底泥扰动在水体富营养化发展进程中的作用

对底泥在扰动状态下磷的迁移转化规律的相关研究进行了回顾,并对底泥扰动在水体富营养化发展进程中的作用机制进行了深入探讨.着重讨论了以往研究中存在的争议问题,并对其原因进行了分析.结果表明,底泥扰动降低了水体中易被生物利用态磷的含量,降低了内源磷的释放能力.因此推测,底泥扰动有助于延缓水体富营养化的发展进程.     

曝气预处理强化底泥对磷的吸附效果研究

针对水体底泥比表面积大及富含粘土、铁铝氧化物、碳酸钙等矿物颗粒的特点,开展了曝气预处理强化底泥吸磷效能的研究.试验结果表明：在对底泥进行曝气的过程中,上覆水中的磷含量保持在较低水平（0.017 mg/L）;底泥对磷的累计吸附量和吸附速率均显著高于未经曝气预处理的底泥.吸附312 h后,预处理底泥对溶解性磷酸盐（SRP）和总磷（TP）的吸附速率分别降至2.484和2.53 mg/（kg·h）,而未预处理底泥的吸附速率分别降至0.391和0.896 mg/（kg·h）.不同的底泥吸附磷后,其弱吸附态磷（NH4Cl-P）及铁结合态磷（BD-P）的含量显著增加,说明磷被底泥吸附时,可能最先形成生物可利用态磷.     

风浪与底栖生物扰动对底泥内源磷释放的协同作用

对浅水湖泊在风浪和底栖生物扰动下的底泥界面效应和磷迁移转化规律进行了总结,并对风浪和底栖生物组合扰动产生的协同作用进行了深入探讨。着重探讨了目前研究中存在的争议问题,并对相关研究提出了方向性的建议。分析表明,风浪和底栖生物对底泥微界面和底泥微环境的改造存在叠加效应,从长期来看,这对浅水湖泊富营养化的发展进程可能起到延缓作用。     

碳酸钙/高岭石复合材料对底泥释磷与组分的影响

为了解决富营养化河道中内源磷释放的问题,合成了一种新型磷负荷控制材料,即负载有碳酸钙微粒的高岭石复合材料（CLK）,研究了其对底泥磷释放和磷组分的影响。结果发现,CLK能有效抑制底泥释磷,最佳投加量为100 mg/g,2 h内即将水中溶解态磷（SRP）浓度控制在0.021mg/L。CLK的添加促使底泥中的可交换态磷（Ex-P）、铝结合态磷（Al-P）和铁结合态磷（Fe-P）向钙结合态磷（Ca-P）转变,其中Fe-P含量减少了17.31%,Ca-P含量增加了27.91%,有效降低了底泥磷释放的风险。     

水化硅酸钙强化穗状狐尾藻对底泥磷吸收能力的研究

通过在底泥中添加聚磷材料--水化硅酸钙来强化穗状狐尾藻对底泥中磷的吸收能力.比较了在不同的水化硅酸钙投加量以及底泥含磷量下,植物的生长情况以及上覆水的SRP、pH.结果表明,水化硅酸钙对于植物生长有明显的促进作用,投加量为20 g时穗状狐尾藻的总质量增加了20%,而未投加水化硅酸钙时,穗状狐尾藻的总质量反而减少了4.79%;投加水化硅酸钙能够促进底泥中磷的释放,并且该作用随水化硅酸钙投量的增加而变大;投加水化硅酸钙会提高水体的pH值,使水体的碱性增强,而植物的缓冲作用会削弱pH的变化,将pH值维持在8.5左右.     

城市河道底泥释磷的影响因素研究

自制模拟河道,取含磷的河道底泥进行试验,考察了温度、扰动、溶解氧等因素对河道底泥释磷的影响。结果表明,加大换水频率、缩短停留时间可以维持较好的水质,但并不能从根本上降低释磷量;溶解氧水平对底泥释磷的影响较大,低溶解氧水平(0.8 mg/L)下的释磷量是高溶解氧水平(7.2 mg/L)下的3.7倍;扰动(风)是影响底泥释磷的主要因素,有扰动时上覆水的TP浓度是无扰动时的4倍多;释磷强度会随温度的升高而明显增大,在静态条件下,水温为22℃时的TP浓度是8℃时的1.5倍。     

沉积物中磷的迁移转化过程论述

磷是造成水体富营养化的限制因子之一.在有效控制外源磷输入造成的污染时,沉积物中的内源磷成为污染主体,内源磷的释放对水体持续富营养化状态所产生的作用逐渐凸显.沉积物中内源磷的释放增大了湖泊、河流等生态系统的水体发生富营养化的风险,明晰沉积物中磷的迁移转化过程对改善水体富营养化现象具有重要意义.总结了沉积物和间隙水中磷的形...     

