城市污水人工土快滤床运行方式的试验研究

在北京地区的秋、冬季和成都地区的春、夏季,用模拟人工土柱处理城市污水,研究不同季节人工土快滤床的最佳运行方式。试验结果证明,春、夏季以连续配水8h、干化16h的水力负荷率较高;秋季以连续配水8h、干化40h的水力负荷率较高;冬季以连续配水16h、干化128h的水力负荷率较高。COD、BOD5、SS和TP的去除率和处理出水浓度以连续配水8h、湿干比较大的运行方式较好;而TN则以配水8h、湿干比较小的运行方式较好。     

人工快速渗滤法处理干旱区小城镇污水的试验研究

人工快速渗滤法作为一种处理效率较高、处理成本较低、运行维护技术要求低的分散式污水处理技术,比较符合小城镇污水处理需求。针对西北干旱区小城镇水环境污染日益严重,利用模拟系统研究了不同填料比和不同湿干比对人工快速渗滤系统处理小城镇污水时COD、总磷、凯氏氮和铵氮去除效果的影响。结果表明,土砂比2∶1的系统污染物去除效果优于其他填料比,对COD、总磷、凯氏氮和铵氮的去除率分别为35.05%～65.07%、53.27%～70.38%、10.42%～49.65%和11.61%～50.27%。COD、凯氏氮和铵氮的去除率在湿干比1∶1时最高,分别为27.86%～65.07%、49.65%～53.18%和50.27%～57.14%。在湿干比1∶5时,总磷的最高去除率为45.37%～69.15%。     

不同碳氮比条件下4种可控因素对垂直流人工湿地总氮去除的影响

以模拟垂直流人工湿地为研究对象,采用正交试验法考查了在不同碳氮比(C/N)条件下,进水流量、水位高度、湿干比及运行周期4个可控因素对垂直流人工湿地脱氮的影响.结果表明,增加C/N可提高总氮去除效率,4个可控因子对污水总氮的去除有显著影响,进水量是总氮去除最重要的影响因素,干湿比的影响强度随着C/N的增大而增加,当C/N为1:1和3:1时,总氮的去除效果最优组合为:水位高度为50 cm,湿干比为2:1,周期为24 h且进水流量为80 cm·d-1;当C/N为5:1时,总氮的去除效果最优组合为:水位高度为25 cm,湿干比为1:1,周期为24 h且进水流量为80 cm·d-1.     

水力停留时间对水平潜流人工湿地脱氮除磷的影响研究

分析了水力停留时问和温度对水平潜流人工湿地脱氮除磷的影响.在一定范围内,停留时间越长,COD、氨氮和TP去除率越高,当超过一定临界停留时间后,它们的去除率基本没有明显增加.同时,温度也有助于 COD、氮氮和TP去除,在保证达到去除效果前提下,提高温度可缩短水力停留时间].水力停留时问分别为4d和5d时.系统对COD和氨氮的去除均可达到90％,对磷的去除则相对较低,最高的去除率略高于30％,这为实际的水平潜流人工湿地脱氮除磷提供了一定的指导.     

固定化复合微生物对废水的脱氮效果

利用海藻酸钠和聚乙烯醇,将含有硝化细菌、反硝化细菌、光合细菌、放线菌等菌体的复合微生物固定化,研究其对人工废水与鱼塘水的脱氮效果。结果表明,复合微生物经固定化后提高了脱氮效果,人工废水NH4 -N的去除率为84.10%,凯氏氮的去除率为75.66%;鱼塘水NH 4-N去除率几乎达到100%,凯氏氮的去除率达到87.58%。     

几种水生植物去污能力比较研究

在人工模拟条件下,利用室内试验箱培育,研究了挺水植物芦苇、慈姑和浮叶植物睡莲、荇菜对人工配置污水的净化效果。结果表明,4种水生植物均能有效吸收污水中过剩的氮、磷营养物质,经过20d植物处理,对水体中氮素去除率表现为芦苇(77.25%)慈姑(76.16%)荇菜(75.13%)睡莲(71.69%),对磷素去除率表现为芦苇(78.97%)慈姑(75.76%)荇菜(75.23%)睡莲(73.09%);4种水生植物对污水中的氮磷去除效果均比较明显,在相同条件下脱氮除磷效果最好的是挺水植物芦苇。     

