徐州市尾水导流及农业灌溉工程生态风险分析

徐州市尾水导流及农业灌溉工程投资大,涉及的区域广,影响因子多而复杂,势必对沿线的生态环境产生长远的影响。利用生态风险分析的基本原理和方法,研究了导流工程生态风险受体,并且对导流河渠水环境、尾水农业灌溉等进行了深入的生态风险分析。研究表明,导流线路占用原有河道,尾水流域面积扩大,尾水中部分内分泌干扰物等污染物可能会对流域水环境产生长期的潜在危害;尾水沿途用于农业灌溉,可能会对灌区土壤生态系统、地下水等造成不同程度的影响。     

污水处理厂尾水对排放河道水质的影响

[目的]考察污水处理厂尾水排放对地表水的影响。[方法]以苏南地区某城镇污水处理厂为例,对污水处理厂尾水、纳污河道上、下游河水水质进行了连续1年的监测分析。[结果]尾水的集中排放导致排放口河水水质各指标明显高于上、下游河水,且排放口上游河水污染物平均浓度小于下游。空间上看,随着河道的自净、稀释作用,离污水处理厂排放口越远,水质呈好转趋势。时间上看,纳污河道的TN、TP和NH~+_4-N指标浓度呈现出冬季高、夏秋低的特点。[结论]污水处理厂尾水排放会导致排放河道营养盐(N和P)浓度的升高,应采取相关措施减小污水处理厂尾水排放对纳污河道及区域水环境造成的影响。     

水轮机尾水管涡带压力脉动同步及非同步特性研究

尾水管涡带是混流式水轮机在部分负荷工况运行时尾水管内出现的一种螺旋状涡旋运动,其诱发的压力脉动对水轮机运行稳定性有直接影响且易造成疲劳破坏。基于SST k-ω湍流模型对运行在42. 35%额定功率的某混流式模型水轮机进行了尾水管内部流动特性的试验测试与数值研究,数值压力脉动幅值及主频与试验测试吻合度好,误差分别约为2. 70%和2. 62%。尾水管内出现进动涡带时,测点压力均作0. 25倍转频的周期性脉动,涡带扫过测点时,其压力最低。位于涡带运动轨迹附近的压力测点,其压力幅值最高。为了进一步阐明尾水管涡带的复杂流动特征及其动力学特性,将尾水管压力信号分解为同步分量及非同步分量。研究发现,分解后的非同步分量对原始信号有较强的依从性,其幅值较高且保持主频为0. 25倍转频,而同步分量主频发生变化且压力脉动幅值较小,表明非同步分量对尾水管涡带的形成贡献大于同步分量。尾水管锥管段不同高程上同步及非同步分量幅值的量化分析表明,非同步分量幅值绝对占优,沿流动方向非同步分量幅值先增大后减小,而同步分量幅值逐渐增加。     

泄水锥加长与主轴中心孔补水对水轮机尾水管流态的影响

为了探究泄水锥加长与主轴中心孔补水对水轮机尾水管流态的影响,采用SST湍流模型对某混流式模型水轮机进行了全流道三维非定常模拟.对额定工况下原泄水锥、泄水锥加长这2种方案,以及对部分负荷工况下原泄水锥、泄水锥加长、泄水锥加长后补水这3种方案进行了计算.分析了不同方案下尾水管水流流线、尾水管各断面压力、尾水管涡带及流体的涡流黏度值的变化情况.结果表明:在额定工况下,泄水锥加长后对尾水管水流有稳流效果且水轮机效率略有提高;在部分负荷工况下,泄水锥加长后尾水管中心产生的涡带有变小的趋势,但涡带的偏心距稍有增加,而向尾水管补入2%额定流量的水流后,尾水管流态明显改善,直锥段水流的涡流黏度值降低,尾水管涡带的偏心距和涡带形态都有所减小,由偏心涡带引起的低频压力脉动幅值也有明显降低.     

外塘甲鱼养殖对水质的影响及处理分析研究

随着人们水环境安全意识的提高,甲鱼养殖水体的水质污染引起了越来越多的关注。为了探索甲鱼养殖过程对水质变化的影响,便于尾水处理,对外塘甲鱼养殖水体进行研究。结果表明,外塘养殖过程对水体pH值、溶解氧、氨氮和总氮的影响较小,污染物累积效应较低;对化学需氧量和总磷的影响较大,污染物累积效应较高。在投加净水剂后,外塘甲鱼养殖水体中化学需氧量和总磷去除较明显,可以达到直接排放标准。     

冷水鱼养殖尾水治理技术试验

为保护水域生态环境,实施环保养殖,加强养殖业自身环保建设,采用固液分离、沉淀吸收、氧化降解、微生物降解过滤净化和植物吸收等生态处理技术,开展冷流水养殖尾水综合处理技术研究,在处理系统为养殖面积40%的情况下,能有效降低尾水中的COD和氮磷,处理效果分别达到了100%、87.13%、75.56%。     

