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2016年  第34卷  第8期

水污染防治
锥组对ASBR性能的影响及其流场模拟
王良杰, 湛含辉, 孙璨
2016, 34(8): 1-5. doi: 10.13205/j.hjgc.201608001
摘要:
结合计算流体动力学(CFD)流场模拟,分析研究了二次流场下锥组对厌氧序批式反应器(ASBR)处理效果和污泥性状的影响。结果表明:锥组改善了双层搅拌桨下的二次流场,增强了ASBR的混合和污泥沉降效果,促进了污泥颗粒化,增加了污泥浓度,从而提高了处理效率和抗有机负荷冲击能力。在试验范围内,有机负荷越高,锥组对处理效果的改善越明显,在COD容积负荷为1.2 kg/(m3·d)时,设有锥组的ASBR出水ρ(COD)为450 mg/L,而未设锥组的为930 mg/L;通过锥组的浅层沉降作用和污泥在锥壁上的滚动压缩作用,污泥沉降效果明显提高,颗粒化速度加快,在运行初期设有锥组的ASBR即可在15 min内沉至出水液面以下,而未设锥组的ASBR需要约30 min,且在40 d时,R2中有45.4%污泥实现了颗粒化,而R1中只有32.5%。
赤泥基聚合硫酸铝铁的制备及其絮凝性能评价
钱翌, 周绍杰
2016, 34(8): 6-10. doi: 10.13205/j.hjgc.201608002
摘要:
以赤泥为主要原料,采用硫酸浸取的方法制备了一种无机高分子絮凝剂——聚合硫酸铝铁(PAFS)。对制备PAFS的酸浸条件进行研究,并评价其絮凝性能。实验结果表明:1)最佳酸浸条件为硫酸浓度35%,液固比5.5 m L/g,酸浸温度90℃,酸浸时间2.0 h;2)在浊度的去除方面,PAFS>聚合氯化铝(PAC)>聚合氯化铁(PFC),且PAFS去除率高达95.4%;在COD去除方面,PAC>PAFS>PFC,且PAFS最高去除率为82.7%;在总磷去除方面,PAFS>PFC>PAC,且PAFS最高去除率为87.4%。
太湖流域土地利用与河流水质污染状况的相关性研究
刘倩, 刘永杰, 余辉, 杨超, 牛勇, 牛远
2016, 34(8): 11-17. doi: 10.13205/j.hjgc.201608003
摘要:
以太湖流域为例,基于GIS空间技术分析了不同缓冲半径下土地利用类型的特征,运用Pearson相关分析及典型相关分析对6种不同土地利用类型与10种水质指标进行相关性研究。结果表明:建设用地和耕地为流域内主要土地利用类型;近岸范围内(1 km以内)建设用地为主要污染输出源,与水体水质指标呈明显的正相关,而耕地与水质指标具有较为明显的负相关性,说明耕地对污染物质具有吸附过滤作用;远岸范围内(1 km以外)耕地与TP呈显著正相关,而与DO呈显著负相关,说明耕地造成了面源污染;水域分布与NO-3-N、TP呈负相关性,而与CODMn呈正相关说明其兼具污染物质的稀释净化与汇集输送作用;林地和草地与CODMn呈明显的负相关性,说明其对污染物具有截留吸收作用。
城市污水处理厂厌氧消化污泥调理脱水性能研究
魏翔, 朱芬芬, 王佳伟, 孙一赫, 左壮, 张静慧
2016, 34(8): 18-21. doi: 10.13205/j.hjgc.201608004
摘要:
通过在污水厂实地取样,首先用阳离子聚丙烯酰胺(cationic polyacrylamide,CPAM)调理储泥池混合污泥与消化污泥,比较2种污泥投药前后的毛细吸水时间(capillary suction time,CST),发现消化污泥的CST明显小于储泥池的污泥。然后,检测这2种污泥的调理过程中Zeta电位的变化,并研究了挥发性悬浮物(volatile suspended solids,VSS)、总悬浮固体(total suspended solid,TSS)蛋白质、多糖以及胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)总量对脱水效果的影响。结果表明投药后消化污泥脱水性能优于混合污泥,最佳投药量为4‰~4.5‰;污泥中VSS/TSS越高,污泥脱水效果越差;污泥中蛋白质含量是影响污泥脱水效果的重要因素之一,其含量低于26.5%时,污泥压滤后含水率随蛋白质含量升高而升高,但当蛋白质含量高于26.5%时,无明显变化规律。
