城市污水交汇管流模型构建与管道污染物运动特性研究

针对城市污水管网交汇导致污染物沉积加重的问题,通过中试和Fluent三维数值模拟VOF耦合DPM模型相结合的方法,研究了污水管网交汇流态变化及其对碳、氮、磷3类污染物运动特性的影响规律。结果表明,污水管网交汇段形成了不同的流态分区,依据水流特征可将其分为水流停滞区、大流速区、流速偏折区、回流分离区、最大流速区和流动复原区。纵深方向上,水流停滞区和回流分离区范围由表层至底层逐渐减小直至消失;沿程方向上,交汇前速度分布比交汇后受支流入汇影响较小,交汇下游整体流速比交汇上游大。受不同交汇流态分区的影响,污水中悬浮颗粒物运动轨迹不同,颗粒物在回流分离区沉降显著,该区域TCOD、TN、TP的浓度最高,水流停滞区次之,在交汇下游流动复原区内,颗粒物逐渐趋于稳定不再继续沉降,污染物浓度随之降低。TCOD、TN、TP沿程浓度最大变化率分别为61.2%、32.7%和24.2%,在低流速下碳类污染物较氮、磷类污染物更易发生沉降。     

海外野外环境工程现场实施风险控制

研究地理国情与土地利用数据的对应关系和差异,将两者的耕地和林地进行差异分析,并针对疑似图斑进行分析和实地补充核查,进而以此为依据编制分层次的自然资源资产负债表样表,为自然资源资产调查和领导干部离任审计工作提供思路和技术支撑。     

SBR/RO工艺源分离尿液处理特性研究

针对源分离生态厕所中尿液处理后难以回用的问题,设计开发了SBR/RO尿液处理系统,研究了SBR耦合RO工艺的最优工况及其对尿液中污染物的去除特性。结果表明,SBR的硝化性能随污泥浓度的升高而增强,p H值是影响系统硝化性能的主要因素,将其污泥浓度提升至12 g/L,p H值维持在7.0～8.0,可避免反应体系内因尿液中尿素分解产生的NH4+-N积累对系统出水水质的不利影响。为减少反硝化反应时间,分析了进水碳源种类及比例对尿液中污染物去除速率的影响,结果表明,采用葡萄糖/乙酸钠混合碳源(质量比为0.73∶1)时,系统对污染物的去除速率最高,反应所需时间最短,因此将外加碳源优化为此混合碳源,同时将缺氧段与曝气段时间调整为1 h和5 h。在最优条件下连续运行SBR/RO系统,其中SBR系统对尿素和NH4+-N的去除率大于99%,出水NO2--N和NO3--N浓度分别稳定在18～33、85～110 mg/L。SBR/RO工艺对尿液中的污染物去除效果明显,出水水质满足《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920—2002)中的冲厕用水水质标准。     

基于RBI的海上储罐检维修优化

结合海上储罐检测的特点,将RBI(基于风险的检测计划)方法和结构分析结合起来,从腐蚀过程模拟及结构应力模拟两方面出发提出海上储罐检测计划的优化方式.     

油田废水的混凝处理技术研究进展

国内油田的开发关乎国家能源安全,油田开发与生产过程会产生大量废水,油田废水的高效处理与资源化利用是我国石油工业绿色低碳发展的关键。目前,混凝工艺因其成熟、经济、实用等特点成为油田废水处理中不可缺少的一项技术。综述了混凝工艺处理油田废水的研究现状与进展,重点介绍了油田废水处理中常用的混凝工艺,阐述了典型混凝剂在油田废水中的应用,并列举了新型复合混凝剂的处理效果与特点,在此基础上梳理了用于提升混凝效果的工艺技术。此外,结合实际工程应用,着重分析了混凝工艺处理油田废水存在的问题以及未来发展方向,以期为油田废水混凝处理技术的研究、开发与应用提供参考。     

