Simultaneous nitrification–denitrification of wastewater: effect of zeolite as a support in sequential batch reactor with step-feed strategy

One of the technologies used for wastewater nitrogen removal consists in simultaneous nitrification–denitrification. The low microbial growth rate and the low availability of organic material for the denitrification stage make it necessary to study new operational conditions and the use of microbial supports. The aim of this study was to evaluate the operational behavior of a simultaneous nitrification–denitrification process in a sequential batch reactor utilizing zeolite as a biomass support and step-feed strategy. Two reactors of 2 L were used, one with zeolite and another without zeolite, both operated at constant temperature (31 °C), varying nitrogen loading rate (NLR) from 0.041 to 0.113 kg total Kjeldahl nitrogen (TKN/m³/day). After 209 days, removals higher than 86 and 96 % in nitrogen compounds and organic matter were obtained, respectively. There was not accumulation of nitrate and nitrite in any case; this means that there was a simultaneous nitrification–denitrification in the reactors. The incorporation of zeolite in the system held higher concentration of biomass in the reactor; this led to reduce start-up to 21 days and to improve 11.31 % removal kinetic. The use of a step-feed strategy prevents events of inhibition by substrate, even duplicating tolerance to higher NLR for the same operation time.     

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新疆贝勒库都克锡矿带含锡花岗岩地质特征

本文根据矿物、岩石、微量元素、稀土元素及同位素的研究,重点讨论了我国近年新发现的北方地区第一条独立锡矿带的海西期含锡和非含锡花岗岩的地质特征,确定了该区花岗岩的成因类型及其与锡矿化的关系,认定该区伴随海西运动出现I型、S型和A型三种花岗岩。与锡矿化有关的属S型和A型花岗岩,它们是在早期(造山期)I型和S型花岗岩的基础上进一步演化而隶属造山晚期—造山期后的产物。在上述研究的基础上,总结了该区含矿花岗岩与无矿花岗岩的综合判别标志,为该区及邻区同类锡矿的找寻与研究提供了依据。     

基于“水—能—碳”关联的城市水系统碳排放研究

揭示城市水系统与碳排放的内在关系机理,对于推动城市水能节约和水系统低碳运行具有重要的理论和实践意义。本文分析了城市水系统“水—能—碳”关联机理,并构建了城市水系统碳排放的核算体系,采用2008—2017年的统计数据和调查问卷等资料,对郑州市水系统碳排放进行了核算和实证分析,探讨了其“水—能—碳”关联特征,并分析了不同情景下水系统的碳减排潜力。结果显示：① 郑州市水系统碳排放涉及取水、给水、用水、排水及污水处理等不同环节。其中,用水系统是郑州市水系统碳排放的主要来源,这表明由城市扩展和人口增长导致的用水需求增加是碳排放增长的主要因素;② 郑州市水系统不同环节的碳排放构成及其强度具有较大差异。其中,用水和取水系统能耗和碳排放强度增长态势明显,而给水与排水及污水处理系统则相对稳定。取水和用水系统的能耗增加,特别是由城市远距离供水和污水回用引起的碳排放增长应引起关注;③ 郑州市水系统不同环节“水—能—碳”关联特征的差异主要受城市水消耗量的变化、水处理方式和工艺、居民用水行为习惯和节水意识、自然条件及气候变化等因素的影响;④ 未来应重点从城市工业和生活节水、水处理工艺改进、水系统能效提升等方面入手,降低水系统能源消耗和碳排放。     

北京地区湿地资源动态监测与分析

以1984年、1989年、1992年、1996年、1998年、2004年TM及2002年ETM遥感影像为信息源,在遥感和地理信息系统技术支持下,结合野外调查,辅以收集研究区相关资料和多年的统计数据,动态监测和分析北京地区湿地资源的类型、面积、分布情况及湿地开发利用情况等.并以北京5大水系为例,用内梅罗指数法对1991年至2000年北京地区河流湿地进行水质评价与分析.结果表明：1996年和1998年北京地区湿地面积明显高于往年,分别为677.29 km^2和505.84 km^2,1998年后呈显著退化趋势,1998年到2004年,湿地水域面积减少了46%,水质也呈退化趋势,退化原因主要是由于降水量的减少和人为干扰.最后提出北京地区湿地资源合理利用和湿地生态环境保护对策.     

