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合流制管道沉积物中污染物的赋存特征及其季节迁移规律 被引量：1
1
作者 林新宇 严玉林 +5 位作者 于磊 郭新宇 孙观来 朱利英 郁达伟 魏源送 《环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期117-126,共10页
沉积物是溢流污染的潜在污染来源,明确其污染物赋存特征,有助于防控溢流污染.本研究选取北京不同排水分区,分类采集了人行道步尘、机动车道街尘和合流制管道沉积物(Combined sewer sediment,CSS),监测了包括完整雨季和旱季的全年污染物... 沉积物是溢流污染的潜在污染来源,明确其污染物赋存特征,有助于防控溢流污染.本研究选取北京不同排水分区,分类采集了人行道步尘、机动车道街尘和合流制管道沉积物(Combined sewer sediment,CSS),监测了包括完整雨季和旱季的全年污染物变化,以探究污染物的主要来源.结果表明:CSS的污染物浓度旱季较高而雨季骤降,主要由于4月入汛期及7、8月主汛期,初次强降水径流对沉积物有较强的冲刷作用.其中,步尘、街尘和沉积物的TCOD年平均含量分别为55.37、86.42和46.43 g·kg^(-1)(以每千克TS计).非度量多维归因表明步尘和街尘是CSS的重要来源;同时,合流制管道沉积物污染物浓度显著高于分流制雨水管道,表明生活污水也是合流制管道沉积物的重要来源.此外,CSS中TCOD的含量(平均为46.43 g·kg^(-1))显著高于SCOD(平均为5.69 g·kg^(-1)),主要以非溶解态富集.研究结果可为溢流污染防控和管网运行等提供参考. 展开更多
关键词 管道沉积物 污染物 合流制溢流污染 季节变化 溯源分析
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污泥厌氧消化在游离氨调控下强化磷与有机物释放的作用效果 被引量：1
2
作者 郭新宇 孙广垠 +3 位作者 孙观来 林新宇 郁达伟 魏源送 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期569-577,共9页
基于污泥资源化与能源化的目的,采用游离氨调控的方式,利用系统中有机质提高沼气中甲烷体积分数的同时分析系统中磷浓度和形态的变化情况。结果表明,与空白阶段相比,游离氨调控后系统中溶解性蛋白、多糖质量浓度分别提升16.34%和26.43%... 基于污泥资源化与能源化的目的,采用游离氨调控的方式,利用系统中有机质提高沼气中甲烷体积分数的同时分析系统中磷浓度和形态的变化情况。结果表明,与空白阶段相比,游离氨调控后系统中溶解性蛋白、多糖质量浓度分别提升16.34%和26.43%;沼气中甲烷平均体积分数由73.61%提升至85.04%。通过三维荧光光谱(3D-EEM)和平行因子法(PARAFAC)分析两个反应阶段厌氧污泥上清液,芳香类蛋白质Ⅰ占比分别从35%、47%下降至29%与40%。这表明经过游离氨调控后芳香类蛋白质Ⅰ利用效果略有提高。在磷形态分析方面,游离氨调控使得进出水总磷、磷酸盐质量浓度分别提升948.64%、1219.35%、2254.55%与2280%,磷释放效果明显。根据X射线能量色散谱(EDS)、傅里叶红外光谱(FTIR)与X射线光电子能谱(XPS)分析结果表明,污泥中P主要与Fe、Al等金属元素以复合盐的形式存在;并在厌氧消化过程中发生了一定比例的磷形态转化。但游离氨诱导磷形态转化的机理仍需进一步探究。该研究结果进一步表明游离氨在厌氧消化过程中调控强化了有机物的利用效果,促进磷的释放与形态变化。该研究结果可为基于游离氨调控下有机物与磷的释放提供参考。 展开更多
关键词 污泥厌氧消化 游离氨调控 有机物释放 磷形态分析 资源化
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MBR精准曝气控制系统开发与节能效果验证
3
作者 王浩 刘国梁 +6 位作者 常江 张志强 李彤 韩建润 韩军 孙观来 邱浩然 《中国给水排水》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期13-18,共6页
