多段AO工艺的该厂一期工程进行对比。结果显示,中试系统出水总氮浓度可稳定低于2 mg/L,硝酸盐氮几乎被完全脱除。相对于福田水质净化厂一期工程出水硝酸盐氮浓度约为6~8 mg/L,在总氮中的占比达80%~90%,该工艺显示出了极限脱氮能力。另外,中试在未投加除磷药剂和未配置深度处理设施的情况下,还实现了较好的生物除磷效果,出水总磷浓度稳定在0.3 mg/L以下。相对于多段AO工艺,在相同进水水质和温度条件下AOA工艺实现了优异的同步脱氮除磷效果。该中试为AOA工艺的工程化应用提供了坚实的数据支撑。

基于混合智能算法的多目标优化在厌氧氨氧化与反硝化协同脱氮除碳中的应用

针对厌氧氨氧化与反硝化协同实现脱氮除碳优化问题,采用UASB反应器处理不同进水条件下的氨氮废水,基于BP神经网络分别建立NH_4^+-N去除模型和COD去除模型,同时为了提高模型的鲁棒性和运算速度,使用PCA算法降低输入变量维数.仿真结果表明,基于PCA-BP的预测模型具有较好的预测能力,检验样本中模型预测值与实际真实值的相关系数分别为0.9164和0.9987,且两模型的平均预测误差都保持在在10%以内.进一步结合NSGA-II算法建立以去除NH+4-N和COD最大化的优化模型,以优化结果为条件建立的出水效果接近实际真实值,表明该模型给出的优化解决方案有效可行,可为实现厌氧氨氧化与反硝化协同脱氮除碳工艺的设计和操作提供参考和指导.