SBR中联氨对亚硝化的影响
李娜, 胡筱敏, 李国德, 姜彬慧, 孙兆楠
2016, 34(8): 22-25. doi: 10.13205/j.hjgc.201608005
摘要:
为了开发经济高效的生物脱氮工艺,研究了SBR中联氨对短程硝化反硝化的控制作用,考察了不同联氨投加量对短程硝化的影响。实验结果表明:在室温下,不控制溶解氧,p H为7.5~8.0时,投加7.5 mg/L联氨,亚硝氮积累效果最佳,其出水氨氮及亚硝氮浓度平均值分别为1.44,12.23 mg/L,均优于其他联氨投加量的监测结果;投加7.5 mg/L联氨的活性污泥中生物相种类和数量都优于未投加联氨的活性污泥,SEM图像显示活性污泥结构致密,紧凑,且菌落数量明显升高;从活性污泥的红外谱图可以看出,投加联氨与否,特征峰位置基本相同,但投加7.5 mg/L联氨的活性污泥EPS红外谱图峰强更高。
PAC对再生水中典型有机物吸附动力学和热力学研究
孙丽华, 段茜, 俞天敏, 田海龙, 张雅君
2016, 34(8): 26-30. doi: 10.13205/j.hjgc.201608006
摘要:
通过粉末活性炭(PAC)吸附再生水中3类典型有机物(腐殖酸、多糖和蛋白质)进行等温线吸附、动力学吸附及吸附前后其粒径变化试验,研究PAC吸附不同有机物的热力学和动力学特性。结果表明,吸附等温线中Freundlich方程拟合结果最好,吸附过程为单分子层吸附,PAC对腐殖酸的吸附效果最好,对多糖的吸附效果最差;热力学研究发现,PAC对3类有机物的吸附过程为自发放热过程。吸附动力学研究发现,PAC吸附3种有机物的最佳接触时间均为12 h;准二级动力学方程更适合描述PAC的吸附过程,其对有机物的吸附由液膜扩散和颗粒内扩散联合作用;PAC吸附腐殖酸的扩散速率最快,吸附量也最大。PAC吸附有机物后的粒径均不同程度地增大,吸附多糖时增加最多,吸附腐殖酸时增加最小。
Fe~(3+)对不同进水氮磷比藻塘水质净化效果研究
赵志淼, 宋新山, 王苏艳, 肖燕萍, 宫志杰, 王俊锋, 王宇晖
2016, 34(8): 31-35. doi: 10.13205/j.hjgc.201608007
摘要:
铁是动植物进行生命活动不可缺少的元素。在藻塘内,铁能够影响藻细胞生长与繁殖,影响水质净化效果。通过研究不同浓度Fe3+对小球藻生长影响,并设定进水C/N和N/P,确定适宜Fe3+对藻塘出水理化性质及其污染物去除的影响。结果表明:当c(Fe3+)为10 000 nmol/L时,藻细胞质量增加约25%。适宜浓度Fe3+可调节藻塘水体DO、p H及ORP,提高净化效果。Fe3+利用率与COD、TN和TP去除率呈线性正相关,且随进水N/P的提高而增高。当ρ(N)/ρ(P)为50,ρ(C)/ρ(N)=5时,加铁藻塘COD、TN、TP去除率分别为45.34%、77.14%、43.11%,与未加铁藻塘相比,去除率分别提高约3,5.47,9.64个百分点。因此,铁可以促进藻类的生长,当藻塘进水ρ(C)∶ρ(N)∶ρ(P)∶ρ(Fe)为250∶50∶5∶1时,可降低污染物浓度,提高去除效果。
固定膜-活性污泥系统细菌多样性及脱氮关键菌研究
顾佳艳, 何国富, 林楠
2016, 34(8): 36-39. doi: 10.13205/j.hjgc.201608008
摘要:
固定膜-活性污泥系统具有高效的脱氮效果,是传统活性污泥法升级改造的优选技术之一。对采用该工艺的上海某污水厂进行近2年监测,分析了该系统悬浮相和附着相的细菌多样性及脱氮关键菌,结果表明:1)悬浮相中细菌多样性及均匀度均优于附着相,两相生长的优势细菌有明显差别;2)NOB菌属的Nitrospira菌为整个系统的脱氮关键菌,且主要集中于附着相上;3)4号曝气池中Nitrospira细菌数量明显高于2号池,尤其在低温条件下,表明4号池附着相是脱氮反应的主要发生场所,且能够耐受冬季低温的不利影响。综上,论文从不同相态下功能微生物的角度阐明了其脱氮原理。
