贝壳填料酸化反应器预处理生活污水试验

在中国沿海一带,海产品废弃物贝壳多数进行废弃处理,成为潜在的环境隐患,对其进行废物资源化利用将是很好的选择.利用贝壳做填料,通过98 d的小试研究,考察了厌氧固定膜反应器在18～25 ℃条件下的运行效果.在水力停留时间分别为4 h、8 h和12 h的条件下,考察了反应器处于酸化段对污染物的处理效能.运行期间获得了较高的TP去除率,水力停留时间4 h、8 h和12 h对应的平均COD去除率分别为55.0%,58.0%和58.9%,平均TP去除率分别为16.90%,25.95%和27.43%.在试验条件下,贝壳释放的碱度足以调节系统的pH值,水力停留时间8 h和12 h对应的出水pH值较进水增加11.6%和16.5%.试验结果表明,贝壳是一种理想的酸化反应器微生物附着和生长载体,从技术和经济角度,水力停留时间设定为8 h较佳.     

RTD对内循环三相生物流化床脱氨氮效率的影响

采用脉冲法刺激响应技术测定了不同流态条件下三相生物流化床的水力停留时间分布(RTD),得到反应器好氧流化区的串联级数近似为1,从而可用全混流反应器(CSTR)模型来研究其动力学特点,通过对比研究,得到在理论停留时间为1.5 h时,反应器的体积利用率达到最优。同时也对比了反应器在各种理论停留时间(HRT)下的脱氨氮效率,发现在水力停留时间为1.5 h时,反应器也具有最佳处理效率,氨氮的脱除率达到90%以上,从而验证了示踪试验的可靠性,并为生化反应器的设计放大与稳定运行提供了宝贵的资料。     

风成沙污染水处理系统去除BOD5的效果评价

利用风成沙净化污染水试验，结果表明，在水力负荷为1.0m/d、湿干周期比为12h:12h或48h:48h条件下，风成沙处理污染水系统对BOD5处理效果较好，出水ρ(BOD5)≤2mg/L，优于《地表水环境质量标准（GHZB1－1999）》Ⅰ类标准。影响处理效果的因素主要有湿干周期化、水力负荷和接种驯化方式等。     

Fenton试剂氧化-微电解-接触氧化法处理丙烯腈废水实验研究

实验采用Fenton试剂氧化-微电解-接触氧化组合工艺处理丙烯腈废水。研究了各单元工艺的最佳控制参数和操作条件。结果表明,在废水pH值为3左右、反应时间2 h的前提下,双氧水投加量40 mL/L,二价铁离子质量浓度为0.4 g/L,再经过微电解处理后的出水进入接触氧化阶段。在溶解氧为4.5 mg/L左右,水力停留时间为10 h、容积负荷1.0 kg COD_Cr/（m³·d）左右的条件下,出水COD_Cr小于100 mg/L,可达到国家对丙烯腈废水处理要求的一级标准。     

当地下水邂逅DNA:石油类有机污染及其生物降解

地下水科学与工程研究发展到今日,已经成为一门涉及多个领域的综合性学科。地下水污染的控制和修复研究更需要跨学科的技术和知识支持,而生物修复作为一种高效低耗修复的技术成为环境领域的研究热点。微生物因其自身特性及其对污染的降解主导特征对确定有机物污染场地的永续修复具有重要意义。简要地综述了地下水有机污染及其原位修复、有机污染物和地下环境微生物的交互作用,进一步聚焦生物降解机制、生物修复和细菌研究。在此基础上以某石油污染场地地下水为例,进行了地下水中分离微生物菌株及其降解特征的实验研究。结果表明:放线菌降解效果最好,细菌和真菌次之;两两组合降解效果好于单菌,表明存在协同作用;不同菌株混合降解率较低,表明具有拮抗作用。通过动力学实验得出对TPH的降解符合一级反应动力学方程及其降解速度和降解半衰期。就微生物对有机组分降解而言,烷烃和总石油烃降解规律相似;难降解组分降解率低,后期因烷烃转化使其浓度升高;苯浓度变化不大。微生物活性实验表明:活菌总数和脱氢酶活性与降解率呈正相关变化。运用生理生化及分子生物学方法鉴定得出了具体的菌种。     

