基于改进方法的承德地表水环境质量评价

为客观反映地表水水质状况,采用层次分析法和熵权法组合赋权以及加权平均综合评价原则改进模糊综合评价法,并与单因子评价法、内梅罗指数法、传统模糊综合评价法进行比较,评价承德地区地表水环境质量。结果表明:2021年承德地区地表水水质有明显的时空差异性,除7—9月的部分断面水质为较差外,其余断面水质均在Ⅰ~Ⅲ类;影响承德地区地表水水质的主要因子为COD_(Mn)和TP;单因子评价法和内梅罗指数法无法反映整体水质状况,改进的模糊综合评价法相较于传统模糊综合评价法兼顾了各污染因子间相互作用,并弱化了个别水质指标对评价结果的影响,且能够对同一类别水质进行排序,更适用于承德地区地表水环境质量评价。

不同改性方法对生物砂滤池生物膜特性及处理受污染原水效果的影响

通过对普通石英砂(QS)进行氨基及铝钙双氢氧化物改性制得氨基改性砂(AMS)和铝钙双氢氧化物改性砂(CAS),分别以QS、AMS、CAS为滤料填充滤池进行挂膜,研究了不同石英砂表面的生物膜量、生物活性、胞外聚合物(EPS)的特性及对受污染原水的处理效果。结果表明,挂膜成功后CAS表面的生物活性最高,为42.00 mgO_(2)/(g·h),生物膜量和胞外聚合物的含量最大,分别为12.43 mg/g、105.09 mg/(g·SS),对COD_(Cr)、NH^(+)_(4)-N的去除率分别稳定在58.20%、89.50%;AMS表面的生物活性、生物膜量、EPS平均含量分别为32.97 mgO_(2)/(g·h)、9.07 mg/g、93.41 mg/(g·SS),对COD_(Cr)、NH^(+)_(4)-N的去除率分别为54.60%、85.10%。三种石英砂表面生物量分布均沿水流方向递减,EPS的含量从溶解性胞外聚合物(SL-EPS)到紧密附着性胞外聚合物(TB-EPS)呈上升趋势。

复合改性砂滤料制备及生物砂滤池对受污染原水的净化效果

为改善普通石英砂(QS)表面特性,提高生物砂滤池生物附着量及对水中污染物的去除效果,对QS进行氨基、铝离子及铝钙双氢氧化物改性,制得氨基改性砂(AMS)、铝离子改性砂(ALS)和铝钙双氢氧化物改性砂(CAS),以四种滤料填充滤池考察对受污染原水的净化效果。结果表明,与QS相比,ALS与CAS表面覆盖了金属离子,AMS、ALS、CAS表面形态及比表面积均得到改善,成膜后表面生物附着量分别增加3.6、5.5、6.9 mg/g;滤速为5 m/h时,CAS滤池对浊度和COD平均去除率分别为90.1%、51.8%。与AMS、ALS滤池相比,CAS滤池表面生物量最大,对水中污染物去除效果良好。

基于APCS-MLR模型的牛尾河流域污染源解析

为准确了解当前牛尾河污染状况及原因,采用传统内梅罗指数法、改进内梅罗指数法和主成分分析法对该河流上的后西吴桥断面进行水质评价分析,采用APCS-MLR模型对牛尾河流域的污染来源进行解析。结果表明:近3 a牛尾河水质逐渐好转,同一年内丰水期水质劣于枯水期和平水期的;牛尾河主要污染因子为NH_(3)-N和TP;牛尾河的主要污染物来源有工业污染、雨洪径流污染、农业面源污染,三者的贡献率分别为32.6%、25.3%和18.6%。

消防设计审查验收监管体系不同参与主体的义务与责任研究

为提高行政效能、简化审核验收程序,在现代化治理的背景下,论文对建设工程消防设计审核验收体系的不同主体进行研究,明确建设工程消防流程中各环节在消防设计审查验收监管体系中的作用,划分各单位主体在多元合作治理中的义务与责任,完善建设工程消防设计审核验收监管体系。

