地下渗滤系统处理生活污水中浓度去除率与系统去除率对比研究

通过在试验场建立地下渗滤系统装置,系统在运行达到熟化后,应用其处理生活污水,水力负荷为1.8 cm/d。结果表明,地下渗滤系统对COD、氨氮、总氮的平均浓度去除率分别为87.9%、98.3%、42.9%,平均系统去除率分别为92.3%、98.9%、62.9%。其中,出水COD、氨氮、总氮的平均浓度分别为16.8、0.41、32.78 mg/L。各指标系统去除率都大于浓度去除率,说明系统去除率比浓度去除率更能精确表示地下渗滤系统处理生活污水的能力,尤其是对总氮的去除率更高。     

地下渗滤系统基质的筛选

[目的]筛选地下渗滤系统的基质材料。[方法]以河砂、钢渣、粉煤灰、煤渣为研究对象,考察其作为地下渗滤系统基质对磷的吸附特性。[结果]这4种基质中,从基质对磷的理论饱和吸附量看,钢渣对磷的理论饱和吸附量最大,其次是粉煤灰、煤渣和河砂;从基质的解吸试验可知,钢渣的解析率非常小,粉煤灰的解析率稍大,其次是煤渣和河砂;由准二级动力学方程计算出最大除磷速率Vmax依次为:钢渣煤渣河砂粉煤灰;从基质的价格和取材情况看,河砂、粉煤灰、钢渣、煤渣均属于价廉易得的材料,相比而言,河砂比较易于大量获得,且对磷的去除率也在60%左右,故可以作为地下渗滤系统的主要介质。[结论]为地下渗滤系统选择合适的基质材料提供理论依据。     

地下渗滤系统净化生活污水的研究进展

地下渗滤系统是一种自然生态净化与人工工艺相结合的污水净化技术,已受到越来越多国家的关注和重视。简要介绍了地下渗滤系统的概念和工艺类型,概括分析了地下渗滤系统的研究进展以及存在的问题,并对其在我国的应用前景做了展望。     

人工快速地下渗滤系统渗滤介质对磷的吸附特性

选取河沙、钢渣、粉煤灰、煤渣、砾石、活性炭为渗滤介质,通过静态吸附试验,系统开展了对磷吸附特性研究。研究结果表明,不同介质的理论吸附容量为钢渣＞活性炭＞粉煤灰＞煤渣＞河沙＞砾石,河沙、钢渣更符合Langmuir等温方程描述,其他4种都比较适合Freundlich等温方程描述;各种介质除磷速率Vmax依次为钢渣＞煤渣＞河沙＞活性炭＞粉煤灰＞砾石,钢渣在达到吸附饱和后的解吸率最小,其次是河沙、活性炭、煤渣、粉煤灰、砾石;钢渣、活性炭、河沙、粉煤灰、煤渣、砾石对磷达到吸附平衡的时间分别为8、8、16、16、24、24 h。     

给水厂污泥用做地下渗滤系统基质可行性的初步研究

为了探索给水厂污泥用作地下渗滤系统的可行性,以普通土为对照,对给水厂污泥和作为添加物的炉渣以及两者混合物的的粒径、渗透系数、氮磷吸附能力进行研究。结果表明,在试验条件下,给水厂污泥渗透系数为0.22cm/h,满足地下渗滤系统对基质渗透性能的要求,给水厂污泥的粒径大于普通土,但是渗透性能却低于普通土,添加炉渣可以提高其渗透能力,并且炉渣添加量越大,渗透性能越好。磷吸附和氨氮吸附试验的结果表明,给水厂污泥的磷和氨氮吸附性能分别是普通对照土样的65和3倍,添加炉渣会降低其对磷和氨氮的吸附能力,添加量越大,磷和氨氮的吸附能力越弱,所有受试样品对磷和氨氮的吸附符合Langmuir等温吸附方程。单独采用给水厂污泥或者添加适量炉渣的给水厂污泥能够作为地下渗滤系统的基质。     

三级串联人工快渗系统处理高氨氮生活污水运行参数的优化

[目的]进一步优化三级串联人工快渗系统处理高氨氮生活污水的运行参数。[方法]以校园学生生活区高氨氮生活污水为研究对象,从水力负荷、湿干比以及水力负荷周期等方面,通过模拟柱试验确定其最佳运行参数。[结果]最佳运行参数为水力负荷1.0m/d,湿干比为1∶5,水力负荷周期为4 h,出水COD、NH4-N的浓度均能满足《城镇污水处理厂污染物综合排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。碳源不足是影响三级串联人工快渗系统脱氮效率较低的主要限制因子。缩短水力负荷周期,可以有效增加系统的复氧效率,提高系统对COD、NH4-N的好氧生物降解效率。[结论]该研究为三级串联人工快渗系统的实际工程应用奠定了理论基础。     