碳羟磷灰石吸附水溶液中镉离子的动力学研究

碳羟基磷灰石(CHap)对水溶液中镉离子的吸附过程是一个复杂的非均相固液反应过程，从动力学角度来看，大致可分为两个阶段：初期阶段反应速度快，动力学过程复杂；后期阶段反应速度较慢，并符合一级反应动力学方程。实验表明：反应速率常数k1与温度T之间的关系符合阿累尼乌斯公式，吸附的活化能为Ea=6．075J／mol，吸附的频率因子A=220s^-1。同时，k1与镉离子初始浓度呈负相关性，与介质pH值、CHap用量呈正相关性．     

EPP填料曝气生物滤池处理城市污水厂二级出水的中试研究

对韩国产EPP填料应用于曝气生物滤池（BAF）处理二级出水的效果及影响因素进行了研究,结果表明：利用该填料的BAF系统处理二级出水,CODCr,平均去除率为49．1％,BOD5平均去除率为51．4％,NH4^＋-N平均去除率为76％,SS平均去除率为52．6％。系统稳定运行后,出水水质达到了城市杂用水水质控制指标。改变水力负荷和气水比对CODCr、BOD5、NH3^-N的去除效率都有影响,但对SS去除率影响不大。     

某傍河污染场地排污河与地下水水力联系模拟研究

为研究常见地表排污河对地下水造成的影响,选择安徽省淮北市濉河某傍河区域进行研究。在对研究场地开展野外调查、抽水试验、微水试验等工作的基础上,从水动力学角度对研究场地地下水进行系统研究。应用Processing Modflow建立了该研究场地的水文地质模型,根据各均衡区间水量交换情况揭示了排污河、深浅含水层间的水力联系状况。模拟结果表明,排污河与浅层含水层之间没有明显的水力联系;深、浅含水层之间的水力联系微弱。     

混凝法处理造纸废水的实验研究

利用以水玻璃、硫酸、硫酸铝和废铁屑为原料研制出的聚硅酸硫酸铝铁类混凝剂，在静态处理造纸废水的基础上，使用自行设计的动态模拟实验装置，对贵州省某造纸厂总排口废水进行温凝处理。在最佳水力条件下，造纸废水色度去除率达96．9％，COD Cr去除率达92．5％，出水水质低于国家造纸工业污染物排放一级标准，说明复合型聚硅酸铝铁类混凝剂对造纸废水有着优异的去除效果。     

一种污水资源化新技术——人工快速渗透系统(图片)

人工快速渗透系统(constructed rapid infiltration system),简称CRI系统,是一种新型的污水土地处理技术。该系统的主反应单元是快渗池,池内人工填充一定颗粒级配的天然河砂,并掺入一定量的特殊填料,以干湿交替的方法运转,它既保证有较高的水力负荷,又能满足出水的处理目标,具有建设和运行成本低、处理效果好、管理简单的特点。这是中国地质大学(北京)水资源与环境学院钟佐燊教授所在的研究集体1998年开发的技术。从2001年开始,该研究集体与北京大学深圳研究生院杨小毛老师合作,对该技术进行实用化研究,并应用于实际污水处理工程。通…     

压实黄土水分入渗规律及渗透性试验研究

为了研究压实黄土中的水分垂直入渗规律和非饱和渗透系数函数,在实验室内利用一维土柱垂直入渗模型试验装置,对两组压实黄土土柱试样分别进行了常水头入渗和降雨入渗试验。得到主要结论如下:（1）常水头入渗试验中,累积入渗量和湿润锋前进距离都随入渗时间呈幂函数形式增长,累积入渗量和湿润锋前进距离之间存在线性关系。入渗率在入渗初期最大,之后随入渗时间而快速降低,并在土柱试样底部出水以后达到稳定,且与湿润锋前进距离呈反比关系。（2）降雨入渗试验中,得到两组试样入渗过程中土-水特征曲线数据,分别用van Genuchten模型和Fredlund-Xing模型对两组试样进行了特征曲线拟合。并利用瞬时剖面法处理了入渗过程中水分和水势传感器的监测数据,得到两组试样的非饱和渗透系数,并拟合得到非饱和渗透系数与体积含水率之间的指数函数关系式。同时,采用van Genuchten和Fredlund等渗透系数模型分别对两组试样的非饱和渗透系数进行预测,通过对比模型预测结果和瞬时剖面法实测值,发现van Genuchten渗透系数模型预测结果更接近实测值。     

A study on contaminant migration of sugarcane effluent through porous soil medium