高铁酸盐(Fe(Ⅵ))氧化去除水中PPCPs的研究进展
王涛, 彭道平, 李云祯, 白杨, 贺玉龙, 黄涛
2016, 34(8): 40-44. doi: 10.13205/j.hjgc.201608009
摘要:
药物和个人护理用品(PPCPs)采用传统的污水处理方法不易去除,高铁酸盐(Fe(VI))因具有强氧化性,且氧化产物Fe(III)具有絮凝作用,近年来被广泛应用于去除PPCPs。介绍了Fe(VI)近年来的制备进展,分析了Fe(VI)去除PPCPs的效率及影响因素,探讨了Fe(VI)与PPCPs的反应机理及产物、中间产物的毒性变化,并展望了未来Fe(VI)去除PPCPs的研究方向。Fe(VI)能有效去除多种PPCPs,去除效率受p H值、温度、Fe(VI)初始浓度和PPCPs性质影响,Fe(VI)与PPCPs反应的中间产物毒性值得关注。
鸟粪石热解回收法去除垃圾渗滤液中氨氮的研究
兰思杰, 宋立杰, 黄皇, 谢田, 高小峰, 赵由才
2016, 34(8): 45-49. doi: 10.13205/j.hjgc.201608010
摘要:
采取鸟粪石热解回收,再循环利用的方法去除不同来源渗滤液中的氨氮,以降低投药成本。得到的最佳工艺条件为p H=9.5~10,药品投加量为氨氮浓度1.1倍,反应时间20 min,热解温度为100℃,热解时间4 h以上。热解鸟粪石法去除垃圾渗滤液氨氮的效果根据渗滤液本身的性质会产生较大的变化。老龄渗滤液中鸟粪石循环使用20次以后,单位质量的氨氮的去除成本降低至11.63元/kg以下;但在相同工艺条件下处理新鲜渗滤液,鸟粪石循环使用20次以后,单位质量氨氮的去除成本依然维持在35.23元/kg以上。
生物接触氧化-滴滤工艺处理水产养殖废水的效能研究
唐智洋, 江云, 纪荣平
2016, 34(8): 50-53. doi: 10.13205/j.hjgc.201608011
摘要:
为了高效处理水产养殖废水,采用了生物接触氧化-滴滤(以陶粒为滤料)组合工艺,并对该组合工艺的处理效果进行考察。以生物接触氧化池中组合填料的密度、停留时间以及滴滤的水力负荷作为研究对象,通过对CODMn、氨氮、TN等参数的分析,得到了该组合工艺的处理效果。研究表明:当工艺中组合填料密度(组合填料与废水的体积比)为9.24%,生物接触氧化水力停留时间为0.85 h,滴滤的水力负荷为27.2 m3/(m2·d)时,CODMn、氨氮、TN、TP的去除率可分别高达55.31%、34.31%、57.64%和20.25%。证明采用该组合工艺净化水产养殖废水具有可行性。
矿化垃圾和土壤淋滤系统处理分散型餐饮废水
童毅, 王辉霞, 卞荣星, 孙英杰
2016, 34(8): 54-57. doi: 10.13205/j.hjgc.201608012
摘要:
随着我国旅游业的迅猛发展,分散型餐饮废水的产生量也逐年增多。分散型餐饮废水的不合理处理处置对旅游区的生态环境造成了严重污染。以矿化垃圾作为基质材料来处理分散型餐饮废水,并对比了矿化垃圾和土壤淋滤系统对分散型餐饮废水的处理效果。结果表明:餐饮废水经矿化垃圾反应床连续运行21 d后,出水COD和氨氮分别为42,3.8 mg/L,COD和氨氮的去除率可达92.6%和77%以上。与土壤淋滤系统相比,矿化垃圾反应床的处理效果更为理想。
香蒲吸收镉的途径及体内镉化学形态研究
游少鸿, 滕云, 马丽丽, 王小丽
2016, 34(8): 58-61. doi: 10.13205/j.hjgc.201608013
摘要:
香蒲(Typhaangustifolia L.)是一种重金属镉富集植物,通过水培实验,利用ATP酶抑制剂和离子通道抑制剂,探讨了香蒲根系吸收镉离子的途径,以及镉离子在香蒲根部的亚细胞分布特征和化学形态。研究结果显示:ATP酶抑制剂和非选择性阳离子通道抑制剂对香蒲吸收镉离子有显著的抑制作用(P细胞器>液泡,香蒲根细胞中镉形态以氯化钠提取态为主,香蒲根细胞可将大部分镉隔离在细胞壁中,香蒲的细胞壁是其体内累积镉的一个重要位点,香蒲根部细胞壁的区隔化作用是其对镉富集解毒的重要生理机制之一。
A~2/N-SBR工艺短程反硝化除磷脱氮研究
