基于污泥厌氧发酵的太阳能-高温水源热泵供热系统研究

文章根据青岛一个污水厂现有污泥中温厌氧发酵沼气热电联产系统,计算得出污泥高温厌氧发酵时相关数据,设计采取太阳能-高温水源热泵供热的方案补充热量,对污泥高温厌氧发酵系统进行综合评价。结果表明:1)污泥高温厌氧发酵系统较污泥中温厌氧发酵系统产气量多,净发电量大,系统需热负荷大;2)采用沼气+太阳能供热系统为污泥供热,可充分利用太阳能以及回收中水热能,加热循环水,减少一次能源的消耗量;3)污泥高温厌氧发酵系统与污泥中温厌氧发酵系统相比,年电费收益略小,环境效益较大。     

餐厨垃圾与市政污泥混合比对共厌氧消化性能的影响

试验采用餐厨垃圾与市政污泥混合共厌氧消化的方法,在中温条件下(35℃±0.5℃),控制餐厨垃圾(F)与市政污泥(S)挥发性有机物(VS)的比例分别为0∶1,2∶1,1∶1,1∶2和1∶3,研究了不同混合比条件下,系统的产气性能,VS去除率以及对溶解性COD、溶解性蛋白质、溶解性碳水化合物的转化情况。结果表明,与市政污泥单独厌氧消化相比,混合共厌氧消化在提高产气量的同时也提高了系统内溶解性有机物的转化率。其中混合比例为2∶1组效果最佳,沼气产量达到451.29 mL·g~(-1) VS,相对于市政污泥单独厌氧消化提高了55.09%;VS去除率为66.51%,较市政污泥单独厌氧消化提高了20.51%;溶解性COD、溶解性蛋白质及溶解性碳水化合物转化率分别达到80.00%,94.38%和63.32%,比市政污泥单独厌氧消化分别提高了15.91%,42.17%及11.24%。说明餐厨垃圾和市政污泥混合共厌氧消化确实可以显著提高厌氧消化的效率。     

工业化循环水养殖系统移动床生物膜反应器的设计

为建立一种科学、合理、高效的生物滤器设计方法,以移动床生物膜反应器在大西洋鲑循环水养殖系统中的应用为例,首先应用物质平衡原理精准计算循环水养殖系统最大氨氮产生量、最大允许氨氮浓度、生物滤器满足不同要求的流量等关键参数;随后根据移动床生物反应器的特点结合理论目标负载和生产经验对计算结果进行优化,并确定生物滤器的运行参数(流量286 m3/h、水池规格4 m×4 m×2. 5 m、水力停留时间29 min、循环次数20次/d等);最后根据设计标准等确定池体、供水设备、Kaldnes K3填料(填充率40%)、曝气设备(JGR150型罗茨鼓风机)等参数。本设计可为工业循环水养殖模式可持续发展提供科学依据及技术支持。     

丙酮酸钠对硝化细菌制剂活性的影响

分别研究丙酮酸钠对淡水型和海水型硝化细菌制剂中氨氧化细菌(AOB)和亚硝酸盐氧化细菌(NOB)活性的影响。结果表明,丙酮酸钠能明显提高AOB活性,缩短其对环境的适应时间。在丙酮酸钠浓度为7mmol/L时,12h海水型硝化细菌和淡水型硝化细菌对氨氮去除率分别为54.7%和63.4%,是对照组的8.82倍和2.98倍。丙酮酸钠对NOB活性影响与AOB存在不同,其中,丙酮酸钠对海水型硝化细菌NOB有抑制作用,并随其浓度升高而增大,但对淡水型硝化细菌NOB活性影响较小。     

贝类对海水养殖新源水悬浮物的生物沉积作用

为了去除工厂化海水养殖新源水中含有的大量悬浮颗粒物,针对蓄水池中悬浮物重力沉降速率较慢,利用一般的机械过滤或泡沫分离又消耗大量能源的缺点,该试验选择适应能力强的滤食性双壳贝类太平洋牡蛎（Crassostrea gigas）和紫贻贝（Mytilus galloprovincialis）,在不同时期进行现场试验,测定其对蓄水池新源水中悬浮物的生物沉积速率并评估通过一定规模放养贝类对整个蓄水池中悬浮物的沉积效果。结果表明,在适宜的温度条件下（17～25℃）,太平洋牡蛎对蓄水池水中悬浮物生物沉积速率为1.08～1.32 g/（ind·d）,紫贻贝为0.65～0.85 g/（ind·d）。通过在蓄水池中大量吊笼养贝类,蓄水池中贝类养殖区的悬浮物沉降速率明显高于非养殖区。表明滤食性双壳贝类可以用于工厂化养殖新源水中悬浮物的去除,不仅能够实现污染物的资源化去除,还降低了新源水的后续处理负荷。     