城市污水管网中胞外聚合物的沿程变化特性

通过建立一套长度为1 200 m的城市污水管道中试系统,利用三维荧光、傅里叶红外光谱、微电极和高通量测序等方法,对管网沿程生物膜胞外聚合物(EPS)组分含量、有机物组成特征、生物膜厚度及造成沿程EPS含量变化的原因进行了研究。结果表明,EPS含量随着管网沿程距离的增加呈现先增加后逐渐降低的趋势,生物膜厚度和EPS含量变化趋势相似,且均在600～800 m范围内达到峰值,这说明在管网中EPS对生物膜厚度的增长起着重要的作用。三维荧光和傅里叶红外光谱图显示管网沿程生物膜EPS中主要有机物为类酪氨酸和类色氨酸蛋白类物质,主要官能团为酰胺基、羧基、羟基等。为进一步揭示管网沿程EPS含量变化的原因,利用高通量测序对管网沿程微生物菌群的变化进行了分析,结果表明,管网沿程EPS含量的变化,可能是由于在600～800 m范围内环境条件发生变化不再适宜厚壁菌门(Firmicutes)、螺旋菌门(Spirochaetae)和梭杆菌门(Fusobacterium)等菌门的生存,使得其在竞争中处于劣势地位,并逐渐消亡。由此可知,在管网600～800 m范围大量微生物的消亡和细胞自溶破裂是造成EPS含量变化的主要原因。     

面向并行设计的产品需求获取方法的研究

本文分析了面向并行设计的产品需求的内涵及需求建模与并行设计的关系,提出了基于产品需求拓扑结构和信息模板的系统化产品需求获取的方法并开发了辅助工具软件。     

3株高效除磷细菌的分离鉴定及磷去除途径分析

从稳定运行的厌氧/好氧/缺氧序批式反应器（A/O/A-SBR）中筛选分离得到3株高效除磷细菌,通过形态观察、生理生化试验及16S rRNA基因序列分析进行物种分析,确定3株细菌分别为不动杆菌属（Acinetobacter）、克雷伯菌属（Klebsiella）和肠杆菌属（Enterobacter）,NCBI保存登录号分别为OL519151、OL519152、OL519153。以pH值、温度及碳源种类作为影响因子,分析细菌生长特性和除磷率,同时分析无机磷和有机磷在细菌胞内、溶解性微生物产物（SMP）及胞外聚合物（EPS）中的分布转化规律。结果表明：在最佳环境条件下,Acinetobacter sp. PK01、Klebsiella sp. PK02和Enterobacter sp. PK03菌株的最高除磷率分别达到89.4%、85.43%和76.95%。其中,Acinetobacter对环境中磷的去除主要依靠吸收胞外无机磷,并以多聚磷酸盐的形式储存于体内,该途径去除了基质中54.93%的磷;Klebsiella对环境中磷的去除主要依靠EPS合成和吸附作用,该途径去除了基质中47.18%的磷;Enterobacter主要依靠多聚磷酸盐和EPS的合成作用,去除了基质中48.32%的磷。     

水力条件对污水管网沉积层中SRB与MA的影响

为探明城市污水管网水力条件对沉积层中硫酸盐还原菌(SRB)和产甲烷菌(MA)的影响,建立了一套长为132 m、管径为DN400的城市污水管道试验系统,探究了污水管道中水体流速对沉积层污染物、环境因子、SRB和MA的影响。结果表明,在污水流速为0.50～1.20 m/s的冲刷条件下,随冲刷时间的增加,沉积层中碳硫基质不断减少,DO和ORP不断升高,沉积层微生物环境显著改变。在水力扰动下,SRB和MA的种群丰度也发生了变化。由于所在沉积物受到污水的扰动(流速为0.50～1.20 m/s),SRB种群丰度随冲刷时间的增加呈下降趋势;而MA种群丰度在污水流速为0.50 m/s条件下整体呈升高趋势,在流速为0.75～1.20 m/s条件下则呈下降趋势。通过监测不同流速扰动沉积物表层、中层后硫化氢(H₂S)和甲烷(CH₄)的浓度,发现扰动沉积物中层后能减少两种气体的产生,并且1.00、1.20 m/s这种较大流速在影响沉积物中层微生物环境的同时能够显著影响沉积物的底层,有效抑制了H₂S和CH₄气体的产生。     

基于风险的检测在海上设施的应用与若干思考

阐述了海上石化设施的特点,并以某设施为实证对象进行基于风险的检测(RBI)研究,采用对比法研究RBI分析结果与现实数据,说明海洋石油RBI工作上与陆地石化RBI工作存在差异,提出我国海洋石油企业开展RBI工作可能面临的问题,指导海洋设施RBI的具体工作流程,并指出海洋石油RBI工作参数选取过程中需要考虑的关键因素。提出RBI在海上设施应用上需要进一步思考的问题。