剩余污泥改良生物滞留设施雨水径流控制效果

为应对城市面源污染控制及污水厂剩余污泥处置问题,用剩余污泥改良生物滞留设施基质,通过理化特性分析筛选适宜的掺泥比例范围,并考察剩余污泥基质生物滞留设施的雨水径流调控效果。结果表明:在上层15cm基质掺入比例≤44.8%的剩余污泥可有效提升生物滞留设施雨水径流调控能力。基质中掺泥比例越大,生物滞留设施雨水径流总量调控效果越优,而出水污染物浓度则呈现略有上升的趋势。与砂土基质相比,40%剩余污泥基质生物滞留设施的次径流总量削减率可提高16.9%,出水COD、TN、NH4+-N和TP平均浓度分别为29.10 mg/L、3.25 mg/L、1.66 mg/L和0.093 mg/L,可满足GB 3838—2002《地表水环境质量标准》ΙⅤ类、Ⅴ类、Ⅴ类和Ⅱ类水质标准。

承德某钼尾矿重金属淋溶释放规律及影响因素

为掌握承德地区钼尾矿中重金属的潜在环境风险,以某尾矿为研究对象进行了重金属淋溶释放规律研究,考察了淋溶液pH值、固液比、温度等因素对重金属元素释放的影响。结果表明:Mo、Mn、Cu和Zn为该钼尾矿淋溶释放的主要重金属;当淋溶液呈弱酸性或中性时,淋出液pH值均逐渐上升,并稳定在7.2~7.7,钼尾矿具有一定酸性缓冲能力;固液比越大、环境温度越高,尾矿中的重金属越容易释放;Mo、Mn和Cu动态淋溶释放动力学过程可用双常数速率方程描述,抛物线方程更适合描述Zn淋溶释放动力学过程。

承德地区主要水系水环境质量综合评价与分析

为探究承德地区主要水系水质状况及污染特征,选取承德市地表水水质监测站2017~2020年29个断面监测数据,采用单因子评价法、综合污染指数法和主成分分析法对承德地区主要水系水环境质量进行综合评价。评价结果表明,总体来看2017~2020年承德地区主要水系整体水质较好;从时间上来看,2019、2020年承德地区主要水系水质较2017、2018年有较为明显提升;从空间上来看,宫后和承钢大桥断面污染相对较为严重。承德地区水系水质主要受总磷、COD和高锰酸盐指数影响较大。

基于HYDRUS-1D生物滞留设施模型的参数敏感性分析及率定

为验证HYDRUS-1D模拟生物滞留设施水文调控效应的可靠性,通过物模试验,采用修正Morris法对模型主要参数的敏感性进行分析筛选,结合模拟值和实测值对筛选后的参数进行率定验证。结果表明:径流总量、径流峰值及其各削减率输出结果的敏感参数不尽相同,其中降雨量均为高敏感参数;利用变异系数法,判断参数的综合敏感程度,其主要敏感参数包括降雨量,蓄水层高度,种植土层和基质层的饱和含水率、饱和导水率和孔径分布参数;验证期内模型模拟和物模实测结果的均方根误差(root mean square error,RMSE)最高为0.131、相对误差(relative error,RE)均低于6.92%、纳什效率系数(Nash-Sutcliffe efficiency coefficient,NSE)和决定系数R2均为0.9以上,匹配度高,模拟结果可靠,为利用HYDRUS-1D改进生物滞留设施规划设计方法提供理论支撑。

