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细砂在曝气除砂设备中的流动特性与沉降模拟
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作者 侯锋 刘莹 +3 位作者 干里里 周晓 刘艳臣 范茏 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第7期989-995,共7页
文章采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)的方法,对同时含有50、60μm这2种砂的新型曝气除砂一体化设备进行数值模拟,探讨其流体力学特性和颗粒沉降规律。结果表明:模拟去除率与理论计算值一致,证明模拟结果的可靠性;... 文章采用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)的方法,对同时含有50、60μm这2种砂的新型曝气除砂一体化设备进行数值模拟,探讨其流体力学特性和颗粒沉降规律。结果表明:模拟去除率与理论计算值一致,证明模拟结果的可靠性;无曝气时50μm颗粒的质量浓度分布和去除率与60μm颗粒有所差异,可能是一体化的集成设计放大了颗粒直径的影响;曝气的引入消除了2种颗粒在质量浓度分布、去除率等方面的差别,增大了去除率,50、60μm颗粒的平均去除率分别从无曝气时的77.9%、86.4%同时增大到95.0%,且去除率随时间变化更缓和;气水比从0.1增大到0.4时去除率没有明显提高,反而带来波动和能耗的增加。该新型设备对100μm以下小颗粒的去除率明显优于现有曝气沉砂池,为后续生化池的高效稳定运行奠定基础。 展开更多
关键词 除砂 计算流体力学(CFD) 精细砂粒 去除率 颗粒粒径
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高密沉淀-超滤深度处理过程有机物变化及膜污染分析 被引量:1
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作者 戈拯 关静雯 +4 位作者 彭轶 安东 石周 陈浩林 王坤 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期3625-3636,共12页
超滤技术被广泛应用于城镇污水深度处理,但膜污染导致的通量衰减问题始终是制约超滤处理效率的主要瓶颈之一。研究利用生化池、二沉池、高密池和超滤出水探究了城镇污水深度处理过程中溶解性有机物(Dissolved Organic Matter,DOM)的组... 超滤技术被广泛应用于城镇污水深度处理,但膜污染导致的通量衰减问题始终是制约超滤处理效率的主要瓶颈之一。研究利用生化池、二沉池、高密池和超滤出水探究了城镇污水深度处理过程中溶解性有机物(Dissolved Organic Matter,DOM)的组成和变化,采用紫外光谱、荧光光谱、傅里叶变换红外光谱等多种技术手段对高密沉淀-超滤组合工艺的超滤膜污染进行化学结构、污染物组成分析研究。结果显示,深度处理可去除多种有机物,二沉池出水、高密池出水、超滤出水的溶解性有机碳(Dissolved Organic Carbon,DOC)质量浓度分别为7.43 mg/L、5.98 mg/L、3.32 mg/L,超滤对DOC截留率达44.5%。此外,深度处理工艺可以显著降低二级出水中蛋白质组分和腐殖质的荧光强度。在模拟废水条件下,探究了高密池出水典型污染物的膜污染机制。高密池出水中的蛋白质和多糖是造成膜污染的主要物质,在经过多批次过滤、反洗试验后依然残留于膜表面,其中残留质量由大到小依次为蛋白质(1.04 mg)、多糖(0.32 mg)、腐殖酸(0.07 mg)。研究表明,深度处理过程的膜污染机制与DOM密切相关,多糖与蛋白协同作用可导致更为严重的膜污染并形成致密且不易脱落的滤饼层,含多糖和蛋白质的模拟废水在第二和第三周期开始时的膜比通量比第一周期开始时分别降低了71%和72%。 展开更多
关键词 环境工程学 深度处理 超滤 有机物 膜污染
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餐厨垃圾湿热水解及其液相产物反硝化性能研究 被引量:1
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作者 李懿南 刘莹 +8 位作者 侯锋 庞洪涛 徐恒 江乐勇 周晓 赵鹏宇 陈湘泽 舒新前 王刚 《中国沼气》 CAS 2024年第5期30-38,共9页
