不同降雨强度对亚热带水源水库浮游植物群落结构的影响及其驱动因子

为了解降雨事件对亚热带水库浮游植物群落结构的影响,于2022年5月和6月分别在两次不同强度降雨期间进行浮游植物采集调查。结合浮游植物门分类和功能群分类方法,运用非度量多维尺度分析（NMDS）探究两次降雨以及降雨前后浮游植物群落的差异性,并采用冗余分析（RDA）和方差分析（VPA）探明浮游植物群落结构演替的驱动因子。结果表明：共检出浮游植物8门69属125种,功能群划分为11种,其中S1、SN、MP和N为主要功能群。降雨Ⅰ和降雨Ⅱ前后浮游植物群落结构均发生了变化：降雨Ⅰ期间由蓝藻向硅藻演替,且雨期硅藻占优;降雨Ⅱ期间由蓝藻向硅藻和绿藻轻微演替,但蓝藻始终处于绝对优势地位。雨期功能群SN和S1丰度百分比减小,而MP或N丰度百分比增大,与蓝藻向硅藻或绿藻演替的变化特征一致。冗余分析和方差分析表明,混合层深度（Z_mix）、水温和营养盐共同驱动了浮游植物群落的演替,且门分类比功能群分类能更好地解释浮游植物群落变化。本文可为降雨条件下浮游植物的响应机制研究提供参考。     

双向流过滤系统催化氧化同步去除地下水中氨氮和锰

在中试条件下,将含有铁锰氧化膜的活性滤料应用于双向流催化氧化过滤系统,以缩短滤层厚度、增大水力负荷,充分利用原水中携带的溶解氧催化氧化同步去除地下水源中的氨氮和锰,并与单向流过滤进行对比。结果表明：采用双向流催化氧化过滤系统能同步将氨氮（<1.5 mg/L）和锰（<3.0 mg/L）持续处理达到《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2022）。与单向流过滤相比,当滤速为8.0 m/h时,双向流滤层水力负荷增加1倍且反冲洗周期缩短19%,单位时间内滤料对氨氮和锰的总去除量分别提高了56.6%和69.5%,体积氧化速率提升3倍。因此,采用双向流催化氧化过滤能充分利用原水中的溶解氧和活性滤料的全层氧化能力,在同等条件下大幅提高了系统处理水量和处理效率。用SEM、BET和EDS等对滤料进行微观表征,发现在运行过程中,比表面积增大了4倍,活性滤料表面会形成新鲜附着的锰氧化膜,且双向流上下层滤料并无明显区别。     

常规净水工艺中DBPFP的指示指标筛选及应用

因消毒副产物种类繁多且检测复杂,致使其在常规饮用水处理过程中无法被快速监测。为获取适宜的有机物指标以表征消毒副产物生成势(DBPFP),选取金盆水库原水作为研究对象,利用混凝剂硫酸铝模拟混凝—沉淀—过滤—氯消毒的常规净水过程,测定并建立了多种有机物指标(UV₂₅₄、DOC、SUVA和EEMs-PARAFAC组分最大荧光强度)与DBPFP之间的关系。结果表明,随着混凝剂投量的增加,溶解性有机物及DBPFP的去除率均呈现出先升高后基本保持不变的趋势;与其他指标相比,UV₂₅₄与目标DBPFP(THMs、HAAs、HANs和1,1,1-TCP)具有更好的相关性(r²>0.93),且测定简单,适宜作为DBPFP的指示参数。为验证该指标的广适性,将其应用于4种不同水质的原水,均取得了类似结果。以上结果证实UV₂₅₄可较好地指示DBPFP,在常规净水工艺中可依据其变化优化工艺条件来控制DBPs的生成量。     

人工强化负载锰氧化物滤料去除地下水中氨/锰中试

以人工强化负载锰氧化物滤料为研究对象,考察了在两种不同硬度、碱度地下水环境下活性滤料除氨/锰活性形成,以及滤料表面膜负载量与负载强度随时间的变化规律。结果表明,在低硬度、碱度水质环境下运行的1^#滤柱除氨/锰活性形成速度显著高于高硬度、碱度环境下的2^#滤柱,1^#滤柱在第9天时出水氨浓度低于0.5 mg/L,2^#滤柱在第21天时氨浓度低于0.5 mg/L。此外,人工强化负载滤料负载强度与表面膜负载量分别为0.07、0.92 g/10 g,均高于传统挂膜(0.02和0.072 g/10g)。通过SEM与XRD发现,滤料形貌及结构在运行过程中发生了改变,成熟的滤料表面存在大量网状结构,并生成了水钠锰矿型锰氧化物。可见,人工强化负载锰氧化物滤料在低碱度、硬度地下水条件下更易形成除氨/锰活性,能够有效去除进水中2 mg/L的氨/锰,具有一定的工程应用价值。     

