- 任丽芳;巩有奎;孙洪伟;
通过逐步减少外加碳源降低进水碳氮比(C/N)、降低好氧曝气速率、延长好氧和缺氧阶段停留时间的方式，在厌氧/好氧/缺氧交替运行的SBR反应器(AOA-SBR)内，成功实现了生活污水同步脱氮除磷过程(SNDPR),并利用化学计量学方法考察了不同反应条件下AOA-SBR内PAOs、GAOs间竞争特性，确定了系统脱氮除磷性能及N_2O释放。结果表明：C/N降低同时减少好氧曝气量，增加好氧停留时间，有利于AOA-SBR内PAOs增殖，促进了反硝化除磷过程；C/N由7.0降至3.3,反应器平均TN去除率均达到80%以上，平均TP去除率则由65.2%增至81.2%。不同C/N条件下，AOA-SBR内厌氧、缺氧、好氧阶段微生物内源物质变化均呈现PAOs-GAOs共存特性，高COD/N条件下(COD/N=7.0),AOA-SBR倾向于富集GAOs的内源物质变化特性。高C/N条件促进了DGAOs内源反硝化过程，N_2O释放量增加，低COD/N条件下(COD/N=3.0),DPAOs大量增殖，DGAOs-DGAOs两者耦合内源反硝化过程，促进了N_2O还原，减少了N_2O释放；C/N由7.0降至3.3,N_2O释放量由2.23 mg/L降至1.05 mg/L,产率由7.21%降至3.94%。DGAOs内源反硝化与DPAOs反硝化除磷过程协同，能够充分利用原水中碳源，破解城市生活污水脱氮瓶颈。
2024年05期 v.42 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 1454K] [下载次数：469 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - 吴怡;王华;邓燕青;李晓瑛;徐浩森;
鄱阳湖作为我国第一大淡水湖泊，具有重要的生态功能与社会价值。根据2012—2017年鄱阳湖实际监测数据选择湖区内具有代表性的6个点位，选用综合加权的营养状态指数法(TLI法)对湖泊营养状态进行评价，并采用相关系数法根据生物指标对其准确性进行判断。初步提出了鄱阳湖营养化回归方程，将湖泊水文特征纳入计算，并引入生物指标作为参照。研究发现：1)根据TLI法评价结果，研究时间段内鄱阳湖水体TLI均值在44.00～49.00范围内，多处于“中偏富”营养水平，蚌湖作为碟形湖30.56%的时间均处于富营养状态，其水体营养程度偏高。2)相对于藻细胞密度夏季高、冬季低的季节性变化规律，鄱阳湖内TLI值保持稳定，标准偏差在3.00～5.00内。且TLI值不能匹配湖泊内藻细胞密度存在的显著差异，在藻细胞密度相差300%的情况下TLI值仅变化约2%。其原因为湖泊内单一水体理化指标(TP、TN、SD、COD)并不能很好地反映藻类的增殖状况，而TLI法却高度依赖这些水体理化指标。3)鄱阳湖内的藻类增殖驱动因素具有高度的空间异质性，其中水温均对藻类增殖产生了较高的正面影响，TP在湖口、蚌湖、康山处为藻类增殖的限制因素之一，而流量与水体透明度则由于湖盆形态的空间差异性而对不同点位影响不一。为实现对湖泊水体更有效的管理与保护，需综合考虑其他因素以实现对藻类增殖驱动机制的全面研究，并提出新的综合性湖泊水体营养评价方法。
2024年05期 v.42 10-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1288K] [下载次数：664 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：0 ] - 沈耀辉;康彩霞;吴明蔚;刘钰润;童祯恭;王栎媛;
为研究鄱阳湖沉积物氮形态的分布，将鄱阳湖分为北部湖区、中心湖区、河流入湖区3部分，于丰水期、平水期、枯水期对不同区域进行上覆水及沉积物的采集，利用分级浸取法对沉积物中的离子交换态氮(IEF-N)、弱酸可浸取态氮(WAEF-N)、强碱可浸取态氮(SAEF-N)、强氧化剂可浸取态氮(SOEF-N)进行提取，并对沉积物各形态可转化态氮与沉积物理化性质进行相关性分析。结果表明：丰水期沉积物TN含量为2.05～8.91 g/kg,平水期沉积物TN含量为1885.71～4727.27 mg/kg,枯水期沉积物总氮(TN)含量为480.79～3933.00 mg/kg,总体表现为丰水期含量最高；沉积物中4种可转化态氮含量在不同时期有明显差异，最显著的特征表现为3个时期SOEF-N含量均表现为最高，可见可转化态氮以SOEF-N为主。空间上，鄱阳湖沉积物TN含量表现为河流入湖区>北部湖区>中心湖区；沉积物可转化态氮含量的空间分布与水位变化有关，在不同时期4种可转化态氮含量的空间分布存在较大差异。沉积物中各形态氮含量与沉积物的理化性质有极大相关性，并且多受到气候环境等因素的影响。
2024年05期 v.42 18-27页 [查看摘要][在线阅读][下载 1501K] [下载次数：345 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 姚海倩;郭新超;符峰满;杨好;郭祥;张方红;