李微, 刘静, 孟海停, 祝雷, 傅金祥
2016, 34(8): 62-67. doi: 10.13205/j.hjgc.201608014
摘要:
以生活污水作为处理对象,研究了双污泥短程硝化-反硝化除磷工艺A2/N-SBR长期反硝化除磷脱氮的性能,考察了典型周期系统运行效果,并探讨短程反硝化聚磷菌代谢机制。结果表明:A2/N-SBR工艺长期稳定运行有机物去除及脱氮除磷性能良好;典型周期内NO-2-N和TP出水浓度分别为0.53 mg/L和1.14 mg/L,TP去除率达88.8%;厌氧释磷阶段COD和胞内糖原浓度分别减少107.21 mg/L和76.81 mg/L,内碳源PHB含量增加150.88 mg/L,厌氧末期TP浓度是初始TP浓度的2.6倍,缺氧吸磷阶段TP和NO-2-N去除率分别为94%和96%。A2/N-SBR工艺脱氮除磷效果显著且稳定性强,短程反硝化聚磷菌吸磷反应的电子供体PHB的合成来自外碳源和糖原。
壳聚糖处理模拟原水的实时监测技术及效果
石姗姗, 甘可敏, 郑天龙, 汪群慧, 刘占孟, 曹达啟
2016, 34(8): 68-73. doi: 10.13205/j.hjgc.201608015
摘要:
以天然高分子壳聚糖为混凝剂,采用新型光电耦合装置对混凝过程进行光学在线监测,考察p H值、壳聚糖投加量、水力条件以及沉降时间等操作因素对混凝过程的影响。结果表明,当原水颗粒悬浮物浓度分别为100,500,1 000 mg/L时,在p H为8,壳聚糖投加量为5 mg/L,150 r/min混合5 min,70 r/min混凝20 min的条件下,分别沉降25,20,15 min后,去浊率为可达90.7%、94.4%和98.0%。
pH对藻类生物膜脱氮除磷的影响研究
李晓伟, 魏群, 陈延飞, 涂晓杰, 朱宇轩, 周军
2016, 34(8): 74-78. doi: 10.13205/j.hjgc.201608016
摘要:
在室温(25±2)℃和4 000 lx的连续光照条件下,分别以斜生栅藻、水华鱼腥藻为实验藻种,附着固定于立体弹性载体上形成藻类生物膜,研究不同p H对2种藻类膜生长状况及脱氮除磷能力及方式的影响。结果表明:斜生栅藻和水华鱼腥藻藻类膜生长最适p H均为9;2种藻类膜分别在p H为8和9时EPS产量、磷去除率最大,EPS产量分别为48.50×10-2,48.22×10-2g/m2,磷去除率分别为95.24%和94.71%;p H为10时,2种藻类膜对氨氮有最大去除率,分别为98.96%、97.93%;藻类膜对磷的去除在p H≤7时以同化吸收为主,当p H>7时同化吸收与化学沉淀共同作用;藻类膜对氨氮的去除在p H<8时以同化吸收为主,当p H≥8时同化吸收与化学挥发共同作用。
大气污染防治
乌鲁木齐城市群内部大气污染特征及趋势对比
冯刚, 孜比布拉·司马义, 何芯, 斯琴
2016, 34(8): 79-83. doi: 10.13205/j.hjgc.201608017
摘要:
为了更好地协调乌鲁木齐城市群内部环境、经济的可持续发展,采用2011—2013年乌鲁木齐市、阜康市、五家渠市、昌吉市、石河子市5个城市的API日数据、日气象数据、PM10、SO2、NO2日均浓度值,对比分析大气污染特征,首要污染物及其变化趋势,再结合经济因素、气象因素、城市群内部之间相互影响等讨论防止空气污染的措施。
湿法烟气脱硫系统中氧化态汞的还原和影响机制综述
王青峰, 王丹, 刘越, 吴忠标
2016, 34(8): 84-88. doi: 10.13205/j.hjgc.201608018
摘要:
利用湿法脱硫系统协同脱除二价汞是当前燃煤烟气脱汞的重要方法。然而脱硫系统是一个还原系统,吸收进入脱硫浆液中的二价汞会发生再次还原,显著降低汞的脱除效率。就脱硫浆液中二价汞的还原问题,详细阐述了当前研究者在液相二价汞的还原机制、液相离子、气相条件和操作条件等对二价汞还原的影响方面的研究进展。
湿式电除尘器给排水技术的研究与应用
郑岩峰, 罗如生, 林翔
2016, 34(8): 89-92. doi: 10.13205/j.hjgc.201608019
