芬顿氧化技术在废水处理中的进展研究

随着中国水环境形势的日益严峻以及造纸、印染、制药等行业废水排放标准的提高,传统的废水深度处理工艺已经很难满足污染物去除的要求。在查阅大量国内外最新相关技术文献的基础上,介绍了芬顿氧化技术降解废水中污染物的机理,对比了芬顿氧化试剂的浓度、投加量以及反映时间等因素对COD、色度、总磷等水质指标去除率的影响因素,综述了芬顿氧化法在处理焦化废水、印染废水、农药废水、制药废水、造纸废水等难降解工业废水中的应用研究进展。

城镇排水管道污水处理研究进展浅析

排水管道在城市污水系统中一直起着污水收集和输送的重要作用。随着科学技术的快速发展,利用排水管道处理城市污水逐渐成为污水处理领域的研究热点之一,其投资省、操作简单、应用前景广阔等优点日益彰显。以污水在管道中的水质变化过程为理论基础,分别从管道污水处理效能以及管道有害气体处理技术两方面,介绍了国内外利用排水管道处理城市污水的技术研究进展,同时针对今后利用排水管道处理城市污水的技术特点提出了展望。

两种生物膜工艺对污染物去除效果的比较研究

在室温下,用竹丝、塑料两种材料作为生物膜载体,使用SBR工艺对比研究这两种生物膜处理工艺去除污染物的实验结果及作用机理。实验结果表明：竹丝填料反应器对高锰酸盐指数、NH3-N（氨氮）、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、TP（总磷）的去除率分别为31.8%~51.9%、53.3%~71.9%、69.2%~84.0%、21.1%~33.3%、51.1%~74.5%,与塑料填料反应器相比具有明显的优势。因为竹丝填料是天然载体,其具有亲水基团和良好的生物亲和性,并且生物量多,这就使得微生物容易在竹丝填料上生长并快速形成生物膜,并且其生物膜的总体性能要比塑料填料反应器内生物膜的总体性能要好。总的来看,塑料填料反应器的处理效果不如竹丝填料反应器。

水动力条件对全程自养脱氮工艺启动研究

CANON工艺需要部分短程硝化提供亚硝酸盐,所以CANON工艺存在溶解氧难控制的问题,特别是在反应器较小的情况。本文采用设有挡板的改良SBR,通过机械搅拌形成剧烈水流搅动,精确控制溶解氧,研究了不同搅拌速率对CANON工艺启动的影响。结果表明,机械曝气能成功启动了CANON工艺,且获得平均总氮去除率达79.40%,剪切应力的提高有利于脱氮性能的提升,机械曝气启动方式相比于鼓风曝气更加容易控制。

印染废水的改性凹凸棒土强化AO系统处理工艺

针对工业园区印染废水难生物降解的特性,研究AO系统投加改性凹凸棒土(ATP)对生物处理的影响。结果表明AO系统投加2g/L改性ATP后,COD去除率平均提高8.2%,提高NH_4^+进水浓度至50 mg/L时NH_4^+去除率提升超过7%,抗冲击负荷能力增强;SV_(30)平均降低8.5%,MLVSS和SOUR分别提高411 mg/L和1.52 mg O_2/(g VSS·h);活性污泥具备更好的生物相。其证明投加改性ATP可以强化活性污泥污染物降解能力,改善污泥沉降性能,提高微生物种群数量及活性,增强污泥系统整体稳定性。

改性凹凸棒土复配处理印染废水二级出水的正交试验研究

通过改性凹凸棒土(M-ATP)、聚氯化铝(PAC)、聚丙烯酰胺(PAM)形成三元复配系统,以COD、NH_3-N、SS、色度为分析指标,探讨了M-ATP在三元复配条件下对印染废水的深度处理效果和吸附机理;理论最优运行参数为M-ATP∶PAC=1.5∶1,配比投加量为0.16g/L、PAM投加量为1.5mg/L、搅拌时间15min。在该工况下COD、NH_3-N、SS、色度的平均去除率分别为64.4%、77.8%、84.1%、62.3%,出水浓度可稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准。