以颗粒活性炭为载体，在其上负载锰铁铈多金属氧化物，采用浸渍煅烧法制备了Mn-Fe-Ce/GAC催化剂。通过SEM、XRD、XPS、BET对催化剂结构进行表征，结果表明金属在催化剂表面均匀分散。研究了不同因素对催化臭氧氧化降解DOC和TN效果的影响，并且探究了催化剂的重复利用及稳定性。在臭氧投加量为1.9 mg/(L·min),废水初始pH为6.3,进水苯胺浓度为19.89 mg/L的条件下，反应150 min后，DOC和TN去除率分别达到88.88%和86.73%,催化剂处理效果良好，且重复使用5次后，DOC和TN去除率仍保持在75%和70%以上，其重复使用性能稳定。
2024年05期 v.42 28-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1258K] [下载次数：544 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ] - 苑宇杰;林涛;
为实现水中典型的药物类新污染物尼泊金丁酯(BPB)的氧化降解，通过构建过渡金属的活性位点以及调控材料的结构特性，利用水热法及煅烧法合成了MIL-100(Fe, Mn)衍生物催化剂用于催化H_2O_2降解水中BPB。详细探究了催化剂投加量和水环境化学条件(如初始pH、温度、共存离子等)对MIL-100(Fe, Mn)衍生物催化体系降解水中BPB的影响，同时对反应体系中活性物种进行鉴定分析。结果表明：MIL-100(Fe, Mn)衍生物催化体系在较宽pH范围和不同溶液温度范围(10℃～40℃)内均表现出良好的催化性能，且适当提高催化剂投加量有助于活化H_2O_2氧化水中BPB,优选pH=7.0、298 K(25℃)反应条件下投加0.2 g/L催化剂，然后加入1 mmol/L的H_2O_2可实现反应15 min内氧化降解96%的BPB。另外，反应体系中引入HCO~-_3对BPB降解起明显的抑制作用，但不同浓度的NO~-_3和Cl~-对水中BPB降解效果影响不大。MIL-100(Fe, Mn)衍生物催化剂通过Fe、Mn金属离子之间的协同作用，可促进H_2O_2分解产生·OH,进而快速氧化水中BPB。
2024年05期 v.42 35-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1287K] [下载次数：383 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 许华一;李姗蔚;韦静;周向同;吴智仁;
通过调节光照强度和藻浓度来实现最佳的短程硝化工艺，探究了光照强度和藻浓度对反应器出水水质、溶解氧(DO)浓度、氨氧化菌(AOB)数量和酶活、藻光合作用色素含量以及微生物形貌及群落结构的影响。水质测定结果表明：在16000 Lux光照强度和添加1170 mL小球藻培养液(OD_(680)=1.6±0.4)的条件下，亚硝酸盐积累率达到88.88%,实现了良好的短程硝化效果。DO监测结果表明：反应器中ρ(DO)一直在0.1～0.11 mg/L,并且藻浓度是反应器中DO浓度的主要影响因素。AOB菌的氨单加氧酶(ammonia monooxygenase, AMO)活性和amoA基因拷贝数，以及藻的3种光合作用色素含量在反应器运行后期逐渐趋于稳定，说明反应器内AOB菌和藻逐渐形成了稳定的共生系统。高通量测序结果显示，AOB菌属Nitrosomonas和小球藻属Chlorella是主要的功能微生物，并且扫描电子显微镜观察到2种功能微生物的形貌。通过探究不同藻供氧条件对短程硝化工艺中功能微生物活性、数量和微生物群落结构的影响，为该工艺启动和稳定运行的藻供氧调控提供了理论参考。
2024年05期 v.42 42-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1411K] [下载次数：648 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ]
- 谭宇杰;陈亚一;周彬杰;陆雪琴;甄广印;胡维杰;
采用废弃活性炭和K_2S_2O_8对污泥进行预处理，发现不同配比的活性炭和K_2S_2O_8可以破坏污泥结构，增强污泥脱水性能。当污泥中加入1.00 g/g VS活性炭和1.60 mmol/g VS S_2O_8~(2-),反应20 min后进行抽滤实验，污泥经过60,120,180,240,300 s抽滤，失水量分别为(4.95±0.05),(6.65±0.15),(7.45±0.05),(7.90±0.10),(7.90±0.01)g;相比原始污泥，在相同时刻下，失水量分别上升了32.00%、20.91%、19.20%、17.04%和16.18%;抽滤后泥饼含水率为(62.63±1.09)%,相较原始污泥泥饼，含水率下降了19.97%。说明活性炭和K_2S_2O_8可以大大提高污泥脱水性能，加快污泥脱水速率，降低泥饼含水率。在工业应用中，活性炭和K_2S_2O_8具有成本低廉的优势，用于污泥脱水可降低污泥预处理费用，节约成本。同时，高效的污泥处理可降低污泥综合处理以及后续处置成本。
2024年05期 v.42 70-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1241K] [下载次数：761 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：0 ] - 冷杰雯;时珂;王雪婧;寇巍;付晓伟;孙兆楠;