摘要:
湿式电除尘器是作为燃煤电厂大气污染治理的终端精处理设备的首选,但湿式电除尘器存在耗水量巨大、排出的灰水存在二次污染、内部件腐蚀严重等问题,严重影响了湿式电除尘器在国内燃煤电厂上的大型化应用。为此,对湿式电除尘器的喷淋给水、水质、灰水循环利用、废水排放等进行了研究分析并结合实际工程应用经验加以阐述,提出了科学合理的给水和排水方式,实现了湿式电除尘器在燃煤电厂工艺系统上的零水耗,有效解决了内部件腐蚀问题。
热解析-脉冲低温等离子体集成系统脱汞研究
郝硕硕, 陈扬, 尹连庆, 魏石豪, 冯钦忠
2016, 34(8): 93-98. doi: 10.13205/j.hjgc.201608020
摘要:
热解析-脉冲低温等离子体集成处理系统是专门针对典型含汞废物安全处置而开发的,可以同时有效控制汞等多种复合气体污染物。通过检测热解炉后烟气中和等离子体反应器入口、出口气体中Hg0和Hg2+浓度,研究汞的价态转化及添加剂对脱汞效果的影响。结果表明:热解烟气中Hg2+/HgT为17%~45%,Hg0/HgT为55%~83%,热解温度主要影响汞价态分布,WMC添加量主要影响汞浓度值;加入添加剂会促进汞的脱除,但添加剂过量不利于汞的氧化;热解炉中添加50 g WMC和5 g升华硫添加剂时,反应器内Hg0氧化率和总汞损失率分别可达55%和42%。该研究可以为探索新型含汞废物处置工艺,实现含汞废物深度净化提供新思路。
情景分析法预测西安市大气污染物排放总量
安文辉, 曹国良, 蒙小波, 鱼智霞
2016, 34(8): 99-103. doi: 10.13205/j.hjgc.201608021
摘要:
情景分析法是通过对经济、技术的重大演变提出各种关键假设,对可能的未来情景加以描述,并分析情景对目标产生影响的预测方法。文章以西安市为例,运用情景分析法分析了2020年3种不同情景下的大气污染物排放量。结果显示:3种情景下SO2、NOx的排放量依次减小,情景二和情景三模式下的SO2排放量均低于基准年,但3种情景下的NOx排放量均高于基准年。
西安市一次严重霾污染天气特征及气象条件分析
梁俊宁, 高敏, 王珊
2016, 34(8): 104-109. doi: 10.13205/j.hjgc.201608022
摘要:
为了解西安市气象条件对霾污染天气的影响,利用西安市13个测点PM2.5逐时监测资料和气温(T)、风向(WD)、风速(WS)、相对湿度(RH)、气压(p)以及能见度(VIS)等地面气象观测数据,对西安市2013年12月16—26日发生的一次严重霾污染过程进行分析。结果表明:此次霾污染过程中,西安市PM2.5日均值浓度最高达744μg/m3,超过国家二级标准近10倍,能见度最低降至0.42 km,重霾污染期间PM2.5/PM10在64%~80%。分析认为高相对湿度、低风速和主导风向不明显以及大气层结稳定是造成本次霾污染天气的主要气象因素,其中大气能见度与风速和大气压呈正相关,其相关系数(r)分别为0.3162、0.3479,能见度与温度的相关系数r=0.0825,呈微弱正相关,能见度和相对湿度的相关系数r=-0.7465,呈显著负相关。细颗粒物对能见度的影响非常明显,二者之间的相关系数为-0.7290,细颗粒污的消光系数最高达9.2 km-1。
基于小波分解和ARMA模型的空气污染预报研究
李祥, 彭玲, 邵静, 崔绍龙, 田海峰
2016, 34(8): 110-113. doi: 10.13205/j.hjgc.201608023
摘要:
细颗粒物PM2.5为首要污染物的空气污染严重影响了公众健康,对空气污染进行有效预报具有十分重要的意义。而目前常用的空气污染物浓度预报方法在短时事件和意外事件预测方面存在不足。利用小波多尺度分析方法改进ARMA预测模型,并将其应用于短时空气污染物浓度预测。改进模型通过小波分解方法将时间序列分解为一个近似序列和多个细节序列,分别采用ARMA模型进行预测,然后将各序列预测结果进行重构,得到最终预测结果。以天津市2014年PM2.5浓度数据为例,分别采用ARMA模型、支持向量回归(SVR)模型、人工神经网络(ANN)模型以及基于小波多尺度分解改进的SVR模型和基于小波多尺度分解改进的ARMA模型进行了对比分析。结果表明:1)小波多尺度分解能够显著提高SVR模型和ARMA模型预报精度;2)ARMA、SVR、ANN等传统模型在重污染情况下预报精度显著下降,而小波分解改进策略能够较好地解决这个问题;3)基于小波多尺度分解改进的ARMA模型预报精度较高,是城市污染物浓度预报的有效手段。