为了考察餐厨垃圾湿热水解的液相产物直接用于污水反硝化的可行性,研究了加水率、湿热水解方式(静态和动态)和水解时间(0~60 min)对餐厨垃圾液化效果、液相产物组成的影响,并对比了液相产物与葡萄糖的反硝化性能。结果表明:湿热水解,尤... 为了考察餐厨垃圾湿热水解的液相产物直接用于污水反硝化的可行性,研究了加水率、湿热水解方式(静态和动态)和水解时间(0~60 min)对餐厨垃圾液化效果、液相产物组成的影响,并对比了液相产物与葡萄糖的反硝化性能。结果表明:湿热水解,尤其是动态湿热水解,能促进固相有机质的液化,但提高加水率对提升餐厨垃圾液化效果影响有限。在加水率50%、动态湿热水解20 min的条件下,液相产物主要由碳水化合物和有机酸组成(碳水化合物占比为73.2%,有机酸占比为11.5%),液相产物VS占比为26%,液相产物COD浓度达到113310 mg·L^(-1),1 kg餐厨垃圾制备的液相产物COD总量达到88.0 g,液相产物C/N为66,是厌氧发酵液碳源的2倍左右。液相产物能达到与葡萄糖相近的比反硝化速率和比葡萄糖更高的反硝化潜能,可以替代葡萄糖充当慢速降解反硝化碳源。 展开更多
关键词 餐厨垃圾 湿热水解 碳源 液相产物 反硝化
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四种碳源条件下城市污水处理厂尾水深度脱氮的性能与微生物种群结构 被引量:21
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作者 彭永臻 王鸣岐 +2 位作者 彭轶 刘莹 张亮 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期1158-1166,共9页
城市污水处理厂出水符合一级A排放标准,其中含有的硝酸盐氮仍可能引起敏感水域水质恶化,故仍需进一步开发尾水深度脱氮技术.研究采用乙酸钠、葡萄糖、甲醇、乙醇4种碳源作为外加碳源,探究序批式反应器(sequencing batch reactor,SBR)悬... 城市污水处理厂出水符合一级A排放标准,其中含有的硝酸盐氮仍可能引起敏感水域水质恶化,故仍需进一步开发尾水深度脱氮技术.研究采用乙酸钠、葡萄糖、甲醇、乙醇4种碳源作为外加碳源,探究序批式反应器(sequencing batch reactor,SBR)悬浮污泥系统进行城市污水厂尾水深度脱氮的可行性.试验结果表明:在进水硝酸盐质量浓度约为15 mg/L、硝酸盐氮容积负荷率为0.03 kg/(m^(3)·d)的条件下,分别投加4种不同的碳源,SBR均能达到97.80%以上的NO_(x)^(-)-N去除率,出水ρ(NO_(x)^(-)-N)<1 mg/L.4个系统实现稳定深度脱氮所需的COD/ρ(N)分别为5、12、6和7,对应去除1 g NO_(x)^(-)-N的碳源量分别为7.35、12.00、4.00和3.37 g,其中乙醇为碳源时投加量最低而葡萄糖为碳源时最高.使用原位全周期方法测得的4个系统平均氮去除速率分别为0.72、0.19、0.32和0.73 kg/(m^(3)·d),其中乙醇和乙酸钠为碳源时反应速率最高而葡萄糖为碳源时最低.碳源种类对微生物种群组成具有显著影响.经过78 d的培养之后,乙酸钠和葡萄糖系统污泥与接种污泥相比种群结构简单,乙酸钠为碳源时微生物以Firmicutes门为主(94%),葡萄糖为碳源时微生物以Actinobacteria 门(45%)和Patescibacteria 门(44%)为主.与之相反,甲醇、乙醇系统中微生物种群的多样性比起种泥有所上升. 展开更多
关键词 城市污水厂尾水 4种液态碳源 深度脱氮 生物种群结构 序批式反应器(sequencing batch reactor SBR) 地表Ⅲ类水
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梯度递减曝气实现一体化部分短程硝化、厌氧氨氧化耦合反硝化工艺(SPNAD)的稳定运行 被引量:7
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作者 彭永臻 阮蓉蓉 彭轶 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第6期540-545,共6页
为了解决一体化部分短程硝化、厌氧氨氧化耦合反硝化(single-stage partial nitritation,anammox and denitrification,SPNAD)系统中部分短程硝化由于过曝气难以稳定维持及短程硝化出水不稳定的问题,在以氨氮质量浓度为80 mg/L、化学需... 为了解决一体化部分短程硝化、厌氧氨氧化耦合反硝化(single-stage partial nitritation,anammox and denitrification,SPNAD)系统中部分短程硝化由于过曝气难以稳定维持及短程硝化出水不稳定的问题,在以氨氮质量浓度为80 mg/L、化学需氧量(chemical oxygen demand,COD)质量浓度为150 mg/L的生活污水为进水的SPNAD系统中,通过曝气量控制进行了60 d的稳定进水负荷试验.在连续曝气控制0.3~0.5 mg/L的低溶解氧(dissolved oxygen,DO)过程中,会依次出现3次明显的DO跃变点Ta、Tb、Tc.