RSI-MO工艺对沼气脱硫的影响及微生物种群分析

为实现剩余污泥厌氧消化沼气原位深度脱硫,采用向反应器中嵌入最佳剂量(20g/L)废铁屑并引入微氧条件,构建废铁屑-微氧(RSI-MO)消化工艺,探索其对原位脱硫的影响.研究分7阶段,P1阶段对照组,P2阶段加入RSI,P3~P7阶段逐步提高O2剂量.结果表明,MO效应激发硫氧化菌(SOB)生物脱硫,促发RSI化学腐蚀而生成铁硫沉淀物.P1~P7阶段,RSI与MO交互作用可促进水解酸化,但O2剂量过高会抑制产甲烷微生物活性,造成VFAs积累.为研究RSI与MO交互作用对微生物群落多样性和丰度的影响,取P1、P2和P6阶段污泥样品进行高通量测序发现,RSI投加有益于产氢型微生物(Syntrophobacter fumaroxidans)、产乙酸型微生物(Roseomonas lacus、Sporomusa silvacetica)、产甲烷微生物(Methanoculleus palmolei、Methanolinea tarda、Methanosarcina mazei、Methanosaeta concilii、Methanococcus aeolicus)的生长.MO效应可激活SOB的活性,强化生物脱硫作用.

RSI-MO反应器强化沼气原位深度脱硫研究

为实现剩余污泥厌氧消化沼气原位深度脱硫,采用向反应器中嵌入最佳剂量(20g/L)废铁屑并引入微氧条件,构建废铁屑-微氧(RSI-MO)工艺,探索微氧效应对厌氧消化稳定性、效率、脱硫的影响.试验分7阶段,P1阶段对照组,P2阶段加入RSI,P3~P7阶段逐步提高O2剂量.结果表明,MO激发硫氧化菌生物脱硫,促发RSI化学腐蚀而生成铁硫沉淀物,耦合生物脱硫与化学除硫作用.P3~P7阶段,随O2剂量的提高,H2S浓度呈降低趋势,而残余O2浓度呈升高趋势.综合来看,P6阶段反应器厌氧消化效率和脱硫效率最佳,甲烷产率达301.1mL/gCOD、沼气H2S浓度为113mg/m^3,较P1阶段分别提高37.65%和99.40%.通过硫平衡分析发现,P6阶段存在于固、液、气三相硫元素含量分别占84.0%、11.9%、0.21%.表明RSI-MO工艺可实现沼气原位深度脱硫.

工程案例分析在水工程化学课程教学中的应用

水工程化学是给排水专业的重要专业基础课,将基本理论与工程案例紧密结合是该课程教学改革亟待解决的重要问题,也是实现水处理工艺创新的重要手段。结合智慧化教学平台,将前沿基础研究与知识点系统对接,有助于学生熟练掌握水工程化学的基本理论。此举使理论教学更加生动,更易调动学生的学习积极性,为后续的工程实践打下坚实的基础。

适用于海绵城市建设的典型雨洪模型概述

在国内洪涝灾害频发和国家提出建设海绵城市的方针下,通过总结国内外雨洪模型的研究进展,从流域、河流、城镇和单元四个尺度分析了适用于海绵城市建设的Info Works、MIKE、SWMM、SUSTAIN、Sewer GEMS这5类典型雨洪模型的性能特点。指出现有雨洪模型在参数选定、性能模拟和LID设施评价等方面的不足之处,展望了适用于海绵城市的典型雨洪模型的发展前景,以期为我国的海绵城市建设提供技术参考。

气浮/改性凹凸棒土/膜组合工艺处理微污染地表水

采用气浮/改性凹凸棒土(M-ATP)/微滤膜组合工艺处理有机物与营养物质高的微污染地表水,重点探究了组合工艺对浊度、色度、CODMn和NH+4-N四类污染物的处理效能。由试验结果可知,组合工艺对地表水的感官污染物、有机物和营养物质具有较好的祛除效果,对浊度、色度、CODMn和NH+4-N的平均去除率分别可达93.2%、80.2%、73.5%和57.7%。同时可知,气浮、M-ATP和膜在浊度的处理过程中均起到了重要作用;气浮和膜在色度的去除过程中起到了重要作用,气浮和M-ATP在CODMn和NH+4-N的去除过程中起到了重要作用。此外,在为期3个月的运行周期内,表现出了较好的抗膜污染性,真空表读数变化较小,试验初期装置的跨膜压差(TMP)约为2.1 k Pa,试验末期约为4.7 k Pa。