A significantly large volume of effluent is generated during the manufacture of sugar and contains high amount of pollution load. The effluent from sugarcane industry is disposed off on land moves into the wider environment through a number of routes and the soil itself retains the various contaminants in the effluent to a greater or lesser extent depending on the physical nature of the soil. The analysis of contaminant transport through soil used to design of industrial wastewater treatments and disposal systems. This paper discussed the adsorption and diffusion of cations calcium, magnesium, sodium and anions chloride and sulphate by the sorption diffusion permeameter under different hydraulic retentions time of 3 min, 13 min, 27 min and 58 min with a constant diffusion flow rate of 3.6 L/h. In this study, less percentage error found between observed adsorption and diffusion coefficients from the experiments at different hydraulic retentions time and optimum adsorption and diffusion coefficients from the experiments at optimum hydraulic retentions time of 30 min for calcium, magnesium, sodium, choloride and sulphate. The results of regression analysis implied that the adsorption and diffusion coefficients obtained from the equation for cations and anions were good recognizing with the experimental results.     

岩石节理面形态与水力特性研究

通过节理面粗糙度测量、张开度模拟、节理渗流试验及有限元数值分析,探讨了岩石节理复杂的水力特性。研究表明,节理渗流具有明显的不均匀性、各向异性及与变形耦合等性质,节理的渗透系数与法向应力之间呈负指数关系。     

Natural Attenuation of Fuel Hydrocarbon Contaminants:Correlation of Biodegradation with Hydraulic Conductivity in a Field Case Study

Two biodegradation models are developed torepresent natural attenuation of fuel－hydrocarbon contaminants as observed in a comprehensive natural-gradient tracer test in a heterogeneous aquifer on the Columbus Air Force Basein Mississippi,USA．The first, a first-order mass loss model,describes the irreversible losses of BTEX and its individual components, i．e．,benzene（B）,toluene（T）,ethyl benzene（E）,and xylene（X）．The second, a reactive pathway model,describe ssequential degradation pathways for BTEX utilizing multiple electron acceptors,including oxygen,nitrate,iron and sulfate,and via methanogenesis．The heterogeneous aquifer is represented by multiple hydraulic conductivity（ K） zones delineated on the basis of numerous flowmeter K measurements．A direct propagation artificial neural network（DPN）is used as an inverse modeling tool to estimate the biodegradation rate constants associated with each of the K zones．In both the mass loss model and the reactive pathway model,the biodegradation rate constants show an increasing trend with the hydraulic conductivity．The finding of correlation between biodegradation kinetics and hydraulic conductivity distributions is of general interest and relevance to characterization and modeling of natural attenuation of hydrocarbons in other petroleum-product contaminated sites．     

Darcys Law Expressed by Chemical Index

Ｉｎ 18 5 6 ,ＨｅｎｒｙＤａｒｃｙｐｕｂｌｉｓｈｅｄｈｉｓｌａｗ ,ｔｈｅＤａｒｃｙ’ｓｌａｗ ,ｅｘｐｒｅｓｓｅｄｂｙｈｙｄｒａｕｌｉｃｉｎｄｅｘｔｈｒｏｕｇｈａｌｏｎｇ ｔｅｒｍｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｏｆｗａｔｅｒｐｅｒｍｅａｔｉｏｎｉｎｍｕｌｔｉ ｍｉｎｅｒａｌｍｅｄｉｕｍ (Ｘｕ ,1986 ) ,ｗｈｉｃｈｎｏｔｏｎｌｙｍｅｔｔｈｅｕｒｇｅｎｔｎｅｅｄｏｆｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｓｏｃｉａｌｅｃｏｎｏ ｍｙａｎｄｐｒａｃｔｉｃｅｆｏｒｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｗｅｌｌｗａｔｅｒｑｕａｎｔｉｔｙａｔｔ…     

岩石变形破坏过程中渗透率演化规律的试验研究

利用伺服试验机对灰岩和砂岩进行了应力应变全过程渗透性试验,研究了岩样变形和破坏过程中的轴向应变与渗透率之间的关系,分析了岩样环向应变对渗透率的影响规律,探讨了岩样变形破坏前后渗透压差随时间的变化关系。结果表明,岩样渗透率与应力状态密切相关,渗透率的峰值滞后或超前于应力应变峰值,这与岩石介质本身的特性有关;渗透率-环向应变曲线与渗透率-轴向应变曲线有相同的变化趋势,但岩石环向变形比轴向变形更能灵敏地反映渗透率的演化规律;岩样变形破坏峰值前后的渗透压差与时间均遵循负指数关系。最后对岩石变形破坏过程中的渗透机理作了讨论。     

Innovative anaerobic upflow sludge blanket filtration combined bioreactor for nitrogen removal from municipal wastewater