重金属迁移转化规律研究

通过对阜阳污水处理厂的进水、曝气沉砂池、出水分析检测,研究CASS工艺对城市污水中重金属的去除效果,得出了重金属的迁移转化规律,为进一步提高CASS工艺的污水处理效果提供了科学依据。     

河道疏浚底泥制备泡沫混凝土试验研究

利用河道疏浚底泥制备泡沫混凝土,研究了石灰、粉煤灰和微硅粉部分代替水泥,以及外掺偏硅酸钠、水玻璃和生物炭对所制备的底泥基泡沫混凝土抗压强度、导热系数和吸水耐水性能的影响。结果表明,微硅粉的加入优化了孔隙分布,可诱发火山灰反应,改善底泥基泡沫混凝土的综合性能;外掺2%的大麦草生物炭(500℃)可使底泥基泡沫混凝土的抗压强度提高14.2%,导热系数降低4.78%;添加石灰、粉煤灰和偏硅酸钠降低了泡沫混凝土的综合性能;水玻璃对泡沫混凝土的性能影响不大。     

迁移条件下磷污染红土的物理特性研究

以云南红土为研究对象,以六偏磷酸钠为污染源,通过磷污染红土的土柱迁移试验,研究了磷污染红土的物理特性随土柱不同位置深度的迁移变化。试验结果表明:磷污染改变了红土的物理特性。在土柱表层,磷污染红土的相对质量、黏粒含量、塑性指数增大;随土柱位置深度的增加,磷污染红土的相对质量、黏粒含量减小,液限、塑限和塑性指数在3~5 cm处存在最小值。磷迁移对红土物理性质的影响,关键在于六偏磷酸钠与红土间的相互作用,体现在水解氧化、侵蚀、胶结、溶解、迁移等五个方面,迁移过程中,随土柱位置深度的增加,磷土作用能力降低,对红土物理性质的影响程度减弱。     

环境因子对湖泊底泥释磷的影响研究

在实验室模拟条件下考察了上覆水的TP浓度、pH、温度、溶解氧(DO)浓度、光照、水体扰动等因素对湖泊底泥释磷的影响.结果表明:上覆水为蒸馏水时底泥的释磷强度高于上覆水为真实湖水时的,底泥释磷强度受控于水体中磷酸盐的饱和度;光照对底泥释磷影响不明显,但温度和DO浓度对底泥释磷均有一定影响,升高温度或提高DO浓度均可促进底泥释磷;上覆水的pH呈中性时底泥的释磷强度最小,碱性条件下底泥的释磷强度高于酸性条件下的;扰动可明显提高底泥的释磷强度和速度.     

污泥焚烧工程中的磷形态分布与磷迁移研究

以竹园污泥焚烧工程为依托,采用SMT方法研究磷在干污泥、炉渣和飞灰中的含量及赋存形态。结果表明,焚烧过程使炉渣及飞灰中的总磷(TP)含量比干污泥提高了2~3倍,还使其中的无机磷(IP)含量大幅提升至TP总量的99%以上,在实现磷富集的同时有效提升了磷的生物可利用性。分析焚烧过程对磷灰石无机磷(AP)和非磷灰石无机磷(NAIP)的影响,发现镁离子与钙离子会与污泥中的NAIP发生反应,取代铝离子从而生成钙镁结合形式的AP;与炉渣相比,飞灰在布袋处受CaO添加的影响,此种转化趋势更为明显,AP已经超过NAIP成为优势形态,占IP总量的78.4%。焚烧是上海地区处理污泥的主要方式,该研究结果从营养物回收角度为污泥焚烧飞灰的资源化利用提供了新思路。     

磷酸盐生物还原系统构建过程中磷形态的转化研究

对高浓度生活污水磷酸盐生物还原系统构建过程中的磷平衡和磷形态进行了研究。结果表明,反应器在负荷为1.0 kgCOD/(m3·d)、DO浓度为6 mg/L、温度为30℃、不外排污泥、连续曝气的条件下,运行25 d期间对TP的去除率稳定在85%~93%;生物膜污泥中的聚合磷酸盐含量仅为0.274 mgP/gDS,而结合态磷化氢含量高达3.51×106ngP/kgWS;系统每天对外源磷的去除量为44.2 mg,共损失0.77 g的磷,成功构建了磷酸盐生物还原除磷系统。与接种污泥相比,运行25 d后生物膜污泥中的有机磷(Org-P)和无机磷含量分别减少了3.0和1.43 mgP/gDS;在各种无机形态磷中,水溶性活性磷(H2O-P)、金属结合态磷(NaOH-P)、氧化还原敏感态磷(BD-P)、难溶性的无机和有机态聚合磷(NaOH85-P)含量分别减少了84.1%、13.7%、6.24%、27.3%,钙结合态磷(HCl-P)含量增加了68.9%,据此推断磷形态的转化途径可能是Org-P→H2O-P→NaOH-P→BD-P→NaOH85-P→HCl-P。     