活化过一硫酸盐强化调理污泥脱水研究

为强化过硫酸盐氧化技术改善污泥调理的效果,提高污泥的脱水性能,采用Fe(Ⅱ)活化过一硫酸盐(PMS)对市政污泥进行调理。在单因素试验的基础上,利用Box-Behnken设计的响应曲面法,以毛细吸水时间(CST)降低率为响应值,对PMS搅拌转速、PMS搅拌时间、FeSO_(4)搅拌转速、FeSO_(4)搅拌时间4个影响因素进行优化,结果表明,在PMS搅拌转速为100r/min,PMS搅拌时间为19min,FeSO_(4)搅拌转速为230r/min,FeSO_(4)搅拌时间为60min的条件下,CST降低率可达到59.94%,表明过硫酸盐体系的搅拌优化对于污泥调理环节有着强化作用。

低氨氮污水SNAD工艺启动-运行效能与微生物生态学特性

采用升流式微氧污泥床膜生物反应器(UMSB-MBR)处理低氨氮、低C/N比污水,考察了同步亚硝化-厌氧氨氧化耦合异养反硝化(SNAD)工艺启动过程中的运行效能与微生物生态学特性,结果表明:经过厌氧氨氧化(Anammox)、短程硝化-厌氧氨氧化(PN/A)及SNAD工艺启动3个阶段,各阶段末总氮去除率(NRE)分别可达(80.85±0.81)%,(84.62±0.10)%及(90.01±0.23)%,SNAD工艺启动成功时,COD去除效率(CRE)为(85.04±0.18)%;宏基因组测序结果表明,氨氧化菌(AerAOB)优势菌属Nitrosomonas在PN/A阶段得到富集,且氨氧化功能基因(hao、amo)相对丰度上升;厌氧氨氧化菌(AnAOB)优势菌属由Anammox阶段的Candidatus_Kuenenia转化为SNAD阶段的Candidatus_Brocadia,厌氧氨氧化功能基因(hzs、hdh)呈先下降后上升的趋势,表明AnAOB逐渐适应低DO、低C/N比环境;反硝化菌属Ignavibacterium、unclassified-p-Chloroflexi及反硝化相关基因(narG、narH、nirS、nirK)在SNAD阶段相对丰度较高,表明其在异养脱氮过程中起到重要作用;KEGG氮代谢途径分析表明,系统中脱氮的主要途径归因于在系统内发生的同步亚硝化、厌氧氨氧化以及反硝化反应过程;KEGG代谢通路功能进一步表明,工艺系统启动过程中微生物信号传导与物质交换运输处于较高水平,功能菌之间的协作能力显著加强.

颗粒粒径对Anammox污泥理化性质及脱氮性能的影响

为考察不同粒径的厌氧氨氧化(Anammox)颗粒污泥的理化与脱氮特性,对比分析了粒径为1.0~1.5、1.5~2.0、2.0~2.5、>2.5 mm的Anammox颗粒污泥。结果表明,MLVSS、MLSS、VSS/SS、孔隙度、湿密度和TB-EPS与粒径呈正相关,含水率、SMP和LB-EPS都与粒径呈负相关,EEM结果显示色氨酸在粒径增长中起到重要作用。在2.0~2.5 mm时,TB-EPS中PN/PS达到最高,颗粒中蛋白质氨基酸吸收强度较高,含量最多,颗粒理化结构较为稳定。脱氮性能分析可知,在粒径为2.0~2.5 mm时,厌氧氨氧化活性相对最高。结合理化性质及脱氮性能的分析,应将粒径在2.0~2.5 mm范围内的Anammox颗粒污泥作为定向驯化与培养的目标。

辣椒秸秆生物炭对考马斯亮蓝染料的吸附性能研究

研究了不同热解温度下以辣椒秸秆为原材料制备的生物炭对水中考马斯亮蓝(CBB)染料的吸附特性,并对生物炭进行表征。结果表明,热解温度为700℃,烧制2 h下制备的辣椒秸秆生物炭对考马斯亮蓝的去除效果最好。在生物炭投加量为3 g/L,考马斯亮蓝染料初始质量浓度为50 mg/L,溶液pH为5,反应温度为25℃的条件下,吸附在120 min左右达到平衡,去除率可达92.66%,最大吸附量为20.51 mg/g。该吸附过程为单层吸附,符合伪二级动力学。辣椒秸秆生物炭可以有效去除水中的考马斯亮蓝染料。