基于Miseq测序与碳平衡的生物滴滤床降解甲苯研究
蒋海涛, 龙超, 翟建
2016, 34(8): 114-119. doi: 10.13205/j.hjgc.201608024
摘要:
在甲苯进气浓度为1 640 mg/m3,进气负荷为198.11 g/(m3·h),系统停留时间(EBRT)为30 s的条件下,生物滴滤床对甲苯的去除率达到84%,去除负荷为166.41 g/(m3·h)。碳平衡计算表明:22.27%的输入碳源为微生物所同化,59.52%的碳以CO2形式排出,仅有2.46%的碳溶于营养液中。在出口气体中,以CO2形式存在的碳占79.08%,其余则以甲苯形式存在。经Miseq-16S rRNA测序平台分析可知,该生物反应器中的优势菌属为假单胞菌、丛毛单胞菌和红球菌属,优势菌门为变形菌门、拟杆菌门和酸杆菌门。其中,变形菌门和拟杆菌门在反应器中所占比例在经过驯化之后显示出相反的变化趋势。
固废处理与处置
KOH活化-微波热解制备污泥炭及其结构演化
杨乐, 李政家, 邓辉, 陈尚学, 姬江浩
2016, 34(8): 120-124. doi: 10.13205/j.hjgc.201608025
摘要:
伴随着国内水处理行业的迅速发展,产量巨大的污泥亟需找到高效的资源化方式。以污泥吸附剂的表面结构及吸附性能参数为考察指标,利用正交实验方法对制备污泥吸附剂的几项影响因素进行考察和分析。结果表明,吸附剂属于中孔吸附剂,表面碱性能团占主导。微波功率、时间、KOH浓度及碱泥比均会显著影响吸附剂的表面官能团、孔结构以及吸附性能,但影响程度各不相同。吸附质以及吸附剂的结构特性均会影响吸附性能,污泥炭吸附剂对碘、亚甲基蓝以及酸性品红均有着较好的吸附效果,污泥吸附剂的最优制备工艺条件为功率420 W,处理时间8 min,KOH浓度20%,碱泥比为0.5∶1。
外源水溶性有机物对生菜积累重金属Pb、Cd的影响
徐轶群, 王振兴, 李莎莎, 周璟, 许健
2016, 34(8): 125-129. doi: 10.13205/j.hjgc.201608026
摘要:
以城市生活污泥及其蚓粪(蚯蚓处理过的污泥)中提取的水溶性有机物(DOM)为研究对象,研究了DOM对土壤吸持重金属Pb、Cd的影响,同时进行盆栽试验,研究污泥和蚓粪水溶性有机物存在下生菜对重金属Pb、Cd的积累。结果表明:与对照相比,外源DOM的加入可以降低土壤对重金属Pb、Cd的吸附能力。不同来源的DOM对土壤吸附重金属的影响存在差异,相同DOM浓度下,源于蚓粪的DOM比源于污泥的DOM更能抑制土壤对重金属Pb和Cd的吸附。外源DOM的加入可增强土壤重金属Pb、Cd的活性,促进植物对重金属的吸收与积累。
纯氧曝气用于市政污泥自热高温好氧消化的研究
朱亮, 周兴求, 伍健东, 莫少婷, 王海攀
2016, 34(8): 130-134. doi: 10.13205/j.hjgc.201608027
摘要:
将纯氧曝气自热高温好氧消化技术应用于市政污泥处理,并与传统的空气曝气系统进行对比,系统考察了纯氧曝气自热高温好氧消化反应器的运行性能。研究发现:在合理的纯氧曝气量下可以实现污泥的稳定化,纯氧曝气用于污泥自热高温好氧消化的氧气利用率高达82.7%,明显高于空气曝气的26.3%。该条件下的纯氧曝气量仅为空气曝气量的1/20,极大降低了由尾气排放所造成的热量损失,有利于系统的保温。然而纯氧曝气量太低,不能满足系统的需氧要求,太高则会造成系统中DO浓度过高,在高温环境下会抑制微生物的生长,这些都会最终降低污泥的稳定化效果。
热水解污泥在波节管中流动传热的数值研究
吴长春, 张静思, 李卓, 吴志根
2016, 34(8): 135-140. doi: 10.13205/j.hjgc.201608028
