《环境影响评价》课程教学现状及改革探讨

环境影响评价教学过程中存在偏理论轻实践、教材不能与时俱进、教学深度不达要求、教学效果不达目标等现象,通过增设课程设计环节、增加和深化教学内容、实施案例教学方式等以培养出符合社会对工程实践能力突出人才的需求。

ZSM-5沸石削减臭氧氧化过程中的溴酸根生成量

分别采用超纯水、硼酸盐缓冲溶液和自来水配制含溴离子水,考察投加不同硅铝比的ZSM-5沸石对臭氧氧化过程中溴酸根生成量的削减效果及机理。结果表明,在三种不同介质中,ZSM-5沸石对溴酸根生成量的削减效果依次为:超纯水>硼酸盐缓冲溶液>自来水;硅铝比为300的ZSM-5沸石的削减效果最好,在硼酸盐缓冲溶液体系中,反应30 min后可使溴酸根的生成量减少66%。硅铝比为300的ZSM-5沸石对溴离子和溴酸根均无明显的吸附作用,但可显著减少臭氧分解过程中的H2O2产量,这是其削减溴酸根生成量的主要原因。

矿物加工专业《试验设计与研究方法》教学方法探讨

从试验设计的科学地位与特点出发,强调了课程的讲授必须结合专业特色,既要注重教学内容的选取、专业实例的引用,又要加强学生实践能力培养、提升学生的主动设计能力,同时分析了试验设计的关联性及实际应用中出现的问题,并对如何利用统计软件提高试验设计效率加以阐述。

纯氧曝气用于污泥高温好氧消化的研究

采用纯氧曝气高温好氧消化技术(TAD)处理污水厂污泥,并与传统空气曝气进行了对比,系统考察了纯氧曝气高温好氧消化反应器的运行性能。研究发现,通过合理调节纯氧曝气量来控制反应器内的溶解氧浓度,可以实现污泥的高温好氧消化,7 d后对VSS的去除率可达40%以上,达到了我国城镇污水处理厂污泥的排放标准。纯氧曝气用于污泥高温好氧消化的氧气利用效率明显高于空气(<25%),最高可达80%。在达到同等污泥稳定化效率的情况下,纯氧曝气量远小于空气曝气量,由于尾气排放造成的能量损失较少,有利于反应器的保温。纯氧曝气速率过高会导致反应器内溶解氧的积累,而在高温条件下过高的溶解氧浓度(>15 mg/L)会对微生物产生一定的毒害作用。

浅谈专业实例在实验设计课堂教学中的应用

试验设计是工科院校学生必须掌握的基本实验技能。立足于课堂教学的基本模式,着重阐述了如何结合专业实例,提高实验设计各阶段的课堂教学效果。强调在教学中突出专业特色,加强学生能力的培养。

农村生活污水处理的强化厌氧反应器设计优化及应用

针对农村生活污水的特点,结合厌氧折流板反应器和厌氧生物滤池的优势,开发出一种强化厌氧反应器,并对其结构和参数设计进行优化。在厌氧折流反应区格室数量为4个、上下流格室宽度比为3∶1,厌氧生物滤池反应区滤料为陶粒-砾石、填充率为45%的条件下,强化厌氧反应器达到最佳的处理效果。介绍了复合厌氧技术应用于北京市通州区某村庄生活污水处理的工程案例,处理规模为3 m^(3)/d,出水水质达到北京市《农村生活污水处理设施水污染物排放标准》(DB 111612—2019)的新(改、扩)建三级标准,工程运行成本为0.73元/m3,可为小水量农村生活污水的原位处理提供技术依据。

电化学法处理微污染河水的中试

采用电化学法处理微污染温榆河水,研究了电化学法对水体中主要污染物的去除效果,同时考察了水体中氯离子浓度及槽电压的变化对处理效果的影响。结果表明:电化学法对COD、NH3-N、TN都有一定的去除效果;向水体中投加的NaCl溶液的浓度越高,则系统对各种污染物的去除率越高;随着槽电压的增加,对各种污染物的去除率也随之提高。但投加的氯离子浓度和槽电压的增加都有一定的限度,这样才能保证系统对污染物的去除率,综合考虑电耗等因素,确定中试的最佳运行条件:电解时间为20 min;槽电压为7 V;投加NaCl溶液的浓度为5.0 mol/L,其投加率为2 L/h。

