摘要：探索乙酸钠、丙酸钠、葡萄糖和淀粉四种碳源条件下好氧流化床生物膜反应器（Aerobic fluidized bed biofilm reactor,AFBBR）内含氮污染物处理机制，并分析含氮污染物的时间沿程变化规律，揭示AFBBR系统内污水的脱氮机理。结果表明：丙酸钠碳源条件改善了AFBBR系统内污水处理效能，COD、NH4+-N、TN和TP的平均去除率分别可达93.1%、86.9%、81.3%和57.2%；以淀粉为碳源条件AFBBR系统的同步硝化反硝化（SND）明显高于其他条件，而乙酸钠和丙酸钠显著增加了AFBBR系统内硝化速率（NR）和反硝化速率（DNR）；时间沿程NH4+-N和TN的降解速率从高到低依次为丙酸钠>淀粉>葡萄糖>乙酸钠，最大降解速率分别可达3.3 mg/（L·h）和3.0 mg/（L·h）。

摘要：探索了曝气强度、曝气孔间距和曝气孔径对好氧流化床生物膜反应器(aerobic fluidized bed biofilm reactor,AFBBR)内污水脱氮效率、脱氮速率、微生物群落组成及脱氮功能微生物相对丰度的影响,揭示了不同曝气方式条件下污水脱氮机理。结果表明,在曝气强度5.77 m^(3)/(h·m^(3))、曝气孔间距10 mm和曝气孔径0.27 mm条件下氨氮和总氮的去除率较高,可达到75.0%和70.6%;在曝气强度5.77 m^(3)/(h·m^(3))和曝气孔间距10 mm条件下标准氧传质效率(SOTE)和氧利用率(E)较高,且较小曝气孔径条件下氧气充氧性能较佳;曝气方式影响了同步硝化反硝化速率(SND)、硝化速率(NR)和反硝化速率(DNR),改变了脱氮效率及硝氮和亚硝氮质量浓度;在曝气孔间距10 mm和曝气孔径0.27 mm条件下SND、NR和DNR均达到最高,分别为78.8%、4.9×10^(-4)mg/(h·mg)和4.6×10^(-4)mg/(h·mg),而在曝气强度5.77 m^(3)/(h·m^(3))条件下仅DNR达到最大值;AFBBR系统中共检测出16种脱氮微生物,且反硝化细菌相对丰度显著高于氨氧化细菌和亚硝酸氧化细菌;合适的曝气方式通过形成合适的氧环境条件,提高了Proteobacteria门类中具有脱氮功能的微生物(反硝化细菌)丰度,实现了污水的高效脱氮。合适的曝气强度、曝气孔间距和曝气孔径设计有助于提高AFBBR系统的脱氮性能。

摘要：以好氧流化床生物膜反应器为研究对象,探究了不同碳氮比条件下系统运行过程中污染物的去除效果,解析了24 h内不同时间氮的去除规律,旨在深入完善该系统的脱氮机制。研究发现,碳氮比显著(P<0.01)改变了总氮(TN)、氨氮(NH_(4)^(+)-N)和总磷(TP)的去除效果,去除率分别可达84.22%、84.83%和87.33%;低碳氮比条件(C/N=4.8)下NH_(4)^(+)-N的质量浓度呈降低趋势(t<10 h),当运行时间t≥10 h,其含量基本稳定不变;在较高碳氮比(C/N≥9.5)时,随着运行时间的增加NH_(4)^(+)-N质量浓度呈现逐渐降低的趋势,且高碳氮比增加了NH_(4)^(+)-N的去除。合适的碳氮比有助于改善处理污水中脱氮过程的进行。

摘要：掌握曝气生物滤池(biological aerated filter,BAF)中的流场分布特性,对该工艺的机理探讨及能耗优化具有重要意义。该文以上流式曝气生物滤池为研究对象,采用Fluent软件中的欧拉多相流模型、多孔介质模型及标准k-ε湍流模型,耦合计算解析了曝气量、滤料粒径和水力停留时间对滤料区域流场分布特性的影响。结果表明,曝气量、滤料粒径和水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)均影响了滤料区域气液两相流动特性;在滤料区域表面区域,气相紊动程度显著增加;在曝气量为1.81×10^-5m^3/s、滤料粒径为10 mm条件下,气液两相流动有助于提高氧传质效率。该研究成果可为BAF的设计优化提供技术参考。

摘要：鱼道作为一种供鱼类洄游的生态廊道,其流场特性与鱼类洄游特性的协调性研究,已成为目前鱼道研究的热点问题之一。本文基于Fluent软件中k-ε(RNG)湍流模型和VOF模型,以长洲鱼道为研究对象,对竖缝与孔口组合式鱼道的流场特性进行数值模拟研究,分析了鱼道的流场特性对鱼类洄游的影响。结果表明,设计流量条件(Q=6.64 m^3/s)下,沿池室水深方向流速与湍动能的分布对中华鲟、鲥鱼等主要过鱼对象洄游产生影响较小,而对洄游能力较弱"四大家鱼"物种的洄游产生较大的阻碍;进口流量大小与池室各点的流速大小呈线性关系,当运行的进口流量为3.64~4.64 m^3/s时,鱼道的水力特性基本满足主要过鱼对象和"四大家鱼"的洄游。本文的研究成果可为优化鱼道的运行提供一定参考。