摘要:
利用数值模拟方法,考察了低湍流雷诺数(Re=4 000)情况下热水解污泥在几种型号波节管的管内流动和传热性能,系统研究了波节管的波节高度H、波谷圆角半径r、波节间距P以及波节长度S1对波节管的流动及传热性能的影响。结果表明,在相同管径及管长下,波节管的换热效果明显比光滑管好。由于管内形成径向二次流,湍动剧烈,传热得到强化,但是进出口压差也相应增大。波节高度H对波节管的强化传热起决定性作用,波谷圆角半径r、波节间距P以及波节长度S1主要对流动阻力产生影响。在研究中采用的波节管相对于光滑管,努赛尔数Nu和阻力系数f分别最大增加130%和129%,并且当H=4 mm,r=10 mm,S1=20 mm,S2=25 mm时,综合换热因子η达到最大值2.1。
生活垃圾压缩装备无人值守控制系统设计
董健, 胥军, 李刚炎
2016, 34(8): 141-144. doi: 10.13205/j.hjgc.201608029
摘要:
针对当前生活垃圾压缩装备作业效率低下的问题,设计与开发了基于智慧环卫理念和GSM短信平台的生活垃圾压缩装备的无人值守电气控制系统,讨论了该系统的硬件选型、软件设计和功能测试。其主要运用远程数据终端和GSM短信平台实现生活垃圾压缩装备无人值守功能,可达到提高垃圾转运效率、减少作业人员数目的目的,具有较好的应用前景。
自动分选+固液分离+油水分离工艺餐厨垃圾处理工程
班福忱, 孙晓昕, 刘鑫, 李美然
2016, 34(8): 145-148. doi: 10.13205/j.hjgc.201608030
摘要:
某餐厨垃圾处理工程项目,日餐厨垃圾处理量为30 t/d,采用"自动分选+固液分离+油水分离"组合工艺,其处理结果显示:各项指标满足国家标准CJJ 184—2012《餐厨垃圾处理技术规范》的要求。运行实践证明,该工艺技术先进、工艺合理,工程投资成本和运营成本低,能够有效实现废物的资源化利用,尤为适合小型餐厨垃圾处理项目。
监测与评价
中原经济区平原区地下水脆弱性评价
马建锋, 李彦武, 史聆聆, 赵玉婷, 李萌
2016, 34(8): 149-153. doi: 10.13205/j.hjgc.201608031
摘要:
以中原经济区平原区为研究区,根据研究区具体情况、结合DRASTIC模型和人类活动影响构建了地下水脆弱性评价指标体系,并对固有脆弱性和特殊脆弱性分别赋以0.4和0.6的权重进行综合脆弱性评价,最后通过ARC GIS绘制地下水脆弱性分布图。结果表明:中原经济区平原区地下水综合脆弱性以中等、较高和高为主,三类区域面积分别占24.88%、33.61%和23.44%,其中脆弱性高的区域主要集中在人类活动密集的海河流域和淮河流域中上游。通过与相关水质研究成果对比,地下水脆弱性高的区域也是地下水污染较为严重的区域,说明评价结果较为客观合理,可作为管理部门在未来地下水污染防治方面提供相关参考。
基于系统聚类分析的天河潭区域环境污染程度评价
杨吉, 苏维词
2016, 34(8): 154-157. doi: 10.13205/j.hjgc.201608032
摘要:
随着旅游业的不断发展,景区环境污染问题越来越突出。采用系统聚类分析方法,通过环境污染要素指标数据,对天河潭区域(37个村和1个景区)环境污染程度的距离相似情况进行评价。结果表明:天河潭景区污染程度最为严重,归为第三类聚类;其次是围绕景区附近的22个村,归为第二类聚类;第一类聚类有15个村,分布在第二类外围。造成该区域污染状况的主要原因:1)景区内游客人数较多,且不断增加;2)畜禽养殖场的排放物未有效处理;3)生活垃圾堆放和回收设施不完善。
我国工业源PM_(2.5)源谱的建立方法及行业排放特征分析
郭旸旸, 朱廷钰, 高翔, 罗雷, 徐文青
2016, 34(8): 158-165. doi: 10.13205/j.hjgc.201608033
摘要:
介绍了目前我国工业源PM2.5源谱的建立方法及研究现状,通过对国内现有燃煤电厂锅炉、钢铁行业和水泥行业PM2.5源谱数据的汇总和分析,归纳了我国主要工业源PM2.5源谱的特征;从地域、生产工艺、工序、污染物控制措施对PM2.5源谱的影响研究,指出我国目前源谱建立存在的困难和问题,结合我国当前工业生产及环境需求,对我国工业行业建立PM2.5本土源谱提出了意见及建议。