国外基于低影响开发的雨洪管理对我国海绵城市建设的启示

通过对低影响开发(Low Impact Development,LID)核心理念和我国海绵城市建设存在的问题的梳理,从工程措施和非工程措施方面探究国外基于低影响开发的雨洪管理中的成功经验,目的在于结合我国实际情况,借鉴国外雨洪管理先进经验,创建有中国特色的海绵城市。研究结果表明国外基于低影响开发的的雨洪管理措施都因地制宜地促使城市排水系统可持续发展,我国海绵城市的建设与低影响开发下的雨洪管理紧密相关。可见由于我国海绵城市的建设还处于初期阶段,这些成功经验对建设海绵城市理论、方向和技术有很深远影响的启示,包括海绵城市的系统性规划、加快"海绵体"建设和将海绵城市建设与基础设施和自然循环的有机结合等,同时对目前我国海绵城市的建设过程也有很大的指导意义。

组合式膜生物反应器处理微污染湖泊水机制研究

采用气浮/改性凹凸棒土(M-ATP)/膜组合实验装置处理有机物和营养物含量高的的微污染湖泊水。结果表明,该装置对CODMn、NH_(4)^(+)-N和TP的平均去除率分别为70.3%、61.6%和68.4%。对于COD_(Mn),气浮单元的处理效果最好,去除率为33.0%,气浮和膜工艺之间存在负相关紧密关系;对于NH_(4)^(+)-N和TP,M-ATP单元的处理效果最好,去除率分别为31.6%和31.9%,气浮均和M-ATP工艺之间存在负相关紧密关系。在90 d的实验周期中,膜过滤装置跨膜压差从初期的2.3kPa增至末期的4.5 kPa,增长幅度较小,膜污染程度较低。

思政教育在城市防洪工程课程教学中的应用策略研究

理工科类高校的专业课程大多具有理论概念多和计算公式复杂的特点,因此在教学过程中与课程思政教育相结合进行课程讲授多被忽略。在国家大力推行高校"课程思政"建设的背景下,以城市防洪工程课程为例,基于课程的特点及育人目标,对课程思政教育资源深入挖掘,提出了5个思政教育融入点,设计了8项价值观和能力的培养和养成,以期为专业知识和思政教育的有机融合提供案例参考。

镧改性磁性介孔二氧化硅对磷酸盐的吸附性能研究

针对高浓度含磷废水排放加剧水体富营养化的问题,制备了一种吸附容量高易于磁分离回收的镧改性磁性介孔二氧化硅纳米粒子(MMSNPs-La),考察投加量、pH值、初始浓度和吸附时间对磷酸盐吸附过程的影响。结果表明,MMSNPs-La对磷酸盐最佳投加量为0. 1 g/L,吸附pH为7. 0,吸附平衡时间为120 min,最大吸附容量为55. 8 mg/g;吸附符合Langmuir等温模型,拟合所得理论吸附容量qemax为57. 1 mg/g,吸附动力学过程遵循准二级动力学;吸附饱和MMSNPs-La可以用3 mol/L的Na OH溶液很好地解吸,5次吸附-脱吸后仍保持较好的吸附性能。

