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污水处理厂是城市重要的基础设施之一,它可以将城市生活污水和工业废水进行处理,从而达到净化水质、保护环境的目的。随着城市化进程的加快,污水处理企业的建设规模和数量不断增加,同时也伴随着安全生产隐患的不断增多。污水处理企业安全事故威胁人民生命和财产安全,对城市环境造成严重影响。
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北京市南城区的青山河因大量施用磷肥,总磷(TP)浓度一度飙升至5 mg/L,引发藻华大面积爆发现象,水生生物大量死亡。这些事件表明,高效开展城市水体污染治理已迫在眉睫。然而,现有的水污染治理措施主要包括物理、化学和传统生物处理方法,这些方法存在局限性,如效率低、成本高或易造成二次污染等。
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本研究以应城市两河流域水生态治理及基础设施PPP项目为依托,研发一种用废物填料填充的综合过滤器,提供一种组合式一体化污水处理设备,并调节控制设备运行参数以研究其对农村生活污水处理效果的影响,制定设备最佳的运行方案,以保证设备经济、高效运行。
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微氧活性污泥体系是指将溶解氧控制在0.3~1.0 mg/L的生物脱氮体系,它结合了好氧条件下的硝化作用和微氧或厌氧条件下的反硝化作用,从而实现氮的高效去除。微氧活性污泥技术具备曝气能耗低、污泥产量少等优点,但存在启动期较长、脱氮效率难以稳定达标等问题。
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人口增长、工业快速发展和全球气候变化等问题加剧了淡水资源的短缺,海水淡化、苦咸水和含盐废水脱盐已经成为全球许多国家应对淡水资源短缺的主要战略。常见的脱盐方法主要有反渗透(RO)、多级闪蒸(SF)、纳滤(NF)和电渗析(ED)等,但是这些技术存在高能耗、高污染、高成本等缺点。
我国水资源在空间和时间上的分配不均匀,导致水资源短缺问题层出不穷。因此,针对用水紧张的问题,可对污水采取深度处理和再生回用来缓解用水危机和实现水资源可持续利用。污水厂的二级出水中含有大量难降解有机物,利用传统的混凝-沉淀-过滤处理技术难以实现污水的深度净化。
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鼓风曝气系统是污水处理厂运行的关键环节。曝气池的溶解氧(DO)控制不仅影响生化系统的出水水质,而且其风机运行能耗占全厂总能耗的30%以上,是节能减排关键系统。在污水生化处理工艺中,污水中存在DO会对厌、缺氧环境造成破坏,活性污泥在DO存在的条件下优先利用分子态氧进行反应,这对于反硝化菌脱氮反应造成阻碍,导致脱氮效果变差。
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我国燃煤电厂广泛采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫(WFGD)工艺,该工艺通过将石灰石转化成吸收浆液,喷入脱硫塔内进行SO2的吸收,最终转化为脱硫石膏[1-3]。尽管该方法是治理SO2排放的有效方式,但脱硫反应的多样性和复杂环境下的副反应使得实时监测塔内浆液品质及设备运行状况面临挑战[4]。
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绿化废弃物是城市绿化建设中的植物因季节更替、人工修剪等原因而产生的植物残体[1]。全国2022年的绿地面积达358.6万公顷,城市绿化覆盖率为43.0%,随之产生的绿化垃圾总量超过1.75亿t, 约占农业秸秆产量的25%,然而在生态环境建设中往往忽视了对其及时妥善的处理,从而造成多种环境问题[2]。
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随着我国人口增长、城市化进程加快和经济社会不断发展,污水排放总量也逐年升高。大量污水在排放前必须经过污水处理厂一系列处理,达到排放标准。细菌在污水处理中发挥着重要的作用,如变形菌门(Proteobacteria)细菌参与脱氮除磷、拟杆菌门(Bacteroidota)细菌参与有机物降解、厚壁菌门(Firmicutes)细菌参与反硝化等[1-2]。
2017年中国的碳排放量占全球27%[1],作为碳排放大国,中国有必要解决碳排放引发的一系列环境问题[2]。近年来国内有关“碳排放”的研究受限于数据的滞后性,不完整性和不及时性,导致小尺度区域的碳排放研究进展比较困难[3]。因此,使用更为高效的数据源研究区域碳排放,分析其空间规律,提出针对性的减排建议成为研究重点。
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我国城镇污水普遍具有碳氮比较低的特征,是引起污水处理厂的反硝化工艺单元碳源不足的根源,进而导致部分反硝化菌将自身原生质用作碳源进行内源反硝化,降低了反硝化功能细菌的数量和活性,从而降低含氮污染物的去除效率。因此,污水处理厂通常采用外加甲醇、乙酸钠等碳源的方法来维持反硝化过程正常进行[1]。
土壤是气体、液体、固体有机物和矿物质的复杂混合。土壤除了为动物、植物和微生物的生长发育提供必需的营养物质外,还储存着矿石、煤炭和石油,是人类生存和发展的基础[1]。然而,由于人类活动的进步与发展,采矿、工业和农业等人为活动产生并释放了大量有机污染物,对环境和人类健康造成严重的威胁。
我国烟草生产量约占世界烟草生产总量的40%,生产量及消费量均居世界首位[1],在烟叶、烟丝加工过程中易产生高浓度且易挥发的异味气体,其成分主要是酯类、醛类、酮类、多环芳类等有机化合物[2],由于卷烟生产量大,因此产生的异味气体具有高排放量、高危害性等特点,若直接排放易对周边环境及人体健康产生不良影响[3-4]。
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近年来,短程硝化反硝化作为一种新型高效的自养生物脱氮技术,被考虑用于处理高氨氮废水。相对于常规脱氮工艺,该工艺不仅脱氮效率高,而且碳源依赖性低[3]。短程硝化反硝化是指将硝化过程控制在亚硝酸盐氮(NO2--N)阶段,后续反硝化过程再将NO2--N还原为N2。与传统的脱氮过程相比,短程硝化工艺可以减少25%的耗氧量和40%的碳源投加量[4]。
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