污水生物脱氮除磷新工艺的研究

传统的生物脱氮除磷技术效率低下,导致氮、磷去除率不迭标,是造成水体的富营养化的主要原因.概述了传统生物脱氮除磷原理,分析了传统生物脱氮除磷工艺的不足,并介绍了反硝化除磷、同时硝化反硝化、短程硝化反硝化、厌氧氨氧化等几种生物脱氮除磷新技术的原理与典型工艺.最后对生物脱氮除磷技术的发展趋势进行了展望,指出经济、高效、低能耗...     

三种人工湿地脱氮除磷效果比较研究

对沸石潜流湿地、砾石潜流湿地和自由表面流人工湿地脱氮除磷性能进行了中试对比试验研究,结果表明在相同进水水质和水力停留时间为1 d的运行条件下,沸石潜流湿地脱氮效果最佳,总氮去除率接近60%;砾石潜流湿地除磷效果最佳,总磷去除率可达70%;自由表面流人工湿地脱氮除磷效果介于沸石和砾石潜流湿地之间.探讨了三种人工湿地脱氮除磷机理方面的差别,并对其进行了经济性、运行方式等方面的比较.     

分级式除磷脱氮工艺探讨

综合考虑生物除磷与脱氮对环境条件的要求,提出了分级式除磷脱氮的工艺模式,旨在将聚磷菌与硝化菌分别控制在两级反应器中优势生长,以解决硝化菌与其他细菌混合生长系统在除磷与脱氮过程中存在的矛盾关系,达到优化除磷脱氮目的.探讨了分级式除磷脱氮的工艺流程、优化除磷脱氮的可行性及研究要点.     

新型SBR工艺处理生活废水的研究

新型SBR工艺是在传统SBR反应器中加一隔板,将反应器从空间上分成上下两个区域,上面是好氧区,下面为缺氧厌氧区。实验通过水力停留时间和上下区域体积比对脱氮除磷效果影响的研究,确定该工艺的最佳运行工况和反应器内挡板位置;同时与传统SBR工艺进行对比实验研究。结果表明,进水60 m in,曝气240 m in,沉淀30 m in,排水15 m in,闲置15 m in;上下区域体积比为1∶1时脱氮除磷效果最佳,TN和TP去除率达到88.7%和78.4%,其效果均好于传统SBR工艺。     

利用矿物方解石进行水体除磷实验研究

为探索解决水体富营养化问题的新方法,利用矿物方解石对含磷溶液进行了除磷实验。实验结果表明,方解石晶芽可以促进磷的沉淀,降低溶液磷浓度;其降磷效果与溶液初始磷浓度有关,初始磷浓度为1.2mg/L,除磷率为12.68%,初始磷浓度为3mg/L,除磷率为69.94%,初始磷浓度为5mg/L,除磷率为88.48%;同样,实验温度升高,可使方解石降磷效果明显提高。经透射电子显微镜测试,除磷沉淀物没有明显的晶质体特征。     

分段式SBR与传统SBR工艺的对比研究

将传统SBR的曝气和沉淀过程在时间上进行分段,在不同段数厌氧、好氧、缺氧状态交替运行条件下,考查了分段式SBR工艺的运行情况,并与传统SBR进行了对比研究;通过设计正交试验确定了传统SBR、二段式SBR和三段式SBR最佳运行参数。结果表明：三段式SBR对COD、NH＋-N、总磷的去除率可以达到97．33％、96．63％、99．76％;二段式SBR对COD、NH4^＋-N、总磷的去除率可以达到96．98％、93．45％、98．63％;传统SBR对COD、NH4^＋-N、总磷的去除率可以达到95．87％、88．47％、98．15％,由此可见分段式SBR较传统SBR对有机物、NH4^＋-N和总磷有较好的去除效果。     

黄河三角洲沉积物重金属、氮和磷污染研究①

黄河三角洲河流、沼泽、潮坪环境主要为粉砂质沉积,重金属Cd、Pb、Zn和Hg的含量范围分别为0.07～0.30 μg/g,9.7～36.3 μg/g,37.4～110 μg/g和0.01～0.25 μg/g, Cu、 Ni、Cr和Mn的含量范围分别为18.4～58.0 μg/g,17.9～43.7 μg/g,38.7～80.7 μg/g和 423 ～980 μg/g.由于Pb、Zn、Cd和Hg的含量较低,Cu、Ni、Cr和Mn的含量与背景值无明显差别 ,黄河三角洲沉积可能未遭受明显的污染.黄河三角洲富粘土粒级的粉砂质沉积明显富集重金属.但若排除其影响,黄河口沉积物剖面从下至上Pb、Zn、Cd和Hg含量仍呈现上升趋势, 反映出自八十年代以来黄河流域经济快速增长对环境的影响.黄河三角洲沉积物的总氮含量一般较低(110～670 μg/g),其中NH3态氮的比例仅为0.01～0.06.沉积物中总磷含量为4 30～760 μg/g,主要为钙磷酸盐,以FePO4和AlPO4形式存在的磷的含量仅分别占0.00 ～0.08和0.00～0.03.因此,沉积物中的氮和磷不会对环境产生较严重的影响.     