花生壳磁性生物炭对颜料污泥厌氧消化及重金属形态的影响

投加外源添加剂磁性生物炭(Magnetic Biochar,MBC)是解决颜料污泥厌氧消化效率低和重金属钝化效率低的有效途径。该研究选取农业废弃物花生壳制备生物炭(Biochar,BC),而BC对厌氧消化和重金属钝化的影响有限,对其赋磁改性制得MBC以提升影响效果。设置3组厌氧消化批式试验,A组为对照组,B组投加BC,C组投加MBC,探索花生壳MBC对颜料污泥厌氧消化效率及重金属Cr和Ni钝化的影响。结果表明,MBC投加可有效提升消化系统挥发性脂肪酸(Volatile Fatty Acids,VFAs)的产量,最高VFAs浓度达914.5 mg/L,较对照组(最高浓度603.9 mg/L)提升51.4%。同时MBC可实现生物炭和FeO的双重直接种间电子传递(Direct Interspecies Electron Transfer,DIET)效应的耦合,缓解消化系统的酸化并提高有机物去除率和CH累积产量。与对照组相比,挥发性固体(VolatileSolid,VS)去除率、累积甲烷产量、平均日甲烷产量和平均日甲烷产率分别提升37.8%、56.3%、56.3%和37.2%。此外,MBC投加可有效降低颜料污泥的重金属生物可利用态分配率和提升钝化效率,与原料相比,Cr的可交换态、可还原态质量占比降低43.6%、61.6%,而可氧化态、残渣态质量占比提升53.2%、243.6%;Ni的可交换态、可还原态质量占比降低41.0%、59.2%,而可氧化态、残渣态质量占比提升65.2%、181.4%。研究结果表明MBC可有效提高颜料污泥厌氧消化效率并降低重金属Cr和Ni的生物利用度,该研究有助于实现颜料污泥的稳定化、无害化、资源化利用。

基于AIDA模式的“给排水工程仪表与控制”教学研究

“给排水工程仪表与控制”课程因其内容交叉性强,导致给排水科学与工程专业学生学习费劲且效果不佳。基于此现状并结合专业特性和需求,探讨将AIDA教学模式引入该课程的教学中。采用先案例引入,后理论分析的教学方式,让学生从给水处理系统控制技术的视角学习仪表与控制相关内容,激发学生兴趣和授课过程中的自主性、积极性和创造性,提升知识传递的效率。

基于高素质应用型人才培养的水力学实验教学改革与实践

水力学是给排水科学与工程专业重要的基础课。基于成果导向理念,对给排水科学与工程专业水力学实验教学进行分析。为提高教学效果,针对课程面临的实际问题,从优化师资队伍、创新实验仪器、丰富教学模式、完善考核方式等方面进行教学改革与实践。结果表明,一系列切实可行的措施有利于提高学生获取知识的能力、应用知识的能力和创新能力,有效地培养了学生的思想素质、文化素质、专业素质和身心素质。

“气浮-生物陶粒-膜”组合工艺处理微污染湖水的运行特性

为了提高饮用水水质,将气浮、生物陶粒与膜进行有机组合,开发出"气浮-生物陶粒-膜"一体化工艺。采用该工艺处理高藻、低浊、有机物浓度较高的微污染湖水,对其运行特性进行研究。实验结果表明,该工艺对有机物和藻类均具有良好的去除效果,对浊度、色度、COD、氨氮、叶绿素a的平均去除率分别为97.6%、80.6%、69.6%、64.1%和94.4%。另外,该工艺表现出了良好的抗膜污染能力。实验开始时,跨膜压差约为2.2 k Pa;当实验运行至100 d时,跨膜压差仅为4.1 kPa。

“气浮-多面球-膜”集成工艺处理微污染湖泊水

采用"气浮-多面球-膜"集成装置处理高藻、低浊、有机物浓度较高的某微污染湖泊水,进行为期3个多月的小试试验,重点关注该集成工艺对有机物和藻类的处理效能。试验结果表明,该工艺能够有效去除有机物和藻类,对浊度、色度、嗅味、COD、氨氮、叶绿素a的平均去除率分别为97.8%、81.7%、71.4%、71.9%、61.4%和94.6%。膜单元对浊度的去除发挥主要作用,对浊度的平均去除率为56.7%。气浮单元对藻类、色度和嗅味的去除均发挥重要作用,对上述3项水质指标的平均去除率分别为73.5%、45.3%和50.1%。气浮和多面球生物处理单元对COD和氨氮的去除均发挥重要作用,气浮单元对COD和氨氮的平均去除率分别为30%、29.5%,多面球生物处理单元对COD和氨氮的平均去除率分别为30.8%、25.2%。