结果表明:Tb可作为COD的降解完成指示点,Tc可作为部分短程硝化停曝气的指示点,Tc时刻NH4+-N、NO2--N平均质量浓度分别为20.11、22.83 mg/L,NO2--N和NH4+-N的质量浓度比值为0.93~1.37,适宜作为厌氧氨氧化进水;以DO变化率Δρ(DO)/Δt≥0.04 mg/(L·min)作为渐减曝气量和停止曝气量的设定值;将该梯度递减曝气控制策略应用于以实际生活污水(NH4+-N质量浓度为41.4~75.5 mg/L)为进水的SPNAD系统中,稳定实现了平均96.7%的总氮去除率(nitrogen removal ratio,NRR),平均出水总氮(total nitrogen,TN)质量浓度为2.11 mg/L.通过近150 d的试验为SPNAD系统的稳定短程硝化的稳定维持提出了一种梯度递减曝气控制策略,应用该控制策略可灵活调节本系统适应低氨氮、低ρ(COD)/ρ(TN)城市生活污水的水质变化且出水远优于国家一级A排放标准. 展开更多
关键词 部分短程硝化 一体化部分短程硝化、厌氧氨氧化耦合反硝化(single-stage partial nitritation anammox and denitrification SPNAD) 厌氧氨氧化菌(anammox) 梯度递减曝气 生活污水 稳定运行
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城镇污水处理厂碳排放现状及减污降碳协同增效路径探讨 被引量:37
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作者 张海亚 李思琦 +7 位作者 黎明月 段亮 张洪伟 秦伟 赵立伟 刘鹏 吕云龙 王玉龙 《环境工程技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2053-2062,共10页
污水处理行业是全球十大温室气体排放行业之一,其碳排放量占全球碳排放总量的2%~3%,且仍呈逐年增长的趋势,因此开展污水处理行业碳减排并实现减污降碳协同增效是实现我国“双碳”目标的必经之路。系统分析了我国污水处理厂碳排放状况,... 污水处理行业是全球十大温室气体排放行业之一,其碳排放量占全球碳排放总量的2%~3%,且仍呈逐年增长的趋势,因此开展污水处理行业碳减排并实现减污降碳协同增效是实现我国“双碳”目标的必经之路。系统分析了我国污水处理厂碳排放状况,结果表明:生化池产生的CO_(2)是导致直接碳排放的关键,且生化池的好氧区直接碳排放量最大;由电耗和药耗产生的间接碳排放在总碳排放量中占比较大,是污水处理厂碳减排的关键环节;在污泥处理处置过程中,采取厌氧消化+沼气发电方式时温室气体排放量较少。指出了当前我国污水处理行业碳减排面临的问题,主要包括碳排放核算不精准、碳减排技术研发与应用仍处在起步阶段、顶层设计及管理水平薄弱。在此基础上,提出了适用于我国污水处理厂减污降碳协同增效的路径方案,指出污水处理厂碳减排需多处着力,在碳排放量精确核算的基础上,加强污水处理行业节能降耗、减碳、替碳、固碳技术的研发与应用及多维度控碳方案设计,构建以技术创新为行动力、政策支持为推动力的碳减排总体框架,形成污水处理厂碳减排的闭环,助力我国污水处理厂低碳化发展。 展开更多
关键词 “双碳”目标 污水处理厂 碳减排 低碳技术路径 减污降碳 温室气体
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游离亚硝酸预处理实现MBBR短程硝化的快速启动 被引量:2
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作者 丁凡 梁东博 +3 位作者 李东岳 李朋 李军 陈筱秋 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期113-120,177,共9页
短程硝化工艺具有节约硝化需氧量和反硝化碳源等优势,是目前水处理领域的研究重点。研究游离亚硝酸(FNA)预处理法实现短程硝化的快速启动和稳定运行符合节能低碳的理念。在6个相同的移动床生物膜反应器(MBBR)中分别投加质量浓度为0、3.2... 短程硝化工艺具有节约硝化需氧量和反硝化碳源等优势,是目前水处理领域的研究重点。研究游离亚硝酸(FNA)预处理法实现短程硝化的快速启动和稳定运行符合节能低碳的理念。在6个相同的移动床生物膜反应器(MBBR)中分别投加质量浓度为0、3.2、6.4、9.6、12.8、16.0 mg/L的FNA,对生物膜浸泡12 h进行预处理,并以预处理前的反应器作为对照,研究FNA预处理浓度对功能微生物群落的影响,以及最佳条件下短程硝化的运行稳定性。实验结果表明,25℃、FNA质量浓度为6.4 mg/L、预处理12 h,是降低亚硝酸盐氧化菌(NOB)并维持氨氧化菌(AOB)活性的最佳条件。高通量测序和qPCR结果显示,经过FNA预处理后,NOB的相对丰度和丰度均显著减少。在FNA最佳条件下预处理生物膜,并将其接种在MBBR中,验证其运行稳定性。实验结果表明,FNA预处理生物膜可实现稳定的短程硝化,使亚氮积累率稳定维持在85%以上。 展开更多