高能耗限制了膜生物反应器(MBR)的广泛应用,通过精准调控实现MBR的节能降耗是未来的发展趋势。为此,建立了一套MBR精准曝气控制系统,采用箱线图法和3σ统计算法对原始数据集进行异常值监测,基于最小二乘法建立曝气量与透水率之间的多元... 高能耗限制了膜生物反应器(MBR)的广泛应用,通过精准调控实现MBR的节能降耗是未来的发展趋势。为此,建立了一套MBR精准曝气控制系统,采用箱线图法和3σ统计算法对原始数据集进行异常值监测,基于最小二乘法建立曝气量与透水率之间的多元非线性回归模型。结果表明,采用清洗算法能够去除25%的异常值从而保证数据质量;数学模型对数据的拟合效果良好,决定系数R2>0.99。MBR精准曝气控制系统在不同条件下对膜单元透水率的控制效果稳定,节能效果显著。相比于传统曝气控制,平板膜和中空纤维膜在精准曝气控制方式下,膜单元曝气量分别降低20.0%和21.4%,曝气能耗分别降低8.2%和19.0%。传统与精准控制方式下的膜产水水质均稳定达标,MBR精准曝气控制系统不会对膜出水水质产生影响。 展开更多
关键词 膜生物反应器 精准曝气控制系统 数学模型 能耗 产水水质
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规模化城市污水处理厂沉淀池模拟优化 被引量：2
4
作者 郁达伟 孙观来 +4 位作者 沈嘉辉 魏源送 吴云生 李中杰 刘冰玉 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期731-739,共9页
高效沉淀池广泛应用于市政污水处理厂,其表面负荷是沉淀效率的关键指标。为将实际工程表面负荷稳定提升到12 m·h^(-1),采用计算流体力学方法,模拟优化了高效沉淀池的负荷。结果表明,污泥特性和几何构型的协同关系是提高沉淀池表面... 高效沉淀池广泛应用于市政污水处理厂,其表面负荷是沉淀效率的关键指标。为将实际工程表面负荷稳定提升到12 m·h^(-1),采用计算流体力学方法,模拟优化了高效沉淀池的负荷。结果表明,污泥特性和几何构型的协同关系是提高沉淀池表面负荷的关键。宽下降区、长挡墙有利于提升流场的均匀性,但远端出水堰的污泥流失风险限制了表面负荷提升。优化的挡墙长度、上升区/下降区(1/2.65)之比等几何构型特征,能够减少积泥斗污泥扰动,改善总体流场均匀性,从而将表面负荷提高到11~12 m·h^(-1)。污泥沉淀过程中的流变特性和流动本构认识不足,限制了表面负荷的进一步提升。上述结果提升了高效沉淀池工程负荷,深化了对高效沉淀池流态的认识,亦为污水处理系统的减污降碳协同增效提供运行优化工具及案例参考。 展开更多
关键词 高效沉淀池 模拟优化 几何构型 污水处理厂 流变性
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曝气策略对膜面剪切力的影响机制及其优化
5
作者 孙观来 柳蒙蒙 +4 位作者 郁达伟 魏源送 王浩 刘国梁 常江 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第9期2803-2812,共10页
曝气冲刷是浸没式MBR工艺不同于常规活性污泥法工艺的关键特征,然而现行规范的曝气系统设计与运行比较粗放,缺乏气泡尺寸模拟优化方法。以可直接观测的工程规模(500 m^(3)·d^(−1))膜生物反应器为研究对象,对穿孔管角度进行了优化研... 曝气冲刷是浸没式MBR工艺不同于常规活性污泥法工艺的关键特征,然而现行规范的曝气系统设计与运行比较粗放,缺乏气泡尺寸模拟优化方法。以可直接观测的工程规模(500 m^(3)·d^(−1))膜生物反应器为研究对象,对穿孔管角度进行了优化研究,并用群体平衡模型(Population Balance Model,PBM)模型模拟污泥混合液不同粘度下的内部气泡分布情况。结果表明:穿孔管角度垂直向下、60°、45°、30°、垂直向上在膜面产生的平均剪切力分别为1.74、1.46、1.19、1.38、1.67 Pa,这表明曝气角度最优为垂直向下。0.3%、0.5%和0.8%浓度的羧甲基纤维素钠(Carboxymethyl cellulose,CMC)下产生的平均剪切力分别是1.51、1.92、2.24 Pa,气泡直径逐渐增大。且气泡尺寸越大、流速越大,分布越均匀。基于0.3%、0.5%CMC的速度实验结果与PBM模拟结果基本吻合。该研究结果可为MBR技术的工艺优化和系统控制方法提升提供参考。 展开更多
关键词 膜生物反应器 大气泡曝气 曝气器几何特征 种群平衡模型 流变性
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