草坪喷灌系统水力参数调整

针对草坪喷灌喷洒时间短,喷洒次数多的特点,在地埋式伸缩喷灌系统上,对传统喷灌系统设计的参数进行水力学试验,调大了经济流速,使得系统中管材尺寸缩小,降低投资成本,以便在用水紧缺的广大地区,能够较快发展低成本的节水型草坪喷灌系统。经过四年试喷,在喷洒效果良好的情况下,水头损失有所增加,但水泵选用型号仍为同一型号。节约材料投资25.4%,具有明显的成本优势。     

几种基质对铵态氮静态吸附特性的影响

地下渗滤系统的基质对污水的净化起物理截留、化学沉淀、吸附、氧化还原、络合及离子交换等作用,同时为微生物提供必要的环境条件.因此,选择适当的基质是地下渗滤系统成功的关键.本试验以河沙、钢渣、粉煤灰、煤渣作为地下渗滤系统基质,研究铵态氮的静态吸附特性,旨在为地下渗滤系统筛选合适的基质材料提供理论依据.     

不同水力负荷对池塘养殖尾水处理系统净化效果的影响

【目的】探究池塘养殖尾水处理系统整体及各级沿程在不同水力负荷条件下,总氮（TN）、总磷（TP）的变化规律,探明系统对TN、TP净化效果的最佳运行水力负荷。【方法】对5 hm²养殖池塘配套的约0.5 hm²养殖尾水处理系统,采用低（0.012 m/d）、中（0.023 m/d）、高（0.035 m/d） 3种水力负荷运行,在系统各级沿程(表面流湿地(SFW)、一级净化池塘(PP1)和二级净化池塘(PP2))采集水样,检测TN、TP质量浓度,运用双因素重复测量方差分析法,分析各水力负荷条件下各级沿程TN、TP质量浓度的差异变化,以及养殖尾水处理系统整体和各级净化功能区对TN、TP的净化处理效果,通过PP2、TN、TP去除率与水力负荷的拟合函数关系计算最佳运行水力负荷。【结果】养殖尾水处理系统中TN、TP质量浓度在各级沿程、不同水力负荷间存在极显著差异（P<0.01）,且沿程与水力负荷存在交互作用（P<0.05）。随水力负荷的增加,系统整体对TN和TP去除率均呈线性下降（TN去除率由低水力负荷时的57%下降为高水力负荷时的23%,TP去除率由低水力负荷时的70%下降为高水力负荷时的46%）。随水力负荷的增加,PP2在系统各净化功能区中对养殖尾水TN净化效果的贡献度由低水力负荷时的22%逐渐增大至高水力负荷时的93%。PP2可优化获得最佳水力负荷约0.075 m/d,对应TN、TP最佳去除率均为28%。【结论】多净化功能区组合的养殖尾水处理系统宜建立基于优化水力参数的运行策略,就试验养殖尾水处理系统整体而言,若发挥各净化功能区最佳净化性能,宜采用中水力负荷（0.023 m/d）运行;若以污染物去除总量最优化为目的,需根据养殖池塘排放尾水的水质状况建立运行策略。     

水力负荷对处理海水和养殖废水的无纺布滤器性能的影响

采用水产养殖中最常用的生物滤池工艺,以无纺布为填料处理模拟海水养殖废水和牙鲆养殖废水.通过改变水力负荷,研究了水力负荷对滤器性能的影响,并比较了以沸石、煤渣和塑料短管为填料的试验结果.结果表明,以无纺布为填料的滤器处理模拟海水养殖废水的氨氮容积负荷可达1.75 g·m-3·h-1;亚硝酸盐负荷可达0.10 g·m-3·h-1;处理牙鲆养殖废水时,氨氮和亚硝酸盐氮的负荷分别达2.52和2.34 g·m-3·h-1.增大水力负荷可提高滤器的硝化性能.本试验中,最佳水力负荷高于处理生活污水的普通生物滤池的参数.     

空调工程水系统水力失调的计算与分析

在暖通空调工程的设计及运行中,确定冬夏季的循环水量时,通常有两种情况,一种是定流量,另一种是变流量.前者是冬夏季采用同一种型号的水泵,后者有冬夏季采用不同型号的水泵.     

水力负荷对垂直流人工湿地堵塞的影响

[目的]为了缓解人工湿地的堵塞问题,探讨水力负荷对垂直流人工湿地堵塞的的影响。[方法]该试验通过人工土柱模拟垂直流人工湿地,设置4个水力负荷水平即50、100、150、200 cm/d,找出水力负荷对人工湿地堵塞的影响,并探索该因素运行过程的阈值。[结果]不同水力负荷水平在人工湿地堵塞过程中影响较大,在高水力负荷条件200 cm/d下,系统有效使用寿命只有半年时间,而且可以推测单因素水力负荷的阈值应该处于100~150 cm/d之间;低水力负荷系统的运行时间还可以持续6个月,中水力负荷系统的运行时间还可以持续3个月。[结论]对以后湿地堵塞试验提供分析依据。     