锰铈系低温SCR脱硝催化剂的研究进展

综述了负载型和非负载型锰铈催化剂的低温SCR脱硝性能,着重阐述了制备方法、制备条件以及助剂掺杂改性等对不同载体负载型低温催化剂脱硝性能的影响。在此基础上,介绍了锰铈低温SCR催化剂催化还原氮氧化物的反应机理及反应动力学,并探讨了SO2和H2O对锰铈低温SCR催化剂的毒化作用。最后针对目前存在的问题对锰铈系低温SCR催化剂的研究方向进行了展望。     

鸟粪石结晶-絮凝沉淀同步法回收养殖场废水的氮磷

对采用鸟粪石结晶-絮凝沉淀同步法处理含高浓度悬浮物的养殖场废水进行了研究。结果表明,在鸟粪石结晶反应体系中加入PAM,不但有助于改善絮凝沉淀效果,而且可以提高氨氮和磷的回收效果。絮凝沉淀效果主要受PAM加药量和pH的影响,N:Mg:P摩尔比和药剂投加顺序对絮凝沉淀效果几乎没有影响。氮磷回收的最佳条件为：0.3 g/L PAM,pH=9,N:Mg:P摩尔比1:1:1。经处理后的养殖场废水氮磷占比极小,可生化性良好,能够作为反硝化的外加碳源。     

金盆水库上游降雨径流二维泥沙输移沉积模拟

为了探究降雨径流在不同流量、含沙量下对西安市金盆水库水体的影响规律,基于湍流流动模型,对2022年10月降雨径流时期西安市金盆水库上游的泥沙输移和沉积进行了数值模拟,并对所建立模型的可靠性进行了验证。通过对不同流量、含沙量下的径流进行模拟计算,表明在沿程前部断面处,流速越大底部含沙量越小;在沿程后部断面处,流速越大断面含沙量越高;径流含沙量越大,断面含沙量越大,泥沙分布厚度越大。因此,可以根据降雨径流时期来水的流量及含沙量分析泥沙输移沉积的过程,为水库的运行维护提供参考。     

桩基并联双螺旋型埋管换热器传热特性的数值仿真

摸清桩基并联双螺旋型埋管换热器的传热特性是进行合理设计、确保其高效运行的前提。建立了包含回水立管在内的桩基并联双螺旋型埋管换热器三维动态传热的仿真模型,利用其对现场实验的仿真复现及实心圆柱源热源模型解析解的对比验证了模拟结果的正确性。对桩身和土壤温度的模拟结果进行了分析,给出了沿管程、桩基内部以及周围土壤的温度分布。对连续和3种间歇运行模式下桩基并联双螺旋型埋管换热器的运行情况进行了仿真,揭示了其出口水温和单位管长放热量等性能参数的动态变化规律以及桩壁和周围土壤温度沿桩深和桩径方向的分布特征,提出了桩壁温度恢复百分比指标,定量评价了其在间歇运行模式下的温度恢复程度。表明了运停比越小,桩壁温度恢复程度越显著,但随着间歇运行周期的增加,每一间歇期的温度恢复程度呈现下降趋势。     

电化学-膜生物反应器强化污废水处理的研究进展

电化学耦合膜生物反应器（EMBR）是新兴的污废水处理技术,除了能够高效去除常规污染物,EMBR在去除微污染物和病原微生物、缓解抗生素抗性基因增殖、控制膜污染和回收生物能源与资源等方面也具有显著的优势。综述了EMBR工艺的原理及特点、污废水处理效能、能源与资源回收效果、膜污染控制和技术挑战。为了推动EMBR的工程应用,未来仍需开发具有高导电性、生物相容性的电极材料,优化反应器构型和操作条件,以持续提升对污废水的处理效能。     

UASB中厌氧污泥脱铵及与硫酸盐还原的关系

在上流式厌氧污泥床反应器(UASB)建立硫酸盐还原厌氧氨氧化反应过程中,研究了厌氧颗粒污泥对无机废水中铵及硫酸盐的脱除效能,探究了硫酸盐还原与厌氧脱铵的转化途径和机理。结果表明,反应器启动初期NH₄⁺-N与SO₄^2--S即有脱除,平均去除率分别为22.10%和14.83%;中期(运行76 d后)NH₄⁺-N脱除量增加,SO₄^2--S脱除量逐渐减少;后期NH₄⁺-N脱除量最高达到30.79 mg/L,SO₄^2--S基本无脱除。除硝化反应外,H₂O₂以及Anammox反应均可提高NH₄⁺-N的脱除量,且增加HCO₃^-浓度有利于NH₄⁺-N的转化。反应器内出现...