包气带人工微生物反硝化除氮实验研究

利用土柱模拟农田污灌下的包气带环境，对人工微生物在包气带中反硝化作用除氮进行了研究。并讨论了脱氮机理、脱氮效果及环境影响因素     

δ15N在污水生物脱氮机理研究中的应用

近年来,硝酸盐氮的污染愈来愈严重.无论是地表水还是地下水都受到不同程度的氮污染.控制氮污染及处理氮污染问题已经提到我国水污染控制的议事日程.本文探索微生物处理含氮污水的过程中反硝化作用的脱氮机理,使用δ15N标识技术研究水体中三氮运移转化过程中的质量不守恒,证明δ15N标识技术研究确定不同形态氮的数量各系是可行的.研究水体中三氮质量不守恒现象,将解决含氮污水生物净化中污泥上浮问题、氮污染含水层生物修复中气阻问题.     

太平洋西部深海沉积物中有机质、氮、磷的初步研究

本文通过对太平洋西部(南纬2°-8°,东径170°-173°20')水深在3800-5200米7个站位柱状样中有机质、氮、磷的含量分析,并与沉积物中粒度、微古、底栖生物、矿物资料的对比研究,指出了太平洋西部深海沉积物中有机质、氮、磷的分布规律,控制因素及地球化学特征。资料研究表明:有机质、氮主要来自海水的化学作用及生物作用的沉淀物,而磷同时又有火山喷发时颗粒无机磷的加入;有机质、氮的含量分布与沉积物类型密切有关,在某种程度上,对太平洋西部的沉积环境起了标志作用。     

炉渣处理含磷废水的实验研究

以炉渣作为吸附剂，用静态吸附实验方法研究了炉渣对模拟含磷废水脱磷的一般规律，结果表明，炉渣是一种有效的吸附剂，对废水中的磷有较强的吸附去除性能。影响炉渣除磷的主要因素有吸附时间、炉渣用量、pH值和原水含磷浓度。在含磷浓度2～13mg／L、炉渣用量5g／L、中性、吸附时间为2h的实验条件下，磷的去除率可高达99％以上。     

坡地氮磷流失过程模拟

根据农田坡面氮、磷流失的主要过程,建立了基于次降雨事件的坡面氮、磷迁移模型。模型采用改进的Green-Ampt方程和运动波方程计算下渗与坡面流,土壤侵蚀采用修改的欧洲土壤侵蚀模型计算,用考虑了侵蚀影响与扩散作用的迁移模型计算坡面氮、磷迁移过程,采用一维对流扩散方程计算氮、磷在土壤中的迁移过程。利用室内人工降雨资料对模型进行了率定及验证。结果表明,模型可以较好地模拟地表径流中氮、磷浓度,率定期与验证期模型效率系数均在0.89以上。根据坡地氮、磷流失机理,分析了降雨强度与地表坡度对坡面径流中氮、磷浓度的影响。     

颗粒态氮磷负荷模型研究

为研究妫水河流域的颗粒态氮磷非点源污染来源,以控制非点源污染,在官厅水库周围进行了野外人工降雨试验。试验数据表明,氮磷输移率与产沙率具有很好的相关性,颗粒态氮、磷的平均相关系数分别为0.9594和0.9772。建立了新的颗粒态氮磷负荷模型,其中富集系数等于泥沙中总氮总磷百分含量与土壤中百分含量之比。根据妫水河流域的土壤图、土地利用图及数字高程模型,应用新的模型研究了妫水河流域颗粒态氮磷污染负荷的空间分布。结果表明,颗粒态氮磷主要来自地表植被覆盖差的丘陵和山地。     

典型内陆湖泊沉积物氮、磷和重金属分布特征及生态风险评价——以武汉市武湖为例

城市内陆型湖泊湿地对城市生态系统具有重要的作用。以武汉市武湖为例,采用数理统计、营养盐指数、地累积指数和潜在生态风险指数等方法,对武湖表层沉积物中的氮、磷、有机质和重金属的平面分布特征、影响因素、富集污染程度、生态风险进行评价。结果表明: 武湖西北部表层沉积物中总氮、总磷和有机质的含量明显高于东南部,武湖周边地表径流和农田是营养元素的主要来源,旱地较水田有利于沉积物中总磷的富集; 武湖沉积物中有机质为内源水生植物和外源陆生植物的混合来源,与总氮具显著正相关关系; 沉积物中重金属含量总体较低,局部呈现高镉,平面上总体北部高于南部; 沉积物中重金属富集程度和潜在风险较低,局部地区镉和铅为轻微富集,镉和汞具中等潜在风险; 沉积物的潜在生态风险为低至中等,潜在生态风险与沉积物中镉的分布高度一致。     