清洁生产与节能减排
高校清洁生产审核实践
洪秋芸, 于宏兵, 耿丽娟, 李勇
2016, 34(8): 166-169. doi: 10.13205/j.hjgc.201608034
摘要:
清洁生产审核是高校实现清洁生产的前提。以北京某高校的清洁生产审核为例,对耗能大、产污排污量大的高校开展清洁生产审核进行分析,挖掘高校"节能、降耗、减污、增效"的潜力,同时提出符合学校实际的清洁生产方案,对高校实现清洁生产、降低运行成本提供参考。
危险废物处理处置企业清洁生产案例研究
武祝民, 于宏兵
2016, 34(8): 170-173. doi: 10.13205/j.hjgc.201608035
摘要:
为了给危险废物处理处置企业开展清洁生产提供一些基础性引导,先对比分析了危险废物处理处置企业和常规企业开展清洁生产的异同,然后以采用水泥回转窑协同处置危险废物的R公司为例,从8个方面进行产排污和清洁生产潜力分析,并结合危险废物处理全过程开展物料平衡分析,提出可行的无/低费方案和中/高费方案共19项。研究结果表明,危险废物处理处置企业存在可观的清洁生产和节能减排潜力,通过开展清洁生产可有效从源头防治二次污染,实现节能减排。
航空器碳排放扩散模型研究及减碳效果分析
王维, 郭瑞
2016, 34(8): 174-177. doi: 10.13205/j.hjgc.201608036
摘要:
探索、研究有效的机场减碳方法,对我国民用机场的绿色可持续发展、改善机场周边大气环境等具有十分重要的现实意义和长远意义。文章首先分析机场内碳排放源头,研究根据机场内碳排放污染物的特点,结合高斯高价连续点源扩散模式,推导分析航空器在近地面的扩散公式;其次采用不同的下滑角在3°下滑角和4°下滑角下,比较分析碳排放当量值和一氧化碳扩散分布情况并分析整体碳排放量变化趋势,研究监测点或敏感点浓度值等值线分布特点、占标率变化和影响范围等指标,分析浓度值对周边社区居民的影响程度;计算结果表明,增大下滑角可以有效地减少碳排放量。
土壤修复
单宁酸与柠檬酸复合淋洗去除土壤中重金属Cd的研究
吴烈善, 咸思雨, 孔德超, 欧梦茵, 邓琼鸽
2016, 34(8): 178-181. doi: 10.13205/j.hjgc.201608037
摘要:
采用土柱淋洗技术对模拟Cd污染土进行修复研究,探讨了单宁酸、柠檬酸在不同浓度、淋洗时间、复配体积比下对重金属进行单一、复合淋洗的去除效果,并比较复合淋洗前后重金属的形态变化特征。实验结果表明,单宁酸和柠檬酸对重金属具有较好的去除效果。单一作用时,随着时间的增加,两种淋洗剂对重金属的去除率逐步提高,均在12 h时达到最好效果,重金属去除率分别为59.08%、71.25%。实验同时证明,两种淋洗剂进行复合淋洗对重金属Cd的去除率明显高于单一淋洗,当单宁酸浓度为10.0 mmol/L,柠檬酸浓度为0.6 mol/L,淋洗剂体积配比为1∶3,淋洗时间为12 h时,复合淋洗效果最好,重金属去除率达到97.47%。土柱淋洗前后重金属形态分级结果表明:单宁酸、柠檬酸复合淋洗能有效去除酸可提取态、氧化物结合态的重金属Cd。
三种萘系物在改性泥炭上的低温吸附与解吸特性
马会强, 吴束, 李爽
2016, 34(8): 182-186. doi: 10.13205/j.hjgc.201608038
摘要:
研究了柴油污染场地地下水中3种典型多环芳烃污染物萘、1-甲基萘、2-甲基萘在改性泥炭上的吸附与解吸行为。结果表明:10℃低温条件下,Freundlich模型能够较好的描述萘、1-甲基萘、2-甲基萘在改性泥炭上吸附与解吸行为,并呈现明显的非线性特征。萘系物Koc、Kf大小顺序为2-甲基萘>1-甲基萘>萘,且均随着污染物Kow增大而增大;萘系物在改性泥炭上均存在明显解吸滞后现象(HI>0.21),解吸滞后程度大小顺序为2-甲基萘>1-甲基萘>萘。研究结果表明:随着萘环上甲基数量增加或α、β碳位序变化,萘系物在泥炭上分配及吸附能力变大,相应,解吸速率降低,解吸滞后程度变大。