养殖尾水循环渠中底泥微囊藻毒素含量与水化指标的相关关系分析

近年来,随着池塘养殖业的不断发展,富营养化引起的蓝藻水华已成为一个严重的问题,蓝藻水华产生的微囊藻毒素污染因其毒性效应而引起了人们的广泛关注。为研究底泥中微囊藻毒素与关键水化指标间的相关关系,本试验在蓝藻爆发盛期循环水养殖系统的养殖尾水循环渠中,设置3个采样点,每2 d采样1次,共进行10 d,分别分析底泥中微囊藻毒素(MC-RR、MCLR)含量和水化指标(TN、TP、COD)。结果表明,试验期间水中TN、TP、COD含量的变化范围依次为0.26～0.66,0.23～0.60,6.23～7.86 mg·L~(-1);MC-RR、MC-LR以及MCs含量的变化范围依次为0.53～0.86,0.01～0.68,0.87～1.34μg·g~(-1);MC-RR与TN、TP、COD正相关,与N/P负相关,MC-LR与TN、TP、COD、N/P负相关,MCs与TP正相关,与TN、COD、N/P负相关,其中除MCs与TN相关关系显著(P0.05)外,其他相关关系均未达显著水平(P0.05)。     

不同固定化微生物颗粒降解养殖尾水中污染物的性能评价

选取3种载体（凹凸棒土、卡拉胶以及硅藻土）进行固定化微生物颗粒制备,并对不同颗粒性能、污染物去除性能及主要影响因素进行了研究。颗粒性能研究表明：凹凸棒土与硅藻土固定化微生物颗粒具有较好的机械强度,卡拉胶机械强度低;在有营养补充的前提下,凹凸棒土和卡拉胶可以稳定释放1.50×106 CFU/mL和2.60×105 CFU/mL的微生物,硅藻土固定化微生物颗粒缓释性能较差;利用Monod方程拟合可得,对于CODMn,硅藻土固定化微生物颗粒具有最大的比降解速率（μmax）,卡拉胶与之相当,凹凸棒土最低,同时硅藻土固定化微生物颗粒的Ks值显著低于其他两种颗粒;同时,氨氮降解动力学也呈现了相似的规律。环境条件对固定化微生物颗粒降解污染物的影响分析表明：中性（pH=7）条件下,凹凸棒土、卡拉胶、硅藻土固定化颗粒降解CODMn的一级速率常数最高;凹凸棒土与硅藻土固定化微生物颗粒在中性和碱性条件下的降解氨氮速率更高,卡拉胶在中性条件下降解氨氮速率最高。固定化微生物颗粒降解CODMn、氨氮的一级反应速率常数随温度的升高而增大,其中凹凸棒土固定化微生物颗粒对温度的变化更为敏感。除了硅藻土固定化微生物 颗粒以外,随着污染物初始浓度的增加,其余两种降解CODMn的一级反应速率常数k1值显著上升（P＜0.05）。不同曝气强度下3种固定化微生物颗粒降解CODMn一级反应速率无显著性差异（P＞0.05）,更高的曝气强度对氨氮降解有利。     

池塘养殖尾水治理工程复合人工湿地的构建

近年来,我国水产养殖业发展迅速,但养殖塘会排放大量养殖废水,给生态环境造成严重污染。针对养殖塘尾水污染物的类型、特点,构建多级复合人工湿地,采用生态化处理的方式降低养殖废水污染指标,可确保出水水质达标排放,改善养殖尾水造成的环境污染问题。基于此,以河北省唐山市丰南区黑沿子“渔光一体”产业园区尾水处理项目为例,构建“沉淀池+低氧塘+氧化塘+生物净化塘”复合人工湿地净化系统,有效减少尾水污染物,使出水水质达到标准排放要求,从而保障区域内水环境的生态安全,为我国类似地区水产养殖尾水生态化处理提供参考。     

利用农业废弃物强化人工湿地处理污水处理厂尾水机理研究

为研究3种典型的农业废弃物（玉米芯、玉米秸秆和小麦秸秆）作为人工湿地外加碳源脱氮的可行性,利用三维荧光和高通量测序分析了植物碳源在人工湿地中促进废水脱氮的增强机制。结果表明：农业废弃物材料可以很好地释放有机碳,累计碳释放量为119.78~172.84 mg·g^-1,同时分解释放的溶解性有机物（Dissolved organic matter,DOMs）主要由腐植酸和黄腐酸组成。在添加农业废弃物的人工湿地中,TN去除效率提高了30.8%~41.2%,并且脱氮菌属Pseudomonas、Thauera等的相对丰度提高了16.38%~22.02%。添加玉米秸秆的人工湿地具有较好的脱氮效果。研究表明,利用农业废弃物作为人工湿地外部碳源处理污水处理厂尾水,可以显著降低尾水中TN,这也为农业废弃物的处理找到了一个新的出路。