不同底泥系统的湖泊内源释磷规律研究

综合运用了现场高频率水质和环境因子检测、底泥磷分级测定、实验室模拟这3种研究手段,对3个底泥生态系统各异（自然湖、存有底泥的人工湖、铺有防渗膜无底泥的人工湖）的典型湖泊进行了底泥磷释放和水体富营养化规律研究.结果表明：除掉底泥而铺设防渗膜无法改善湖泊的富营养化状况;夏季水华暴发会导致湖泊底层处于缺氧状态,最低DO浓度＜1 mg/L,同时pH值会升高,最高可达9.5,此状态可持续2个月以上;人工湖底泥中Fe-P和Al-P的成分均高于自然湖,在夏季高温、缺氧、碱性pH的典型环境条件下底泥磷的释放量要远大于自然湖,同时其富营养化程度也高于自然湖.     

污泥回流比对A_2N反硝化除磷工艺脱氮除磷的影响

以城市生活污水为研究对象,探讨了不同的超越污泥和回流污泥回流比对A2N工艺脱氮除磷的影响.在超越污泥回流比与回流污泥回流比相同且分别为0.3、0.4和0.6的条件下,A2N工艺对COD的平均去除率分别为92.5%、90.3%、91.6%,相应的出水COD为20.3、28.4、25.3 mg/L;对总氮的平均去除率分别为87.1%、90%、84.9%,出水总氮分别为6.75、5.43、6.95mg/L;对磷的平均去除率分别为99.5%、99.6%和99.0%,出水磷浓度分别为0.02、0.02、0.05mg/L.当回流比为0.4时,A2N系统的除污效果最好.研究还发现,超越污泥流量直接决定了未经硝化而直接进入缺氧池的氨氮量,进而影响出水氨氮浓度.因此,在保证缺氧池有足够污泥的前提下,应尽可能减小超越污泥流量,以降低出水氨氮浓度.     

化学除磷比值对低碳源污水脱氮除磷的影响

为解决低碳源城市污水高效脱氮除磷及磷回收问题,开发了侧流A2O工艺,通过抽取不同量的厌氧池末端富磷上清液至化学除磷池,来研究系统的脱氮除磷效果及磷回收情况。结果表明,在无需增加额外碳源,进水COD为136～168 mg/L、NH3-N为32～40 mg/L、TN为36～45mg/L、TP为6～8 mg/L的条件下,当化学除磷比(富磷上清液抽取量与进水量之比)为10%～20%时,对TN和TP的平均去除率分别可达到95.7%、84%,其中,当化学除磷比为15%时,出水TP浓度可降至0.5 mg/L以下,出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准(》GB 18918—2002)的一级A标准;同时,回收磷量可达进水磷量的23%～29%,既实现了磷的可持续发展,又增加了污水厂的经济效益。     

磷缺乏对活性污泥系统的影响

为了考察进水磷缺乏对活性污泥系统的影响,采用4个序批式反应器(SBR),按照缺氧/好氧的方式运行,通过调节不同的进水COD/TP值,考察了磷缺乏状态下活性污泥的沉降性、絮体形态、胞外聚合物含量以及出水水质.结果表明,当进水COD/TP值≥100/0.4时,活性污泥系统发生非丝状菌膨胀;当进水COD/TP值≤100/0.4时,活性污泥系统具有良好的硝化能力.当进水COD/TP值≥100/0.2时,系统硝化过程受到抑制,出现亚硝酸盐积累.在进水COD/TP值为100/0.2和100/0.1的条件下,亚硝酸盐积累量分别高达5.40和4.66 mgN/gVSS.在进水磷缺乏状态下,活性污泥系统去除COD的能力并未受到明显的影响.     

The Effect of Overbank Flow in a Meandering River on its Conveyance and the Transport of Graded Sediments

A large-scale model hydraulic study of inbank and over-bank river flow, using a regular sinuous river channel with a mobile bed, was carried out in the Flood Channel Facility at HR Wallingford, UK. The selected sediment had a wide range of particle sizes present over the 'fine sand to coarse sand'range. Flow velocity, local and global sediment transport rates, and channel conveyance were all measured. The resulting bed forms were determined and used to explain the secondary circulation in the sinuous channel as well as the size sorting of the sediment. The paper gives an early overview of this major project.