强化混凝技术对南淝河季节性污染物去除效果研究

针对南淝河河口水体夏秋季节藻类的质量浓度高,冬季NH_4~+-N质量浓度异常高的特点,研究强化混凝技术对藻类和NH_4~+-N的去除效果,并应用于南淝河现场构建的混凝沉淀系统。结果表明:混凝剂单独使用时,聚合氯化铝(poly aluminium chloride,PAC)的除藻效果最好,去除率为76%。选用除藻效果较好的阳离子聚丙烯酰胺(cationic polyacrylamide,CPAM)作为助凝剂,藻类的去除率显著增加,均达99%,但对NH_4~+-N的去除效果不佳;聚合氯化铝铁(poly aluminium ferrous chloride,PAFC)与CPAM的组合对NH_4~+-N的去除率最高,为7.54%。通过投加黏土矿物,增加NH_4~+-N的去除率。NaCl与MgCl_2联合改性的凹凸棒与CPAM联用时,对NH_4~+-N的去除率最高达85.65%。选用"PAFC+CPAM"作为南淝河旁路强化混凝系统的投药配方,现场应用时,夏秋季对藻类的去除率平均为88.64%;冬季对NH_4~+-N的去除率平均为24.49%。     

Elman神经网络模型在水质预测中的应用

基于Elman神经网络基本原理和方法,以曲靖市潇湘水库总氮预测为例,采用SPSS软件分析总氮与环境因子的相关性,选取与总氮显著相关的pH、DO、NH_4~+-N、NO_2~--N、NO_3~--N和透明度作为网络输入,总氮作为输出,构建单、多隐层Elman神经网络水质预测模型,并构建RBF、GRNN神经网络水质预测模型作为对比模型。结果表明,单、多隐层Elman神经网络水质预测模型泛化能力强,预测精度高,算法稳定,预测精度随着隐层数的增加而提高。单、多隐层Elman神经网络模型均可用于水质预测预报,可为水质预测预报提供新的途径和方法。     

氮的形态对HANNA测试仪精度影响的研究

在使用HANNA高浓度NH_3-N测试仪(HI93715)、NO_2~--N测试仪(HI93708)和NO_3~--N测试仪(HI93728)过程中发现存在相互干扰作用。验证试验表明,三种测试仪都存在误差,尤其在使用NO_3~--N测试仪时,NO_2~--N对其影响较大,通过采用0.8％氨基磺酸作为NO_2~--N掩蔽剂,可消除NO_2~--N的影响。     

云南省九大高原湖泊水体叶绿素a与环境因子的相关分析

采用2009—2015年湖泊监测资料,运用数据回归统计方法,研究云南省九大高原湖泊水体叶绿素a与水温、p H、DO、COD_(Mn)、SD、NH_3-N、NO_2-N、NO_3-N、TN、TP等环境因子的相关性,建立相应的回归方程。结果表明,叶绿素a含量与水温、p H、COD_(Mn)、DO、NH_3-N、NO_2-N和NO_3-N呈正相关,与TN、TP呈显著正相关,与SD呈显著负相关;且叶绿素a的对数与TN、TP的对数呈显著正相关,与TN/TP的对数呈一定的负相关。湖泊可能是磷为藻类生长限制因子的湖泊。削减TN、TP和NH_3-N含量在控制叶绿素a方面具有现实意义。     

不同工况对A2/O工艺的处理效果研究

基于高原环境下的A~2/O工艺,以温度、溶解氧(DO)、水力停留时间(HRT)为控制工况,采用单因素控制变量法,对化学需氧量COD、总磷(TP)、总氮(TN)及氨氮(NH_4~+-N) 4个水质指标,根据GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》进行分析。结果表明,温度最佳工况为10℃,出水COD、NH4+-N和TP分别符合一级A标准、一级B标准和二级标准; DO最佳工况为4.5 mg/L,COD和TN达到一级A标准,NH_4~+-N和TP分别达到二级标准和三级标准;未得出HRT的最佳工况,当HRT为26.25 h,出水COD的处理效果最佳,符合一级A标准。     

南水北调水源补给潮白河水源地对地下水质的影响分析

为查明南水北调水源入渗补给潮白河水源地后地下水的水质现状及其变化趋势,对南水北调水源和水源地下水质进行了持续监测。结果表明:南水北调来水水质优良,对地下水的稀释混合作用占主导地位;同时,地下水中发生了显著的硝化作用,地下水中K~+、Cl~-、HCO_3-、TH、NO_2-N、NH_3-N及NO_3-N的质量浓度明显降低,pH值升高。研究结果对南水北调水源回补地下水决策具有重要的指导作用。     

