污水处理厂工艺优化与能源消耗降低策略研究

随着工业化和城市化的快速发展,污水处理成为环境保护中不可或缺的一环。然而,传统的污水处理厂常面临能源消耗高和处理效率低的问题。本研究主要探讨污水处理厂的工艺优化和能源消耗降低策略。通过对不同处理工艺的比较分析,提出了一种综合应用生物处理和先进氧化工艺的新方法,不仅能有效提高污水处理效率,还能显著降低能源消耗。此外,研究还介绍了利用可再生能源和智能管理系统进行能源管理的策略。通过实验和模拟结果证明,这些优化策略可减少能源消耗 20%-30%,同时保持或提高处理效果。

低弯曲损耗少模光纤传输特性研究

提出一种采用少模阶跃光纤与单模光纤连接的方法,实现低弯曲损耗传输的新型光纤通信系统。采用有限元法研究了在模场直径相同的情况下少模光纤纤芯半径与折射率差的关系,以及不同参数下光纤的弯曲损耗;采用光束传播法计算了少模光纤的各种模式与普通单模光纤的基模的连接损耗。证明了采用少模光纤可以利用模式间的正交性实现有效的单模传输,并具有低的弯曲损耗和连接损耗。

全固态微结构弯曲不敏感型光纤研究

提出一种新型弯曲不敏感光纤：在阶跃光纤的包层中引入微结构，排布低折射率介质柱以降低弯曲损耗，通过在纤芯外侧设置低折射率环形区以去除高阶模，通过保持环形区和纤芯的折射率差以保证光纤的低连接损耗。采用有限元法分析了光纤的基模弯曲损耗和高阶模的束缚损耗。采用光束传播法分析了微结构光纤与普通单模光纤的连接损耗。计算结果表明：这种新型光纤的弯曲损耗不仅满足G．657A1标准的要求，且与标准单模光纤的连接损耗小于0．08dB。

纳米TiO_2-光催化灭活污水厂出水病毒的研究

选取宁波市两个污水处理厂消毒前后出水,以噬菌体MS2作为模式病毒,探讨纳米TiO_2-光催化灭活水中病毒的可行性。试验分别考察了TiO_2浓度、紫外光作用时间对病毒的灭活效果,评价了太阳光代替紫外光对出水中MS2的灭活能力。结果表明,TiO_2-光催化灭活污水处理厂出水MS2的效果因污水处理厂水质而异。低浓度TiO_2的灭活效果不佳,当TiO_2浓度为200mg/L时,紫外光照射6 h,A厂消毒后出水中MS2的灭活率为4.76-lg;照射10 h后,MS2的灭活率为6.94-lg;若使用太阳光代替紫外光照射6 h,则A厂消毒后出水中MS2灭活率可以达到7.88-lg,优于紫外光的灭活效果,表明在纳米TiO_2-光催化灭活污水厂出水病毒过程中以太阳光代替紫外光具有可行性。

酵母菌降解胞外聚合物提升剩余活性污泥的脱水性能

剩余污泥的脱水性能直接影响到污泥处置的效果和成本,提升污泥脱水性是污泥减量化的重要途径.本研究提出利用复合酵母菌群降解剩余污泥胞外聚合物(EPS)来提升污泥脱水性能的方法.首先评价了复合酵母菌群对灭菌后EPS中各组分的降解效果;继而将混合酵母细胞接入剩余污泥中进行曝气,考察了酵母菌对污泥脱水性的提升效能.研究结果表明,酵母菌对提取的EPS中蛋白质、多糖和核酸的降解效果明显,振荡培养72 h内最多分别降低了(60. 43±2. 73)%、(18. 94±2. 39)%和(48. 30±3. 37)%.向2 L剩余污泥中接入1. 5 g混合酵母菌湿菌体进行曝气,24 h后污泥的毛细吸水时间(CST)下降了(17. 19±1. 16)%,比对照组多下降了(7. 03±1. 35)%;与此同时污泥中EPS总量比对照污泥多下降了(17. 46±3. 91)%,表明酵母菌可以通过原位降解污泥中EPS来提高污泥的脱水性能.

“双膜工艺”在工业区污水处理厂再生水工程中的应用

宁波市北区污水处理厂一、二期处理规模为20×104 m3/d,再生水规模为6×104 m3/d,进水水源采用二期出水(已达到一级A排放标准)。经中试论证采用“双膜工艺”(浸没式超滤+反渗透)去除氯离子,以达到用户的水质要求(电导率≤400μS/cm,氯化物≤80 mg/L)。由于北区污水处理厂用地紧张,本项目利用二期现有调节池作为“双膜工艺”的原水池及产水池,同时新建双膜车间,双膜车间设上下两层,上层为双膜设备间,下层为综合水泵间及超滤产水池。本项目充分利用现有构筑物,并利用地下空间,最大限度地节约土地资源,超滤工艺首次同时采用了柱式、帘式两种膜,可为类似工业区污水处理厂再生水回用工程提供参考。