北京地区场次降雨氮、磷湿沉降特征

针对大气湿沉降会对城市水环境造成污染的现状,在北京地区设置了5个大气湿沉降采样点:莲石湖公园(A)、沙河闸(B)、北关闸(C)、怀柔水库(D)、密云水库(E),在2020年汛期进行了4个月的监测。根据监测数据,以降雨量超过20 mm的场次降雨为研究对象,分析TN、NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N和TP浓度及其变化规律。结果表明,暴雨的氮组分浓度要高于大雨的氮组分浓度;各指标的沉降通量与降雨量均呈正相关,R^(2)分别为0.9236、0.9167、0.5917、0.8441。在空间上,5个站点场次降雨的TN平均浓度分别为5.39、4.70、3.86、3.35、3.18 mg/L,表现为A>B>C>D>E,并且降雨中NO_(3)^(-)-N占无机氮的比例亦为A>B>C>D>E,表现出城区污染比远郊区污染严重的规律。5个站点的暴雨等级降雨过程中,TN、NH_(4)^(+)-N和NO_(3)^(-)-N浓度总体呈下降趋势。与前一小时降雨中的氮浓度相比,当后一小时降雨量达到5 mm以上时,氮浓度通常会下降;当后一小时降雨量不足2 mm时,氮浓度多数会上升,上升幅度最高达到63%。

农村污水多反应区生物-生态组合工艺设计及应用

针对农村污水产生分散及水量水质波动大的特点,设计出多反应区生物-生态组合处理工艺,并在北京市某村庄进行了工程应用。工程设计处理规模为3.0 m^(3)/d,工艺主体为多级生物接触+反硝化滤池+生态滤池。其中,多级生物接触单元采用厌氧接触、兼氧接触及好氧接触工艺,反硝化滤池单元采用后置反硝化接触工艺。运行结果表明,该工程出水指标满足《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T 18921—2019)中景观湿地环境用水水质要求。该工程的直接运行费用为0.99元/m^(3),具有较好的经济性。

磁分离——双泥龄脱氮工艺处理城市污水中试研究

开发了超磁分离耦合双泥龄复合脱氮工艺,以超磁分离技术进行碳源分离和浓缩,采用双泥龄复合脱氮工艺对碳源分离后的出水进行脱氮,并在中试规模上开展研究。结果表明,经过长达750余天的连续运行,该超磁分离工艺在极短的HRT(约10 min)下可实现碳源截留率大于50%;双泥龄复合脱氮工艺出水总氮可稳定低于10 mg/L,满足北京市《城镇污水处理厂水污染物排放标准》(DB 11/890—2012)A级标准。缺氧池内生物膜厌氧氨氧化活性为45.75~71.03 mg/(L·d),向缺氧池投加亚硝态氮有利于恢复厌氧氨氧化活性,缺氧池采用间歇微曝气可提高短程硝化/厌氧氨氧化活性,促进自养脱氮,提高系统脱氮效率。这初步验证了超磁分离耦合双泥龄复合脱氮工艺的可行性,为该工艺的进一步研究奠定了基础。

城市污水双泥龄复合脱氮工艺的脱氮机理分析

基于部分厌氧氨氧化的双泥龄复合脱氮工艺能实现自养脱氮和异养脱氮的耦合,在城市污水低成本高效脱氮方面表现出良好的应用潜力。为进一步探究该工艺的脱氮机理,对运行2年的中试反应器开展了脱氮途径解析与优化、主要脱氮功能菌活性测定以及微生物群落结构分析。结果表明,间歇曝气可以促进短程硝化和厌氧氨氧化过程的耦合,当曝气量为20 mL/min[DO为(0.18±0.03)mg/L]时,脱氮效率最高;厌氧氨氧化菌(AnAOB)主要分布在生物膜上,活性为44.60 mg(/gVSS·d),检测到的AnAOB为Candidatus Brocadia,相对丰度为0.28%;氨氧化菌(AOB)和亚硝酸盐氧化菌(NOB)主要分布在悬浮污泥中,活性分别为61.53、86.95 mg(/gVSS·d),检测到的AOB和NOB分别为Nitrosomonas和Nitrospira,相对丰度分别为0.10%、2.10%。