MBR工艺出水在粉土介质中的污染物转化规律研究

通过土柱试验模拟了MBR工艺出水在粉土介质中的下渗过程,并对下渗过程COD_(Mn)和三氮(NO_3~--N,NO_2~--N,NH_3-N)的迁移转化规律进行了分析研究.试验结果表明:MBR出水中的CODMn在粉土介质中容易得到降解,而氮素虽然在粉土介质中存在硝化和反硝化反应,经拟合总氮反应符合一级反应动力学方程,但从总体上看总氮降解速率缓慢,试验条件下总氮的衰减系数为0.105 9 m~(-1).     

以海绵为填料的厌氧氨氧化反应器对污泥脱滤液的处理效果

为了研究以海绵作填料利用半硝化(PN)-厌氧氨氧化(ANAMMOX)联合工艺对实际废水进行脱氮处理的可行性,在一上流式厌氧固定床反应器中,利用熊本东部的某污水处理厂的污泥脱滤液进行了试验研究.运行结果表明,联合工艺运行时,控制亚硝化反应器温度为(30±1)℃、pH为7.5、溶解氧为1 mg/L时,亚硝化的活性比较稳定,出水NO_2~--N/NH_3-N为1左右.对于ANAMMOX反应阶段,在较高的总氮负荷3.6 kgN/(m~3·d)下,TN、NH_3-N 和NO_2~--N的去除率分别达到70%、72% 和91%,反应器处理效果较好.此外ANAMMOX 反应器在(17±2)℃时NO-2-N去除率低于(25±1)℃时6%;但当环境温度升高时,ANAMMOX菌的活性可以迅速地从低温操作条件下恢复(2～3 d).     

低温条件下不同填料的BAF处理生活污水的试验研究

构建了两个平行的BAF(分别是陶粒/竹丝复合填料BAF和竹丝填料BAF),研究了低温环境下两个BAF处理生活污水的特性。结果表明:水温为7.9℃~14.8℃时,相对于竹丝填料BAF,陶粒/竹丝复合填料BAF的净化效果更显著。陶粒/竹丝复合填料BAF对TN、NO_3~—-N、NH_4~+-N和TP的去除率为2.7%~89.4%、61%~94.6%、11.5%~99.8%、25.5%~96.8%,而竹丝填料BAF对TN、NO_3~—-N、NH_4~+-N和TP的去除率为1.3%~78.5%、3.7%~92.4%、3.1%~97.7%、2.0%~89.3%。而且陶粒/竹丝复合填料BAF出水NO_2~—-N浓度为0.05~1.73 mg/L,平均为0.64 mg/L相对偏低。可能在低温条件下,复合填料上不同菌种之间的共降解和协同降解作用更为显著。     

巢湖原水生物接触氧化预处理的研究

本研究以巢湖水直接进行生物陶粒接触氧化预处理试验,试验结果表明生物接触氧化预处理对巢湖水源中的COD_(Mn)、NH_3-N、NO_2~--N、色度、臭味等具有较好的去除效果,从而减轻了常规净水处理工艺的负荷,节约了混凝剂。     

河道再生水入渗的水岩相互作用机理研究

依托引温济潮工程受水区,通过室内淋溶试验,研究再生水经过河床底部介质过程中阳离子的交换吸附机理以及河床底部介质对TN和NO_3~--N的去除效果。根据受水河道周边的地下水水质监测数据,验证了再生水与河床底部介质的水岩相互作用机理。结果表明:再生水资源利用9年以来,地下水中盐度增加;尽管再生水入渗引起了水中K+与河道底部介质中Ca~(2+)之间的交换吸附,但仍然对地下水总硬度具有稀释作用,导致总硬度降低;河道底部介质对再生水中的NO_3~--N具有显著的去除效果,使得地下水中NO_3~--N浓度很低。对于无机组分而言,再生水资源利用对地下水水质基本没有负面影响。     

Nitrogen and phosphorus changes and optimal drainage time of flooded paddy field based on environmental factors