In this research, a novel laboratory scale anaerobic/upflow sludge blanket filtration combined bioreactor was designed and operated to improve the efficiency of the upflow sludge blanket filtration process for the simultaneous removal of phosphorus and nitrogen from wastewater. The anaerobic/upflow sludge blanket filtration technique was developed by adding an anaerobic reactor to its influent and operated by varying the main process parameters in order to gain the optimum conditions. The results showed that biological removal efficiency of nitrogen and preservation of sludge blanket strongly depend on wastewater characteristics, hydraulic retention time, sludge age and process controlling parameters. The combined bioreactor performed a total nitrogen removal efficiency of 96.6 % with the sludge age of 25 days, total hydraulic retention time of 24 h and optimum “chemical oxygen demand/nitrogen/phosphorus” ratio of 100/ 5/1. This ratio also improved the compaction quality of sludge blanket in the upflow sludge blanket filtration clarifier. The average specific nitrification and denitrification rates occurred during the process can be expressed as 4.43 mg NO_x-N produced/g VSS.d and 5.50 mg NOx-N removed/g VSS.d at the optimum ratio, respectively. To avoid sludge rising due to denitrification process, the optimum total hydraulic retention time of 16 to 24 h was achieved based on the effluent quality. This study suggested that the anaerobic/upflow sludge blanket filtration bioreactor at the optimum operational conditions can be an effective process for removal of nutrients from municipal wastewater.     

含水介质对地下水污染曝气修复的影响

为进一步研究地下水曝气原位修复技术的影响因素,采用室内实验的方法系统地研究了含水介质对原位曝气技术修复地下水污染的影响。研究结果表明:大量水相中的柴油在曝气的开始阶段被去除,随着时间的延长,污染物去除率不断增加,但增加的幅度逐渐减小。污染物去除率与时间关系曲线符合对数曲线规律,相关方程为y=alnx+b,R2=0.802 4～0.907 1,相关性较好。含水介质的渗透系数对地下水污染修复的影响较大,渗透系数与污染物的去除率基本呈正相关关系,渗透系数越大,污染物的去除率越大;含水介质密度与污染物去除率基本呈负相关关系,含水介质密度越大,污染物的去除率越小。     

水泥改良风积砂负温动力性能与流变特征研究

为研究水泥掺量对风积砂改良效果影响及不同负温、频率下的改良风积砂动力特征,开展了单轴、动力循环加载和蠕变试验。通过单轴试验获得了不同水泥掺量的改良风积砂7、28 d单轴抗压强度,并结合冻胀量随时间变化规律确定了最优水泥掺量;通过动力循环试验测定了不同次数的滞回曲线,确定了改良风积砂动弹性模量衰减、动损伤和阻尼比的演化规律;通过流变试验确定了能够描述滞回曲线流变特征的西原模型参数,建立了屈服前后滞回曲线的演化方程,并给出了每个循环内的时间划分标准。研究发现：（1）电镜观测显示水泥在风积砂颗粒间形成絮状连接结构,增加颗粒间的黏结强度,有效抑制动力损伤发展;（2）负指数模型可以描述改良风积砂动弹性模量衰减特征,阻尼比随加载次数增加逐渐变大,最终趋于某一定值,掺入水泥可以有效控制阻尼比发展;（3）提出了考虑围压影响的改进西原模型,根据实际加载特征建立了滞回曲线的加载方程,最小二乘原理可以对流变参数进行识别。     

Nitrate removal from groundwater using solid-phase denitrification process without inoculating with external microorganisms

Denitrification of groundwater was studied using a laboratory-scale reactor packed with biodegradable snack ware served as both carbon source and biofilm support for microorganisms. The complete removal of 50 mg/L of nitrate-nitrogen was achieved in a 23-day-old reactor with 2.1 h of hydraulic retention time without inoculating with any external microorganisms, which indicates that indigenous microorganisms in groundwater proliferate readily and result in stable biofilm formation onto biodegradable snack ware. Accumulation of nitrite and nitrate residue was detected when hydraulic retention time was lower than 2.1 h. The breakthrough of nitrate-nitrogen up to over 10 mg/L in the effluent water was observed with nitrate removal efficiency reducing to about 75 % when hydraulic retention time was lowered to 1.4 h. The highest rate of denitrification was observed with 1.5 h of hydraulic retention time. Dissolved organic carbon concentration in the effluent water ranged between 10 and 20 mg/L during the stable operation of the reactor, and nitrite-nitrogen concentration was never higher than 0.09 mg/L. Considering its relatively low price and high denitrification rate, biodegradable snack ware can become a good alternative for denitrification process.