等离子体高级氧化技术去除饮用水中土霉味物质

嗅味已成为我国饮用水的主要水质问题之一,其中2-甲基异莰醇(2-MIB)、土臭素(GSM)等导致的土霉味是最常发生的嗅味问题,且往往难于有效去除。以5种典型土霉味物质2-异丙基-3-甲氧基吡嗪(IPMP)、2-异丁基-3-甲氧基吡嗪(IBMP)、2-MIB、三氯茴香醚(TCA)和GSM为目标,考察了等离子体高级氧化技术同时去除5种物质的效果、影响因素和氧化机理。结果表明:在初始浓度为500 ng/L、p H值为7. 5、脉冲放电电压为25 k V、频率为500 Hz条件下,氧化处理10～15 min即可将5种物质浓度降低到嗅阈值以下,氧化效果为TCA <2-MIB <IPMP <IBMP <GSM;放电频率和溶液初始pH值是影响去除效果的重要因素,放电频率升高,对土霉味物质的去除效果改善,但能量利用率降低; pH值为6. 05时,对IPMP和IBMP的去除效果最好,2-MIB、TCA和GSM则在p H值为9. 04时被更快去除; H_2O_2和臭氧是放电过程中产生的主要活性物质,二者进一步反应生成的·OH在氧化过程中发挥重要作用。实际水源水质下5种土霉味物质仍能得到很好的去除,氧化处理10～15 min,5种物质浓度均能降低到嗅阈值以下。

活性污泥中耐盐菌的筛选及其对有机物的去除研究

从城市污水处理厂的活性污泥中驯化分离得到2株能高效降解模拟高盐生活污水中有机物的菌株，分别命名为01和Y5，通过16SrRNA基因序列鉴定和Biolog分析，分别为地衣芽孢杆菌和枯草芽孢杆菌。对盐浓度为3％的模拟高盐生活污水降解5d，结果表明Ol菌受温度的影响不明显，当温度为15～35℃时对有机物的平均去除率约为30％；Y5菌在35cC时对有机物的去除率最高，约为46．5％。将01和Y5菌悬液以1：1投加到模拟高盐生活污水中，在25℃条件下反应5d后对有机物的去除率即可达到50％。批量试验表明，01、Y5复合菌悬液反应3d后对有机物的去除率达到82％，说明01和Y5复合菌具有处理高盐污水的应用潜力。

BAF/混凝沉淀工艺深度处理玉米深加工废水

研究了不同气水比和水力负荷条件下曝气生物滤池(BAF)对玉米深加工废水的处理效果,并对BAF/混凝沉淀组合工艺、单独BAF工艺、单独混凝沉淀工艺的处理效果进行了比较。结果表明,在试验条件下,BAF的最佳气水比为3∶1,最佳水力负荷为1.13 m3/(m2·h);采用BAF/混凝沉淀组合工艺的处理效果最好,出水COD、TN、TP、SS平均值分别为24.5、5.02、0.36和2.72 mg/L,去除率为76.4%、67.8%、96.5%和92.0%,出水水质可达到工业冷却水水质要求。

MIEX/PAC工艺对景观回用再生水的深度净化效果

采用磁性离子交换树脂／混凝（MIEX／PAC）组合工艺对景观回用再生水进行深度净化，分别考察了MIEX和PAC的单独净化效果，以及PAC投量对MIEX／PAC组合工艺净化效果的影响。当单独投加MIEX为20mL／L时，对COD、UV254、TN、浊度和叶绿素a的去除率分别是51.39％、45.41％、62.26％、77.84％和72.25％，对荧光类有机物的去除率在58.28％～73.86％之间。当单独投加PAC混凝剂为120mg／L时，对COD、UV254、TN、浊度和叶绿素a的去除率分别是48.61％、38.62％、41.51％、88.42％和85.59％，而对荧光类有机物的去除率仅为14.13％～29.22％。经MIEX预处理后再进行混凝沉淀，对COD、UV254、TN、浊度和叶绿素a的去除率分别提高了9.72％、2.64％、1.89％、18.04％和26.72％，表明在该组合工艺中MIEx单元是去除溶解性有机物和TN的主要贡献者。