While many controlled irrigation and drainage techniques have been adopted in China, the environmental effects of these techniques require further investigation. This study was conducted to examine the changes of nitrogen and phosphorus of a flooded paddy water system after fertilizer application and at each growth stage so as to obtain the optimal drainage time at each growth stage. Four treatments with different water level management methods at each growth stage were conducted under the condition of ten-day continuous flooding. Results show that the ammonia nitrogen (NH⁺₄-N ) concentration reached the peak value once the fertilizer was applied, and then decreased to a relatively low level seven to ten days later, and that the nitrate nitrogen (NO^-₃-N) concentration gradually rose to its peak value, which appeared later in subsurface water than in surface water. Continuous flooding could effectively reduce the concentrations of NH⁺₄-N, NO^-₃-N , and total phosphorus (TP) in surface water. However, the paddy water disturbance, in the process of soil surface adsorption and nitrification, caused NH⁺₄-N to be released and increased the concentrations of NH⁺₄-N and NO^-₃-N in surface water. A multi-objective controlled drainage model based on environmental factors was established in order to obtain the optimal drainage time at each growth stage and better guide the drainage practices of farmers. The optimal times for surface drainage are the fourth, sixth, fifth, and sixth days after flooding at the tillering, jointing-booting, heading-flowering, and milking stages, respectively.     

NO-2-N、MLSS对反硝化脱氮除磷的影响

通过对实验室培养的富集反硝化聚磷菌活性污泥在不同电子受体条件、不同MLSS条件下进行缺氧批式试验,研究了NO-2-N作为电子受体时对反硝化脱氮除磷的影响,并与NO-3-N作为电子受体时进行比较。同时分析了MLSS对反硝化脱氮除磷的影响。结果表明:NO-2-N可作为电子受体被DPAOs利用,但是过量的NO-2-N会对吸磷产生抑制作用;NO-2-N作为电子受体可能同时参与了反硝化除磷和常规的内源反硝化。此外,增加活性污泥浓度(MLSS)可提高缺氧吸磷速率,但过高的污泥浓度会导致单位污泥的吸磷速率降低,因此需合理控制反硝化除磷中的MLSS。     

沉积物-水界面中可交换态氮对不同菹草密度的响应

为了认清沉水植物对富营养化浅水湖泊沉积物-水界面可可交换态氮的影响,通过模拟试验,利用连续流动注射分析仪测定了NO-3-N、NH3-N等指标,并结合其他环境指标,研究了沉积物-水界面中TN、NO-3-N、NH3-N对不同菹草量(0 g、150 g、300 g)的响应。结果表明,菹草的存在增加了间隙水氧化还原电位(Eh),降低了p H,且菹草量越大,间隙水中Eh、p H值变化越明显;利用单因素方差分析,得出300 g菹草组与对照组的间隙水TN质量浓度有显著差异(P0.05);菹草量越大,间隙水中TN、NO-3-N和NH3-N以及表层沉积物中固定态铵、有机氮、NH3-N和NO-3-N的去除效果越好。     

表面流人工湿地不同植物及其组合净化污水处理厂尾水研究

为提高表面流人工湿地对低污染水的生态净化效率,对人工湿地中湿生植物的组成进行比选研究,设置8个由不同湿生植物(包括挺水、沉水和浮叶植物)组成的表面流人工湿地,比较其净化尾水氮磷效果。结果表明:挺水植物圆币草(Hydrocotyle verticillata)和大聚藻(Myriophyllum aquaticum)组合的表面流人工湿地净化尾水氮磷效果最好,其人工湿地对TN、NO-3-N和NH3-N的平均去除率分别为68.6%、62.6%和78.2%,对TP和溶解性无机磷(DIP)的平均去除率分别为64.5%和80%。浮叶植物睡莲(Nymphaea L.)人工湿地去除氮磷能力次之,TN、NO-3-N、NH3-N、TP和DIP平均去除率分别为55%、55.2%、63.3%、56.1%和64.7%,体现一定的污染物去除潜力。沉水植物苦草[Vallisneria natans(Lour.)Hara]在与圆币草等共存净化尾水过程中逐渐失去优势种地位。而由黄菖蒲(Iris pseudacorus L.)和再力花(Thalia dealbata)等挺水植物构建的表面流人工湿地,虽然生物量高,但其氮磷去除效果较差,尤其是再力花人工湿地对TN、NO-3-N和NH3-N平均去除率仅在18%~36.2%之间,对TP和DIP平均去除率也分别只有41.5%和38.7%。因此,采用圆币草和大聚藻组合构建的表面流人工湿地能更有效净化污水处理厂尾水中氮磷,对TN的去除尤为高效,能有效提升尾水水质。     