生物炭对污泥-菌渣堆肥腐殖化与重金属钝化的影响

为探讨生物炭对市政污泥堆肥腐殖化和重金属钝化的影响,将市政污泥和菌渣按照湿质量比1∶0.7进行混合,设置3个堆体进行好氧堆肥:处理组堆体分别添加混料干质量5%和10%的生物炭(记为BC5、BC10);对照组(CK)堆体不添加生物炭。结果表明:添加生物炭可延长高温时间,促进堆肥中富里酸向大分子胡敏酸转变,降低水溶性有机物含量,促进堆体腐熟。添加生物炭的堆体对重金属的钝化效果均优于CK组,BC5对可交换态Cu、Pb钝化效果较好,钝化率分别为78.12%、97.82%,BC10对可交换态Cr、Ni、Zn钝化效果较好,钝化率分别为66.64%、5.88%、19.76%;堆肥后Cu、Pb、Cr残渣态分配率增加量大小顺序为BC10>BC5>CK,Ni、Zn残渣态分配率增加量大小顺序为BC5>BC10>CK。Cu、Cr、Pb、Zn可交换态分配率均与水溶性有机物和富里酸呈极显著正相关(P<0.01),与胡敏酸呈极显著负相关(P<0.01)。研究表明,添加生物炭有利于堆体腐殖化和重金属钝化,且两者存在相关性。

不同化学预氧化/混凝沉淀工艺对DBPsFP的去除规律

研究了化学预氧化联合混凝沉淀工艺对消毒副产物生成势(DBPsFP)的去除,以降低水处理工艺末端消毒副产物浓度。本试验选用南水北调(邯郸段)和滏阳河水2种水质差异较大的地表水水源水为试验用水,研究化学预氧化/混凝沉淀工艺对三卤甲烷生成势(THMFP)和卤乙酸生成势(HAAFP)的去除规律,选用KMnO_(2)、H_(2)O_(2)和NaClO这3种预氧化剂与混凝沉淀工艺联用进行试验。结果表明,2种水源水中DBPsFP去除规律具有共性和差异性,综合考虑常规指标和DBPsFP的去除规律,优选H_(2)O_(2)为化学预氧化剂,最佳投加量为1.5 mg/L,南水北调(邯郸段)水源水中DBPsFP的去除率为49.2%;滏阳河水水源水中DBPsFP去除率为39.9%。化学预氧化可降解或去除水体中的大分子有机物,同时强化混凝沉淀,提高DBPsFP的去除率。

生物炭添加对污泥堆肥腐殖化和氨气排放的影响

近年来,市政污泥产量及无害化处置量均呈增加趋势,污泥堆肥技术成为研究与关注的热点,但传统堆肥中存在许多问题。为提高市政污泥堆肥腐殖化程度并减少氮素损失,通过好氧堆肥方法研究了添加生物炭对市政污泥堆肥腐殖质组分及氨气排放的影响。结果表明,在37 d堆肥中,对照组(C1)、添加5%生物炭组(C2)、添加10%生物炭组(C3)3种处理均达到腐熟标准。与对照相比,生物炭添加延长了堆体高温时间1~4 d,提高了堆体pH和电导率,对总有机碳、水溶性有机碳、富里酸分解更彻底;堆肥结束时,C2堆体腐殖化指数、胡敏酸占有率和胡富比均高于C1,腐殖化效果最好。氨气释放主要在高温期,累计释放量:C1(178.43 g/m^(2))>C3(151.28 g/m^(2))>C2(134.97 g/m^(2)),堆肥结束C1、C2和C3总氮含量分别为11.67 g/kg、13.48 g/kg和13.03 g/kg,添加生物炭有利于氮素保留。可见,生物炭在提高堆肥腐殖质稳定和减少氨气排放中具有良好效果,且5%添加量优于10%。