升流缺氧/好氧脱氮工艺处理生活污水的研究

对传统A/O工艺和升流缺氧/好氧(UA/O)脱氮工艺处理城市生活污水的效果进行了对比研究。结果表明,在HRT、SRT、DO、pH值、混合液回流比、污泥回流比、好氧段MLSS等运行参数相同的情况下,A/O和UA/O两组工艺对COD的去除效果相当,平均去除率分别为88%和89%;对NH3-N的去除效果也相差不大,平均去除率分别为90%和92%;但UA/O工艺对TN的去除效果更好,平均去除率为57%,比A/O工艺高了12%。另外,在进水水质波动较大的情况下,UA/O工艺的抗冲击负荷能力更强,出水水质更稳定。

煤质颗粒活性炭反冲膨胀率的测定

活性炭床层的反冲膨胀率是滤池设计及水厂运行的重要参数。利用自行设计的一体化活性炭反冲膨胀率测定装置测定了不同温度和冲洗强度下采制于太西和大同的五种活性炭样品的反冲膨胀率。结果表明,20℃时,在19 m/h的冲洗强度下,大同30×60目破碎炭的膨胀率高达66%;冲洗强度为39.5~59.9 m/h时,太西无烟煤制1.5 mm柱状炭的反冲膨胀率为11.6%~30.8%;冲洗强度为39.5~51.0 m/h时,大同烟煤制8×30目破碎炭的反冲膨胀率为22.8%~40%。因此,针对不同活性炭,应选择和设计相适应的活性炭滤池。

再生水深度处理工艺对AOC的去除效果

生物可同化有机碳（AOC）是有机物中最易被微生物用于合成菌体、支持异养菌生长繁殖的营养基质，是评价再生水水质生物稳定性的重要指标。对北京市3座再生水厂不同深度处理工艺出水AOC浓度变化情况进行分析，结果表明：经臭氧氧化后AOC升高了12％～233％，导致再生水水质生物稳定性降低；经微滤（MF）后出水AOC变化率为-7％～5％，对再生水水质生物稳定性影响不大；曝气生物滤池和反渗透出水AOC分别降低了18％-86％和54％。83％，可有效提高再生水水质生物稳定性。

异养硝化-好氧反硝化菌HNAD4的脱氮性能分析

异养硝化-好氧反硝化为焦化废水处理革新提供了新思路。从某焦化废水处理厂活性污泥中分离获得一株高效的异养硝化-好氧反硝化菌株HNAD4,经16S rRNA鉴定为Pseudomonas sp.。分析了菌株HNAD4的硝化、反硝化以及同步硝化反硝化(SND)性能,研究了菌株对实际焦化废水的处理能力。结果表明,当菌株以柠檬酸钠为碳源、C/N为15、温度为35℃、pH为7.0时,硝化性能最优;以NO_(3)^(-)-N和NO_(2)^(-)-N为混合氮源时,两种氮源可同步去除,但反硝化优先利用NO_(3)^(-)-N;以NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N和NO_(2)^(-)-N为混合氮源时,SND过程中利用氮源的优先顺序依次为NH_(4)^(+)-N、NO_(3)^(-)-N和NO_(2)^(-)-N;当处理实际焦化废水时,与对照组相比,投加菌株的实验组可使A/O_(1)/O_(2)工艺中O_(1)池的NH_(4)^(+)-N去除率提高46.45%、TN去除率提高33.14%。

农村生活污水强化膜混凝性能及其污泥资源化潜力

农村生活污水和污泥的就地处理与资源化利用近年来受到广泛关注,与生物法相比,强化膜混凝技术能快速捕获污水中的碳、磷资源,目前已在北京农村地区的生活污水处理中得到示范应用。为此,分析了强化膜混凝技术的示范应用效果,并以其产生的污泥为研究对象,考察了污泥中碳、磷的回收性能。结果表明,强化膜混凝一体化示范设备能在水力停留时间为60 min的条件下实现80%以上COD和TP的去除,并产生富含碳、磷且具有较好资源化潜力的污泥。酸碱预处理能有效强化污泥水解,尤其是碱性条件能促进污泥中有机物和磷酸盐的同步释放,最高浓度分别达到5 214.5 mg/L和122 mg/L。酸化发酵是实现有机物进一步转化利用的重要途径之一,当污泥初始pH调为11时,酸化发酵效果最优,酸化产物产量达到3 419.6 mg/L(以COD计),酸化率高达77.0%“。强化膜混凝+污泥酸碱预处理+酸化发酵”有望促进农村生活污水中碳、磷资源的回收,但其后续利用方式和潜在风险需作进一步研究。