双膜耦合系统(MBR-MBfR)处理低碳氮比污水实验研究

为解决实际低碳氮比废水高效脱氮问题,以MBR-MBfR双膜耦合系统为研究对象,探究不同C/N双膜系统的脱氮效果。结果表明,当C/N=2时,其对NO_(3)^(-)-N、NH_(4)^(+)-N、TN及COD的协同去除效果最好,COD、NO_(3)^(-)-N、NO_(2)^(-)-N、NH_(4)^(+)-N、TN的去除率分别达到79.16%、78.40%、88.41%、77.04%和77.31%,是适合MBR-MBfR双膜耦合系统的最佳碳氮比。用于处理实际废水经过20 d的运行,结果表明,COD、NO_(3)^(-)-N、NH_(4)^(+)-N、TN去除率分别达到75.88%、80.02%、76.42%和80.92%。达到较好的双膜耦合效果,为反应器高效脱氮以及去除含有有机碳的低C/N废水提供参考和技术支持。高通量测序结果表明:(1)作为氨氧化菌(AOB)的亚硝基单胞菌属和作为潜在反硝化菌的脱硝单胞菌在MBR中同时富集;(2)在属水平上,在MBR的三个阶段中,起主要作用的氨氧化菌是Candidatus_Kuenenia,丰度比例分别为9.97%、12.50%和4.25%,对MBfR来说,起主要作用的菌属为Hydrogenophaga(氢噬胞菌属)为氢自养反硝化的优势菌属,其在三个阶段所占丰度比例分别为2.50%、12.47%、9.98%。

基于弹性薄层接触模型研究衬砌渠道双膜防冻胀布设

渠道衬砌下双膜防渗层可解除渠基土冻结力,释放衬砌结构位移以适应不均匀冻胀,但会影响衬砌结构的刚度与稳定性。为研究最佳双膜防渗层布设形式及其适应性,考虑双膜防渗层接触本构及衬砌结构与渠基土的相互作用,依据基土水热力三场耦合理论建立了寒区衬砌渠道的冻胀模型,通过数值模拟仿真分析了不同断面及不同双膜防渗层布设形式的弧底梯形渠道衬砌的冻胀受力与变位。结果表明:宽浅断面渠道采用双膜衬砌结构时,膜间摩擦力过小造成刚度和稳定性严重降低以及衬砌拉应力增加。适当的膜间摩擦力可以解除部分冻结约束,调整局部不均匀冻胀,而且发挥弧底反拱作用不产生拉应力。采用PE膜与无纺布作为层间接触的双膜衬砌结构,冻胀位移方差减小25%,同时整体位移增加不超过0.2cm,削减冻胀应力50%以上。在不显著降低结构整体稳定性前提下,其整体刚度和结构强度提高程度最大,故同时适用于窄深渠道和宽浅渠道。研究为寒区衬砌渠道中双膜防渗层的合理布设提供科学依据。