管式电化学反应器提高传质途径的研究进展

基于CFD软件模拟传质系数和理论公式验证的基础上,分析了改变管式反应器结构、电极布置形式和反应器运行模式等提高传质的方法,对旋转电极的开发和其在污废水中的应用提供了理论支撑和应用方向。

DNFB-MBR工艺挂膜启动及脱氮除碳性能

构建反硝化固定式生物膜-膜生物反应器(DNFB-MBR)工艺处理硝酸盐废水,通过快速排泥和提高底物浓度的方式,强化培养载体生物膜,成功实现工艺的挂膜启动。整个运行过程中,NO_(3)^(-)-N与COD的去除率维持在95%、80%以上,TN去除负荷(NRR)和COD去除负荷(CRR)分别达到0.200、0.785 kg/(m^(3)·d);载体生物膜逐渐变厚,颜色由浅黄色变为深褐色,最大附着生物量达到1.545 gSS/g;NO_(3)^(-)-N与COD最大比降解速率分别为81.8、188.4 mg/(gMLSS·d),表明生物膜具有较高的脱氮除碳性能;载体附着生物量与生物膜EPS中的PS、PN含量密切相关,两者分别由6.48、15.44 mg/g增至10.76、21.19 mg/g,三维荧光光谱分析结果进一步表明色氨酸、芳香族蛋白类物质和腐殖酸类物质在生物膜的形成过程中发挥重要作用。

含酚废水SAD工艺的启动及污泥特性

在升流式厌氧污泥床(UASB)反应器内以厌氧氨氧化(Anammox)颗粒污泥为基础,通过先添加乙酸钠再逐步替换为苯酚的方式,启动厌氧氨氧化耦合异养反硝化(SAD)工艺;考察启动过程中耦合系统的脱氮除碳性能及颗粒污泥性状。结果表明:系统启动成功时,TN、COD及苯酚的去除率分别为84.78%、85.23%和84.09%,总氮去除负荷(NRR)及碳去除负荷(CRR)分别为0.73、0.31 kg·(m^(3)·d)^(-1);苯酚对Anammox菌的抑制作用更强,反硝化菌在Anammox颗粒污泥表面增殖;溶解性微生物产物(SMP)和胞外聚合物(EPS)含量增多,FT-IR和3D-EEM分析进一步证实,蛋白质(PN)是SMP、EPS的主要成分,色氨酸和酪氨酸类物质在抵抗苯酚毒性、维持颗粒污泥稳定中起到重要作用。

通风速率对市政污泥好氧堆肥氮素转化的影响

堆肥过程中氮素的转化对堆肥产品的肥效有着重要影响。以市政污泥和蘑菇渣为原料,按照湿质量比1∶0.7混合后进行为期26 d的好氧堆肥,设置3个不同通风速率的堆体A[2.4 m3/(m3·h)]、B[2.9 m3(/m3·h)]、C[3.3 m3(/m3·h)],考察通风速率对堆肥过程中含氮有机物转化及NH3挥发的影响。结果表明,堆肥完成后A、B、C堆体的总氮损失率介于16.90%~25.10%之间,NH3挥发占总氮损失的比例介于68.49%~72.97%之间。B堆体通风速率下NH4+-N向NO3--N转化更多,B堆体NO3--N含量较A和C堆体分别增加了30.31%和8.98%。结构方程模型显示,不同通风速率下,酸解氨态氮(AN)最易转化为NH4+-N,通风速率为2.9 m3/(m3·h)时微生物代谢活跃,促进了氨基糖态氮(ASN)的积累,且NH4+-N转化为难以矿化的酸解未知态氮(HUN),增加了对氮素的固定。兼顾腐熟条件和氮素损失,通风速率以2.9 m3(/m3·h)为宜。