关键词 游离亚硝酸 生物膜 短程硝化
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Ag改性PVA/SrTiO_(3)/TiO_(2)光催化材料的制备及性能 被引量:3
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作者 刘富华 《工业水处理》 CAS CSCD 北大核心 2022年第7期125-132,共8页
采用溶胶-凝胶法和化学沉淀法成功合成具有高光催化性能的可回收聚乙烯醇/钛酸锶/二氧化钛/银(PVA/SrTiO_(3)/TiO_(2)/Ag)复合材料。所合成样品通过XRD、SEM、TEM、EDX、XPS、UV-VisDRS、荧光分光光度计和EPR进行表征。结构表征结果显... 采用溶胶-凝胶法和化学沉淀法成功合成具有高光催化性能的可回收聚乙烯醇/钛酸锶/二氧化钛/银(PVA/SrTiO_(3)/TiO_(2)/Ag)复合材料。所合成样品通过XRD、SEM、TEM、EDX、XPS、UV-VisDRS、荧光分光光度计和EPR进行表征。结构表征结果显示其具有均匀的、分层的多孔网络结构。UV-VisDRS测试结果表明由于Ag原子的掺杂,复合材料在紫外-可见光区域具有强烈的光吸收能力,并且产生表面等离子共振效应。荧光分光光度计测试结果证实该复合材料有效地抑制了光生电子-空穴对的复合。对样品进行光催化活性测试,结果证明,在紫外光下PVA/SrTiO_(3)/TiO_(2)/Ag复合材料对亚甲基蓝(MB)的降解具有优异的光催化性能,且光催化性能与初始MB浓度和pH密切相关。重复性研究表明,该复合材料在3个循环后,仍保持初始光催化降解活性的近90%,展现出极好的稳定性和重复使用性。 展开更多
关键词 光催化 PVA/SrTiO_(3)/TiO_(2)/Ag 可回收性
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1998~2018年关于小流域研究的文献计量学分析 被引量:3
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作者 周晓雯 吕婕梅 +2 位作者 安艳玲 高亮 吴振宇 《人民长江》 北大核心 2021年第1期63-68,共6页
为揭示当前国内外小流域的研究现状及研究热点,以Web of Science和中国知网(CNKI)数据库作为中英文文献来源,基于文献计量学分析方法定量分析了1998~2018年期间国内外有关小流域研究的相关文献。分析结果表明:(1)国外从2012年开始进入... 为揭示当前国内外小流域的研究现状及研究热点,以Web of Science和中国知网(CNKI)数据库作为中英文文献来源,基于文献计量学分析方法定量分析了1998~2018年期间国内外有关小流域研究的相关文献。分析结果表明:(1)国外从2012年开始进入小流域研究的爆发期,国内发文量保持稳定,总体来说小流域研究在国内外逐渐受到重视。(2)通过统计国内外高频关键词,发现国外对小流域的研究更侧重于探究气候变化对小流域的影响,而国内的关注点更多地放在了对小流域水土流失的综合治理。(3)根据国外高频关键词共现网络可视图可以看出,国外关于小流域的研究方向更多样化。(4)从高频关键词聚类分析结果来看,国外更侧重于小流域的水质及气候变化对小流域生态系统的影响等理论研究,国内比较关注小流域生态综合治理和工程建设等应用性研究。总结得出,国内外对小流域的研究方向存在差异,国内在防治小流域水土流失的同时还应借鉴国外研究,找出小流域生态环境被破坏的原因,帮助小流域生态系统恢复。 展开更多
关键词 小流域 水土流失 生态综合治理 文献计量 共词分析
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基于“海绵城市”理念的下沉式污水处理厂地面景观设计分析 被引量:6
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作者 陈浩林 安东 +3 位作者 卢先春 孙哲 彭轶 方运川 《现代园艺》 2022年第4期90-92,共3页
下沉式污水厂作为城市重要的公共基础设施,为实现地下地上空间统筹综合利用,通过景观附着的形式实现地上空间的充分利用,既创造了城市绿色生态空间,又为公众提供了全龄友好场景。根据当地上位规划要求,在景观设计中采用“海绵城市”设... 下沉式污水厂作为城市重要的公共基础设施,为实现地下地上空间统筹综合利用,通过景观附着的形式实现地上空间的充分利用,既创造了城市绿色生态空间,又为公众提供了全龄友好场景。根据当地上位规划要求,在景观设计中采用“海绵城市”设计理念,实现园区雨水零排放。为增加园区特色,在植物选配上以乡土树种为主,并植入当地文化元素,打造集环保、科普、景观、文化为一体的生态文化之园。 展开更多
关键词 海绵城市 下沉式 污水处理 景观
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