垂直流-表面流复合人工湿地系统对污水的净化效果研究

[目的]研究垂直流-表面流复合人工湿地系统对污水的净化效果。[方法]采用表面流湿地与垂直流湿地组合成的复合人工湿地系统对污水进行处理,研究该系统在水力停留时间分别为48、24、12、6 h时对污水的净化效果。[结果]垂直流湿地对COD、BOD的去除率达52%以上,复合湿地系统对有机物的去除率随水力停留时间的增加而有所增加,对COD、BOD的去除率分别为62%~70%、60%~82%。表面流湿地在N的去除上起比较重要的作用,复合湿地系统对TN、NH4+-N的去除率分别为23.5%~46.4%、42.85%~80.38%。垂直流湿地对TP的去除效果明显好于表面流湿地,在不同配水条件下,复合湿地系统对TP的去除率达47.84~73.56%。[结论]垂直流-表面流复合人工湿地系统对污水的净化效果较好。     

6种水生植物在人工湿地中特性的比较

[目的]比较6种水生植物在人工湿地中的特性,为选出耐低温、脱除有机质好的优势品种提供依据。[方法]用黄菖蒲、水莎草、香蒲等6种水生植物构建垂直流人工湿地,比较其在秋季处理城市污水的效果。[结果]黄菖蒲湿地CODcr去除效果最好,去除率为60.73%,大红草去除效果最差,去除率为33.72%;黄菖蒲、水莎草和芦苇对TN去除效果相似,达30%以上;对照试验除P率达65.46%,植物湿地对TP去除率比对照试验仅提高4.78%～11.06%。[结论]植物在人工湿地中对COD的去除效果较明显;填料对P的吸附是湿地除P的主要因素,而植物除P效果不明显;黄菖蒲、芦苇及水莎草是低温环境中较佳的湿地植物。     

潮汐流-水平潜流组合人工湿地的污水处理效果

利用室内潮汐流和水平潜流人工湿地装置,构建潮汐流-水平潜流(TF-HF)和水平潜流-潮汐流(HF-TF)2种不同组合的人工湿地系统,探讨不同组合方式的水平潜流和潮汐流人工湿地复合系统对污染物的去除效果。研究结果表明:在进水条件相同、潮汐流人工湿地淹没排空比均为12h∶12h、水平潜流人工湿地水力停留时间(HRT)均为4d、系统回流比均为1∶1条件下,潮汐流-水平潜流人工湿地系统和水平潜流-潮汐流人工湿地系统对总有机碳(TOC)的去除率分别为90.2%和91.3%,无明显差异;对NH4+-N的平均去除率分别为19.5%和39.2%,总氮(TN)的平均去除率分别为10.3%和30.5%,水平潜流-潮汐流人工湿地系统表现出较好的运行效果。     

规模化猪场粪污处理工艺研究

采用水解-SBR-活性碳吸附工艺处理规模化猪场粪污,水解反应器停留时间(HRT)2.0h～6.0h,CODCr去除30.1%～47.3%,BOD5去除54.1%,SS去除56.0%～61.1%,TN去除22.3%,TP去除55.3%,NH4-N几乎没有去除.水解对CODCr的去除效率比沉淀高17%.SBR停留时间(HRT)1.0～1.4d,CODCr、BOD5、SS去除率分别为52.1%～82.1%、89.0%～95.7%、93.9%～97.3%,但出水中仍残留相当数量的难降解CODCr.SBR对氮有较好的去除效果,TN去除率为74.1%,特别是对高浓度NH4-N的去除,取得了相当好的结果,去除率达97%以上.生化处理出水再经过活性碳吸附,接触时间15分钟,CODCr、BOD5、NH4-N、TN、TP去除率分别达75.8%、78.6%、12.8%、20.3%、28.3%.经过该工艺处理,出水完全能达到<污水综合排放标准>(GB8978-1996)的一级标准.     