水力负荷和气温对生态滤池处理农户灰水的影响

在三峡库区一个农户家构建了一套处理单个农户灰水的生态滤池工艺,研究了水力负荷和气温对工艺系统运行效率的影响.结果表明,在0.05~0.4 m³·m^-2·d^-1的变化范围内,随着水力负荷的逐渐升高,工艺系统对COD_Cr、NH₄⁺-N、TN、浊度(T)的去除率均呈现逐渐降低的整体变化趋势,而TP的去除率则表现出先升高后降低的变化规律.数据分析表明,生态滤池工艺的最佳运行水力负荷约为0.2 m³·m^-2·d^-1,在该水力负荷条件下,工艺系统对农户灰水中COD_Cr、TN、NH₄⁺-N、TP和浊度的平均去除率分别为75%、58%、72%、50%、80%.工艺系统对灰水中各污染物的去除率平均值均表现为夏季高于冬季,且其在冬季对各项指标的去除率仍然较高.在所监测的各项指标中,气温对COD_Cr指标的系统去除率影响相对最大.     

迷宫流道结构参数对水力性能影响的模拟研究

利用CFD数值模拟方法代替传统水力性能试验对不同结构参数尺寸的齿形迷宫滴头流道内流场进行模拟计算,充分发挥其快速、低成本的优势,选取流量系数、流态指数和水头损失系数3个指标来分析齿形迷宫滴头流道结构参数对滴头工作性能影响的规律.结果表明,齿角度α对流量系数的影响最大,其次是偏差量J,齿高h对其影响最小;齿角度α对流态指数的影响最大,其次是偏差量J,齿高h对其影响最小.     

基于热负荷变化的后混合饮料机温度控制参数优化整定

介绍后混合饮料机的工作原理,分析CCDX型后混合饮料机温控参数设置的固有缺陷,通过改变糖浆的冷却方式,并利用NTC测得的温度和时间的比值（即升/降温速度）来反映热负荷的变化,从而设定不同的压缩机开/关机温度值。测试结果表明,本文所提的温度参数优化整定方法能有效地解决不能同时满足为了得到合格的饮料所需要的狭窄的温控范围和待机状态下每小时开/关机8次的要求,以及饮用水管路冻结的问题。提高了碳酸饮料产品的质量与生产效率。     

寒冷干旱区土壤水力特性参数的模拟估算

测量非饱和带水力特性参数,诸如:饱和含水率、田间持水率等系数,即耗时、费力又难以保证试验精度.但利用实测的土壤基本物化特征参数,颗粒级配、土壤容重等,通过土壤传递函数(PTFs)可以较准确地内插估算出土壤水力特性参数.本研究利用国家自然基金重点项目区--内蒙古太仆寺旗试验断面的实测资料,引入对数平均粒径和对数标准偏差,通过人工神经网络方法建立了太仆寺旗研究区的BP-PTFs函数模型和BP-PTFs-log函数模型,用误差分析理论分析评价了两函数模型的有效性、适用性和精度,并通过两种函数模型的外推预测结果的分析检验比较,结果表明,所建立的BP-PTFs-log函数模型要优于BP-PTFs模型.     

不同水力负荷下凤眼莲对富营养化水体氮磷去除的表观贡献

采用人工模拟方法,研究比较了不同水力负荷条件下风眼莲(Eichhornia crassipes)对富营养化水体氮、磷的吸收能力和去除作用.结果表明,当水力负荷为0.14～1.00 m3/(m2·d),进水总氮、总磷平均浓度分别为4.85 mg/L和0.50 mg/L时,凤眼莲的生物量累积增加31.56～42.89 kg...     

斜式进水流道的优化水力计算

采用直接求解三维雷诺平均Ｎ－Ｓ方程和ｋ－ε紊流方程组的方法，模拟斜式进水流道内的流场，并在此基础上对三种角度的斜式进水流道进行优化水力计算，给出了斜式进水流道最优水力设计准则     

钟形进水流道的优化水力计算

采用直接求解三维雷诺平均Ｎ－Ｓ方程和ｋ－ε紊流模型方程组的方法，模拟钟形进水流道内水流的流动，并在流场数值模拟的基础上对钟形进水流道进行优化水力计算，给出了钟形进水流道最优水力设计准则。     

水力负荷对生态槽深度处理农村生活污水的影响

研究水力负荷对生态槽深度处理农村生活污水效果的影响。结果表明：出水溶解氧随水力负荷增大而降低,当水力负荷为52．90L·d^-1·m^-2和90．20L·d^-1·m^-2之时,出水溶解氧在3．00mg·L^-1以上;当水力负荷增至129．40L·d^-1·m^-2,溶解氧降至0．60mg·L^-1以下。水力负荷增大不利于化学需氧量的去除,当水力负荷由52．90L·d^-1·m^-2之增至90．20L·d^-1·m^-2,化学需氧量平均去除率降低16．70％。随水力负荷增大,出水氨氮、总氮和总磷均呈上升趋势,水力负荷达129．40L·d^-1·m^-2之时,出水氨氮和总磷分别升至1．34mg·L^-1和0．11mg·L^-1,仍分别可达GB3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类和Ⅲ类水体标准。但总氮尚难以达到GB3838—2002之V类水标准。