基于云模型的东平湖枯水期地下水水质评价

为考察南水北调东线工程通水前后东平湖地区枯水期地下水水质变化情况,引入云模型,选择总硬度、SO_4~(2-)、Cl~-、NO_3~-、NH_4~+、F~-6个水质指标作为评价因子,将南水北调东线工程通水前后的东平湖地下水水质实测数据输入云模型,得到各评价因子的确定度和基于权重计算的各采样点的综合确定度,由最大确定度确定各采样点的水质级别。结果表明,南水北调东线工程通水后,所采集的7个地下水水样的水质级别并未降低,湖区东部水样的水质劣于西部。     

重庆老龙洞岩溶地下水化学特征及影响因素

为研究老龙洞地下河出口(G3)与表层岩溶泉(G1、G2)水化学特征差异及影响因素,利用统计方法对2012年月尺度的水化学数据进行分析。结果表明:研究区地下水水化学组成以Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO_3~-、SO_4~(2-)为主,水化学类型主要为Ca-HCO_3型;Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO_3~-浓度变异系数较小,主要来源于碳酸盐岩地层溶蚀,且以石灰岩溶解为主;硫酸与硝酸参与了碳酸盐岩的溶蚀,其中硫酸对碳酸盐岩溶蚀的影响更大;地下水中SO_4~(2-)、PO_4~(3-)、Na~+、K~+、Cl~-和NO_3~-浓度变异系数较大,主要受农业施肥、畜禽粪便、企业废水和生活污水等因素的影响;SO_4~(2-)、PO_4~(3-)、Na~+、K~+、Cl~-浓度表现为地下河高于表层岩溶泉,而NO_3~-浓度表现为地下河低于岩溶泉。     

农田排水沟渠底泥-间隙水-上覆水氮磷迁移转化规律研究

研究氮磷在底泥、上覆水以及两者间交换介质-间隙水三者之间的迁移转化规律对控制农业面源污染具有重要科学意义。本研究对降雨和无降雨情况下氮磷在沟渠底泥、间隙水和上覆水间的迁移转化规律进行了分析;同时,对扫描电子显微镜(SEM)下底泥颗粒的微观形貌进行了观测。结果表明:在水稻生长前期氮磷被吸附贮存在底泥中,中后期被再次释放出来;在整个水稻生长期内,间隙水的总氮、总磷浓度约为上覆水的3.1和6.5倍,氮主要以NH_4~+-N形式存在;在降雨过程中,沟渠底泥成为氮磷释放的源,NH_4~+-N为氮的主要迁移形态,上覆水中NH_4~+-N逐渐向NO_3~--N转化,颗粒态氮磷对TN、TP流失有较大影响;沟渠底泥颗粒表面粗糙、具有一定的微孔结构,为底泥吸附氮磷提供了条件。     

Effects of hydraulic retention time,temperature, and effluent recycling on efficiency of anaerobic filter in treating rural domestic wastewater

With rural population expansion and improvement of the socio-economic standard of living, treatment of rural domestic wastewater has rapidly become a major aspect of environmental concern. Selection of a suitable method for treatment of rural domestic wastewater depends on its efficiency, simplicity, and cost-effectiveness. This study investigated the effects of hydraulic retention time(HRT), temperature, and effluent recycling on the treatment efficiency of an anaerobic filter(AF) reactor. The first round of experimental operations was run for three months with HRTs of one, two, and three days, temperatures of 18℃, 21℃, and 24℃, and no effluent recycling. The second round of experimental operations was conducted for another three months with HRTs of three and four days; temperatures of 30.67℃, 30.57℃, and 26.91℃; and three effluent recycling ratios of 1:1, 1:2, and 2:1. The first round of operations showed removal rates of 32% to 44% for COD, 30% to 35% for TN, 32% to 36% for +4NH-N, 19% to 23% for 3NO-N-, and 12% to 22% for TP. In the second round of operations, the removal rates varied from 75% to 81% for COD, 35% to 41% for TN, 31% to 39% for +4NH-N, 30% to 34% for 3NO-N-, and 41% to 48% for TP. The average gas production rates were 6.72 L/d and 7.26 L/d for the first and second rounds of operations, respectively. The gas production rate increased in the second round of operations as a result of applied effluent recycling. The best removal efficiency was obtained for an optimum HRT of three days, a temperature of 30℃, and an effluent recycling ratio of 2:1. The results show that the removal efficiency of the AF reactor was affected by HRT, temperature, and effluent recycling.