有机废物制备生物炭技术近年来已在多领域成为研究热点。以市政污泥(MS)为原料通过热解制备生物炭(MS-BC),利用红外扫描光谱(FT-IR)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)和比表面积分析(BET)对MS-BC进行表征，并将其用于吸附去除四环素，考察了制备条件和操作条件对MS-BC吸附四环素性能的影响。研究结果表明：高温热解制备的MS-BC1000孔隙结构发达，比表面积大，可提供较多的吸附位点，吸附性能良好。当投加量(m_((MS-BC)))为0.3 g,吸附时间(t)为4 h,吸附温度(T)为25℃,振荡频率(v)为200 r/min,初始pH值为6,初始浓度(C_0)为50 mg/L时，四环素去除率可达到98.5%左右，Langmuir吸附等温模型和Lagergren准二级动力学方程可以较好地拟合四环素在MS-BC的吸附行为，以单分子层化学吸附为主，通过键的极性相互作用和π-π相互作用吸附到MS-BC表面，最大吸附量可达到333.3 mg/g。该成果可为市政污泥的资源化利用和四环素抗生素废水的处理提供理论依据。
2024年05期 v.42 75-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1277K] [下载次数：1151 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：10 ] |[阅读次数：1 ] - 齐男;赵一诺;赵鑫;王俭;杨春璐;胡筱敏;
目前对于纤维素类废弃物发酵产氢效率提升的研究，大多集中于各种预处理方式对比及实验条件优化方向，但对低温常压预处理技术研究较少。采用正交试验设计(OED)和中心复合设计(CCD)设计了预处理条件，并通过直接测量法和响应面法对预处理温度条件和时间条件进行了优化。利用修正Gompertz模型(MGM)和Logistic函数模型(LFM)对低温预处理后的花生壳生物产氢进行了动力学模拟，并分析了其应用潜力。正交试验结果表明：花生壳在50℃下预处理12 h,最大TRS(总还原糖)为3.16%,优于中心复合设计。PSP在-80℃下处理12 h,产氢量达到最大值109.2 mL,相比对照组提高了54.46%。模型模拟表明：LFM对氢气产量的预测要比MGM更准确，预测值与实际值之间较高的相关系数和皮尔逊相关性也证明了这一点。低温预处理能有效提高花生壳的还原糖释放量，提升其产氢效率，在个别温度适宜的花生产区(如东北、河南等地),可借助自然气温实现花生壳的低能耗预处理，为经济高效、稳定地从花生壳中回收生物能源提供了一种新思路。
2024年05期 v.42 83-89页 [查看摘要][在线阅读][下载 1187K] [下载次数：286 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：0 ] - 张效刚;齐添;宋树祥;陈彬荣;张玉飞;陈晓强;张乐;李慈花;李一鸣;
结合开挖中试，对我国南方某生活垃圾填埋场进行约20万t存量垃圾的开挖大试，以探讨开挖工况和设计参数。结果表明：1)斗轮式挖掘机开挖效率低于50 t/h,作业连续性差。2)垃圾密度在原状体积下为1.04 t/m~3,开挖后下降约34%,开挖前取样测得的密度值与开挖后的基本相等。3)装运效率平均为6车次/h,占设计值的46%,作业连续性主要受到发电厂内调度状况的影响。4)在1～18 h内，随着连续作业时间的延长，开挖效率总体上先升高再降低，在10 h处附近出现最大值。昼间、夜间和跨昼夜作业的开挖效率分布存在差异，宜选择跨昼夜作业。5)填埋场厂界和开挖面监测点位空气中6种污染物浓度水平总体上很低，但数据尚不足以用来分析开挖产生的影响。当单小时开挖量≥180 t时，应加强空气的快速监测。6)开挖后的渗滤液产生量和降雨量基本同步变化，与开挖前2个月的基本保持一致，初步说明开挖未引起渗滤液产生量的增加。该研究结果可为正式的开挖工程设计提供支撑。
2024年05期 v.42 90-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 1231K] [下载次数：586 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 易帅兵;李闯民;甘有为;刘明金;
“双碳”背景下，为了实现钢渣的再生利用，降低交通行业的能耗及碳排放量，以萍钢废弃钢渣为研究对象，基于废弃钢渣特性设计了钢渣沥青混合料AC-13试验组，与辉绿岩沥青混合料AC-13对照组进行了多种环境条件下的路用性能试验对比，并基于生命周期方法(LCA)对其能耗和CO_2排放量进行了对比分析。研究表明：相比辉绿岩沥青混合料，钢渣沥青混合料在不同环境条件下均具有更优良的路用性能，且其能耗和CO_2排放量得到有效降低，可作为一种可持续的清洁路面材料。
2024年05期 v.42 98-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 1165K] [下载次数：455 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：0 ]