江西柘林湖富营养化现状与藻类时空分布特征

江西柘林湖是首批入围国家良好湖泊保护专项的示范湖泊.为揭示柘林湖富营养化现状与藻类时空演替特征,于2012年8月至2013年7月对全湖及主要入湖支流进行了周年采样分析,结果表明:柘林湖主要营养盐在地表水Ⅲ类以内,处于中营养状态.全湖藻类演替以蓝藻-硅藻交替为主,夏季以鱼腥藻和微囊藻为优势种,冬季直链藻、小环藻和针杆藻占优.藻类空间分布呈现西部高于东部、上游高于下游的特征,西部部分湖区夏季甚至出现了鱼腥藻水华.柘林湖3个大型饮用水源地中东渡水源地夏季也同样面临蓝藻水华问题,但蓝藻毒素未超标.在重点监测的4条柘林湖主要入湖支流中,3条支流的藻类夏、冬季细胞丰度均在1×107cells/L以下,但烟港水的藻细胞丰度夏、冬季分别接近和超过该界限,应加以警惕并采取适当措施.枯水期水位变化、水体分层、较低的水体透明度和较长的滞留时间是影响柘林湖局部湖区蓝藻水华形成的关键因素.     

山西平陆黄河北岸第四纪软沉积物变形构造的古地震成因研究

为研究山西南部平陆地区黄河北岸一级阶地中软沉积物变形构造的触发机制,对观测剖面中发育的碟状构造、液化卷曲构造和球枕构造等3类软沉积物变形构造的特征进行描述,分析其形成机制,通过总结对比软沉积物变形的地震成因,推测剖面中的变形构造为地震成因,并依此建立山西南部平陆地区的地震成因地层沉积序列。光释光测年结果显示,该变形构造形成年龄为1.9±0.2 ka,通过影响烈度的计算并结合山西及邻近省的地震资料发现,2次历史地震可能与该软沉积物变形构造相关。     

Dyeing and printing wastewater treatment using fly-ash coated with chitosan

Printing and dyeing industry is a considerable source of environmental contamination. In this study treatment of printing and dyeing wastewater with a new type of sewage treatment agent, fly-ash coated with chitosan particles (FCCP), was examined. The effects of pH, stirring time, sedimentation time and temperature on color, COD, turbidity and NH₃-N removal were determined. The optimum dosage of FCCP and the influence of individual factors on removal efficiency were tested. The optimum parameters determined using the L₁₆(4⁵) orthogonal experiment were as follows: FCCP (weight ratio of chitosan to fly-ash 1:6) dosage, 4 g·L⁻¹; temperature, 35°C; pH, 4. The stirring time and sedimentation time were 20 min and 5 h, respectively. Under these optimum conditions, the color, COD and NH₃-N removal ratios were 97%, 80% and 75%, respectively.     

基于近景摄影测量的海上打桩定位方法研究

介绍利用一个经过标定的CCD相机和一个测距仪,根据近景摄影测量理论进行海上打桩时的桩位定位模型.先利用Roben边缘检测算子和Hough变换,实时处理CCD相机采集的图像,提取桩边缘直线,利用CCD相机的内外方位元素,测距仪坐标及其量测值,再根据不同的打桩类型(仰桩、俯桩和直桩),建立求解桩中心坐标的数学模型,最后利用桩中心初值和牛顿下山法实时解算并获取设计高程面内的桩中心工程坐标,通过现场测试以及观测数据的计算,验证此方法的正确性.     

一种循序渐进的无人机航测实践教学模式

以有效培养学生实践能力为目标,提出了一种循序渐进的无人机航测实践教学模式,分为基本能力实训和强化能力实训.基本能力的外业实训通过无人机地面站设置2D航线以获取垂直影像,内业实训利用数字摄影测量网格系统(Digital Photogrammetric Grid,DPGrid)软件生产数字高程模型(Digital Elevation Model,DEM)、数字正射影像(Digital Orthophoto Map,DOM)、数字线划地图(Digital Line Graphic,DLG),Pix4Dmapper软件生产数字地表模型(Digital Surface Model,DSM)、DOM,DPGrid软件分模块按步骤执行且人机交互多,更适合学生基本能力的实践教学;强化能力的外业实训通过无人机地面站设置3D航线以获取倾斜影像,内业实训通过Agisoft Metashape和ContextCapture软件进行倾斜影像处理,生产3D模型,ContextCapture软件的三维重建效果好,Agisoft Metashape软件的分模块按步骤执行过程详细,更适合学生强化能力的实践教学.