稀土氧化物及黏土负载La2O3除磷性能的实验研究

地表水体富营养化现象与磷的积累有密切关系,去除水体中溶解态磷是降低富营养化风险的技术关键。近十余年来,稀土元素被用于污水除磷剂的开发,并获得了良好的应用成效。本文实验比较了8种结晶态稀土氧化物(Y_2O_3、La_2O_3、CeO_2、Pr6O11、Nd_2O_3、Sm_2O_3、Eu_2O_3和Dy_2O_3)的除磷性能,结果表明La_2O_3的除磷性能最好,Pr6O11、Y_2O_3、Eu_2O_3、Nd_2O_3次之,Sm_2O_3和Dy_2O_3效果微弱,CeO_2完全没有除磷能力;研究表明稀土氧化物表面磷吸附的动力学行为更符合准一级反应模型,吸附等温线符合Langmuir模型。实验表征了除磷后的稀土氧化物和除磷过程中溶液p H值的变化,认为稀土氧化物除磷是一个表面吸附占主导,氧化物溶解出来的离子辅助沉淀的吸附过程。为了避免稀土氧化物颗粒在水体中发生团聚并降低表面吸附能力,将稀土氧化物La_2O_3微纳米颗粒负载在不同黏土矿物上,发现负载于黏土矿物表面的稀土氧化物除磷能力有较好提升,磷吸附量均提高25%左右。负载等量La_2O_3的3种黏土矿物的除磷性能差异不显著,黏土矿物提高稀土氧化物颗粒分散度可能是后者除磷能力提升的主要原因。     

基于PCRaster的流域非点源氮磷负荷估算

以太湖流域上游的西笤溪流域为研究区,应用动态环境模拟语言PCRaster构建月水文和氮磷营养物质输出模型,分析流域内氮磷输出的时空分布特征。以输出系数法为基础,将分布式水文模型与非点源负荷模型相结合,应用地理信息技术构建基于栅格的非点源污染模拟模型,根据1988~2007年的水文、水质实测数据对模型进行率定和验证,定量分析西笤溪流域非点源污染负荷量与氮磷输出的空间分布。研究结果显示:基于单元网格的月水文模型在该流域具有较好的应用效果,率定和验证期的Nash系数和线性相关系数R2均超过了0.80。应用模型估算西笤溪流域非点源污染2002~2005年总氮年输出量为1 670~2 035t/a,2002~2007年总磷输出量为102~164t/a。氮磷负荷的空间分布表明以稻麦或水稻/油菜轮作的农田是非点源污染的最主要来源。     

Simulation of nitrogen and phosphorus loads in the Dongjiang River basin in South China using SWAT

Population growth, urbanization, and intensified agriculture have resulted in mobilization of nitrogen and phosphorus, which is the main cause of river water quality deterioration. Environmental regulation has expedited the necessity for agricultural producers to design and implement more environmentally suitable practices. Therefore, there is a need to identify critical nutrients and their loss/transport potential. Watershed model can be used to better understand the relationship between land use activities/management and hydrologic processes/water quality changes that occur within a watershed. The objective of the study is to test the performance of the SWAT model and the feasibility of using this model as a simulator of water flow and nitrogen and phosphorus yields over the Dongjiang River basin in South China. Spatial data layers of land slope, soil type, and land use were combined with geographic information system (GIS) to aid in creating model inputs. The observed streamflow and sediment at Boluo station in the Dongjiang River basin were used to calibrate and validate the model. Time series plots and statistical measures were used to verify model predictions. Predicted values generally matched well with the observed values during calibration and validation (R ²≥0.6 and Nash-Suttcliffe Efficiency ≥0.5) except for underestimation of sediment peaks and overestimation of sediment valleys at Boluo. This study shows that SWAT is able to predict streamflow, sediment generation, and nutrients transport with satisfactory results.     

太湖北部底泥中氮、磷的空间变化和环境意义

以太湖底泥为研究对象，通过分析不同形态N，P的含量，揭示太湖北部底泥N，P的区域和垂向变化特征，探讨了主要营养元素的环境意义。太湖北部底泥N，P的高值区分布在五里湖，梅梁湾北部和竺山湖北部，有效氮的分布与总氮的分布一致。相关分析表明，有效磷与无机磷具有很好的正相关性，N，P的含量还与粘土矿物的含量成正比。柱状样的N，P垂直变化显示，数千年人类的活动并未明显影响底泥中N，P的含量，而在近代则明显增加。底泥中大量的N，P主要来自生活污水，其次是农田肥料和围网养殖。