经处理小城镇污水灌溉保护地番茄的试验研究

为探讨经处理的小城镇污水在保护地无土栽培番茄种植上对番茄产量及果实品质和安全性影响,以北京昌平污水处理中心出水和人工快速渗滤系统处理后的小城镇污水作为番茄灌溉水进行利用,结果表明,用处理后污水进行灌溉,番茄产量略低于清水对照,但不影响番茄单果重。浇灌小城镇生活污水对番茄果实中砷、汞、铅、镉、氟、硝酸盐和亚硝酸盐含量无不良影响,但果实锌含量超标的风险较大。浇灌污水对番茄果实的可溶性固形物、还原糖和维生素C含量无明显的负面影响。因而,将经处理的小城镇生活污水用于浇灌保护地无土栽培番茄的做法是可行的。该研究结果为小城镇生活污水在农业上高效回收利用提供了数据支撑。     

新建天然气管道的除水与干燥技术

综述了当前新建天然气管道的各种除水和干燥技术。举例介绍了适合距离较长的管道一次性完成除水使用的两类除水清管列车及其技术细节，以及适用于较短距离管道（段）除水使用的分多次单发清管器的除水方法和除水技术要点。分别对目前最常用的真空干燥法、干空气吹扫干燥法和甲醇扫线干燥法的原理、工艺、技术要点、优点和缺点等进行了论述。提出了涩宁兰管道选用干空气吹扫法干燥的建议，并对某管段干燥需要的时间进行了预测。     

不同水源灌溉冬小麦盆栽试验

为利用污水灌溉冬小麦提供参考依据,利用新乡市生活污水、再生水及地下水3种不同水源进行了盆栽灌溉冬小麦试验.结果表明:重金属在根、茎叶中均有累积,籽粒中仅含有少量的铬;除汞以外,其他重金属均未超过国家标准,未造成重金属污染.污水灌溉后重金属铅、铬和镍在小麦植物体中的残留量因部位不同而有差异,重金属在小麦植株中的分布为根＞茎叶＞籽粒.可以采用新乡市污水作为农业灌溉用水,但要经常跟踪测定,预防土壤和农作物被污染.     

天等指天椒的热风—微波联合干燥工艺

[目的]确定天等指天椒的最佳干燥工艺条件,为其加工开发与利用提供参考依据.[方法]采用热风—微波联合干燥天等指天椒,考察热风干燥温度、微波功率对其干燥效果的影响,并通过对比干燥耗时及干燥天等指天椒Vc含量进一步验证采用热风—微波联合干燥天等指天椒的可行性.[结果]先用80℃热风干燥40 min再进行60 W微波干燥5 min,天等指天椒的干燥效果良好,其干燥时间仅需45 min,较单一热风干燥的时间（210min）缩短了78.6％;且Vc损失最少,含量最高.[结论]采用热风—微波联合干燥天等指天椒,既能缩短干燥时间、提高生产效率,又能保证产品品质,在实际生产中可进一步推广应用.     

生物炭对土壤拦截外源氮磷等污染物效果的影响

采用室内土柱淋洗装置,在潮褐土中按干质量比分别加入2%、4%、8%、16%的生物炭,研究不同用量生物炭对外源污水下渗速度的影响及对污水中氮、磷、COD的拦截效果。结果表明:在该实验条件下,生物炭的添加可以显著提高外源污水的下渗速度,进水10~12 L期间,2%和4%生物炭用量系统的下渗速度与CK无显著差异,而8%生物炭用量系统的下渗速度相对CK可提高593.08%,16%系统的下渗速度最大提高942.90%。生物炭对外源污水中TN(进水浓度为30.16 mg·L^-1)有很好的拦截效果,TN平均拦截率为95.79%,且生物炭用量与进水量对土柱系统的TN拦截率无显著性影响;生物炭对外源污水中COD(进水浓度为510 mg·L^-1)有很好的拦截效果,2%~8%生物炭用量系统的平均COD拦截率为54.14%,而16%系统的平均COD拦截率为66.22%,显著高于其他处理,随进水量增加,不同处理淋滤液中COD浓度变化不明显。结合污水下渗速度可知,在相同时间内,高生物炭用量(8%和16%)处理可拦截更多的外源氮素和COD。试验初期(进水3~6 L时)高生物炭用量(8%和16%)处理的淋滤液中TP浓度高于进水浓度,而2%和4%系统的TP浓度低于进水浓度,随进水量增加,不同处理淋滤液中TP浓度逐渐降低:8%生物炭用量系统在进水量达到9L时出水TP浓度低于进水浓度,并最终达到45.70%的TP拦截率;16%的系统在进水量达到17 L时TP拦截率为20.71%;2%和4%系统的TP平均拦截率达到90%。综合不同生物炭用量的下渗速度、氮磷等污染物的拦截率,8%生物炭用量的土柱系统可在相对较短的时间显著提高土壤对外源污染物的拦截效率,并减小土壤内磷素流失的风险。研究结果可以为河岸边植被缓冲带新的构建技术提供理论依据。     