南四湖入湖河流水质综合评价与改善效果分析

指出了南四湖入湖河流水质对南水北调东线山东段的调水水质安全具有重大影响,其水质状况备受各界关注。通过对2006~2015年南四湖38个主要入湖河口水质监测数据的统计比较与分析,计算了平均综合污染指数、改进的内梅罗污染指数、各水质指标的浓度变化趋势和污染分担率,进行了南四湖入湖河流水质综合评价与改善效果分析。结果表明:2015年10月与2006年11月相比,南四湖入湖河流水质平均综合污染指数下降了69.77%,内梅罗污染指数下降了68.70%;水质指标CODCr、NH3-N、T-P和T-N的平均值下降率分别为49%、93%、46%和76%;南四湖入湖河流水质污染程度排序:上级湖湖东下级湖湖东上级湖湖西下级湖湖西;南四湖流域的主要污染物为CODCr和T-N;重污染河流由11条减少为1条,但老运河仍是南四湖流域治污的重点。     

pH对海水生物滤器启动阶段构建硝化功能的影响

稳定高效运行的生物滤器是循环水系统养殖过程中至关重要的部分,然而生物滤器在运行过程中会受到诸多环境因子的影响。该文分两部分对进水pH对流化床生物滤器硝化性能的影响进行研究。(1)针对流化床生物滤器挂膜启动阶段进行研究,研究在自然挂膜情况下,不同进水pH(7. 0、7. 5、8. 0、8. 5)对流化床生物滤器启动的影响,结果显示,生物滤器在pH 7. 5时启动时间最短,50 d左右便能够稳定运行,而且在此pH条件下生物滤器对TAN、NO2--N的去除效率最高。(2)生物膜成熟后,针对稳定运行的生物滤器进行试验,研究不同pH(7. 0、7. 5、7. 7、8. 0、8. 5)对生物滤器硝化性能的影响,结果显示,生物滤器在pH 7. 7时,对TAN的去除速率最高,达到(0. 58±0. 02) mg/(L·h)。另外,生物滤器在pH 7. 5时对NO2--N的处理效果最好。试验还发现各处理组皆存在不同程度的NO2--N积累现象,该现象随着pH的升高不断加剧。适宜的进水pH能够缩短生物滤器的挂膜周期并提高其硝化性能。研究结果可以为海水生物滤器的挂膜启动和稳定运行提供理论指导。     

甲醛与重金属二元混合体系对发光细菌的联合毒性

以甲醛及4种重金属Cd(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)为研究对象,以费氏弧菌为受试生物,分别测定5种物质的单一急性毒性及甲醛与重金属二元混合体系的联合毒性,并利用DA模型和IA模型对二元混合体系的联合毒性进行预测及验证。结果表明,依据EC50大小判定5种物质的急性毒性大小顺序为Pb(Ⅱ)、Zn(Ⅱ)、Cu(Ⅱ)、甲醛、Cd(Ⅱ)。DA模型和IA模型都可以较好地预测混合体系"甲醛+Cd(Ⅱ)"、"甲醛+Cu(Ⅱ)"、"甲醛+Pb(Ⅱ)"对发光细菌的联合毒性效应,IA模型预测效果比DA模型更好;对于混合体系"甲醛+Zn(Ⅱ)"的联合毒性,两种模型的预测都不准确。     

大沽河流域农田土壤磷有效性及全磷淋失影响因素试验

以青岛市大沽河流域砂壤、河潮土、砂姜土3种农田土壤为研究对象,开展室内土柱试验,研究土壤pH、温度、含水率等理化性质与生物炭和氮肥配施对土壤有效磷(Olsen-P)和全磷(TP)淋失的影响,以期为提高农田土壤磷素有效性、减少全磷淋失提供参考依据。结果表明:3种土壤的pH在偏中性或弱碱性时磷素有效性最高,pH偏酸性时,土壤全磷淋失量较大;3种土壤不同土层中的Olsen-P含量随含水率的增加表现为不同的变化规律;3种土壤的磷素有效性均随温度的升高逐渐增大,全磷淋失量随温度的升高逐渐降低;生物炭和氮肥配施(T1~T7)处理下均能够有效提高土壤磷素有效性,作用效果依次为生物炭和氮肥联合施加>单加生物炭>单加氮肥,当氮肥和生物炭比例为2:1时,土壤磷素有效性最高。生物炭与氮肥联合施加对土壤全磷淋失的抑制效果优于单独施加生物炭,氮肥对全磷淋失的抑制效果不明显。     

农村生活污水土地处理对土壤微生物和酶活性的影响

通过在污水上部覆土层种植作物,可以达到土地综合利用的目的。为了研究污水土地处理对土壤质量的影响,利用地下升流式高效土地自然净化技术处理农村生活污水的工程设施,从土壤微生物学的角度对系统顶部覆土层土壤微生物数量和酶活性进行了分析。结果表明：污水处理对表层土壤细菌、真菌和放线菌的数量没有明显影响,土壤脲酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性均显著增强。随着土层深度的增加,细菌数量大幅度增加,而真菌和放线菌数量逐渐减少;土壤脲酶和多酚氧化酶活性显著降低,而过氧化氢酶活性无明显变化。说明污水土地处理有利于提高覆土层的土壤肥力和促进作物生长,地下升流式高效土地自然净化技术可以在农村推广应用。