基于多物理场耦合的热风干燥模型及其验证

热风干燥是多物理场耦合的过程,存在热风外环境和物料内部湿热迁移共同作用.在质量和能量守恒定律的基础上应用达西定律、菲克定律、傅里叶导热定律,分别构建了热风干燥过程中物料外部与内部的流场、温度场、质量场的控制方程及模型,描述了热风干燥过程中整个干燥室内的湿热传递规律.针对油菜籽热风干燥过程,基于COMSOL Multiphysics对干燥模型进行求解并进行了油菜籽热风干燥实验,以验证模型的有效性.结果表明:物料干基含水率的模型求解结果与真实实验结果最大相对误差为13.3%;在干燥过程中物料存在干区、湿区、蒸发区之分,干区与湿区被蒸发区分开,且蒸发区逐渐由物料外部向物料内部迁移;干燥过程中干燥室内水蒸气浓度先增大后减小,且干燥室中心区域水蒸气浓度比干燥室边缘区域高;物料平均温度在干燥初期迅速上升,中期上升速度逐渐减小,后期趋于平稳且接近热风温度;干燥室边缘区域风速比中心区域风速大,热风流场在极短的时间内达到稳态,其中心区域风速接近为0.     

水葫芦的资源化利用研究

针对目前水葫芦〔Eichhornia crassipes(Martius)Solms-Laubach〕疯长带来的污染大、难处理的问题,进行了水葫芦污水净化及日光玻璃温室干燥试验。结果表明,种植了水葫芦的食堂污水氮磷含量在较短时间内明显下降,去除率分别可达94.3%和94.2%,水葫芦吸收带走的氮、磷量(试验水葫芦中增加的氮、磷量)分别为490.2、130.5 mg/kg;此外,定时鼓风的玻璃温室的干燥速率比自然晒干快,若将水葫芦干燥至含水率为10%左右,温室干燥需要6 d,而自然晒干需要9 d。     

云当归干燥特性及动力学研究

[目的]研究云当归切片干燥特性,解决云当归的干制问题。[方法]利用干燥试验,研究不同干燥温度和切片厚度对云当归干燥速率和品质的影响,通过水分比变化拟合干燥动力学数学模型。[结果]干燥温度和切片厚度对云当归切片的干燥速率有显著影响。干燥温度越高,干燥用时越短;切片厚度越大,干燥用时越长。Page模型对云当归切片干燥过程的拟合性较好,模型预测值与试验值吻合性好,可以用来预测云当归切片的干燥过程。采用4~6 mm厚度的切片,在60~70℃热风干燥温度下,云当归干制品中阿魏酸与蒿苯内酯的含量最高。[结论]该研究结果为实现云当归的工业化生产提供技术支持。     

水曲柳厚板材的干燥工艺

采用高温干燥与常规干燥相结合的工艺技术，干燥水曲柳厚板材，经多次实践证明，不仅缩短干燥周期，而且提高了干燥质量。     

4种抗生素用于干木耳组织分离方法的评价

[目的]筛选出4种抗生素的使用方法及用于木耳的干制条件.[方法]以野生及栽培木耳为供试材料,以干耳浸泡于抗生素75％酒精混合溶液消毒的方法进行组织分离.对比污染率、萌发率筛选4种抗生素的适宜使用方法和木耳干制方法,显微观察木耳不同部位的萌发能力.[结果]4种抗生素的使用方法分别为:青霉素6 mg/mL消毒3～5 min...