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AO~4微氧曝气系统对猪场废水中抗生素及其抗性基因的削减作用研究

近年来,随着抗生素在畜禽养殖过程中的大量使用,养殖废水中残留抗生素及其抗性基因(ARGs)已经成为环境中抗生素和抗性基因污染的重要来源。传统的猪场养殖废水处理工艺虽然对COD、NH4+-N、TN和TP等常规污染物有一定的去除效果,但是并不能有效去除猪场养殖废水中的抗生素,甚至会加速ARGs的产生和扩散。A04微氧曝气系统能有效去除养殖废水中常规污染物,但是其对抗生素及其ARGs是否具有显著的削减效果目前尚不清楚。本文通过运行猪场养殖废水A04微氧曝气系统中试装置,采用超高液相色谱连用质谱(LC-MS/MS)和实时荧光定量PCR技术定量分析废水处理过程中抗生素浓度及其抗性基因的丰度变化规律,阐明了该系统对猪场养殖废水中抗生素及其抗性基因的削减效果,初步揭示了相关的削减机理。主要研究结果如下:(1)AO4微氧曝气系统可有效去除猪场养殖废水中COD、NH4+-N、TN和TP等常规污染物。在200天稳定运行期间,AO4微氧曝气系统对养殖  (本文共71页) 本文目录 | 阅读全文>>

华南理工大学
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微气泡扩散曝气系统的增氧性能试验与数值模拟

经济与科技的快速发展,引发了一系列水环境问题,如水体富营养化、黑臭。增氧则是解决这种水环境问题的重要措施之一。在众多增氧设备中,因为增氧性能比较好,微气泡扩散曝气系统在实际工程中的应用越来越广泛,但在其应用的过程中,仍存在不少问题,如:(1)究竟哪些因素影响着系统的增氧性能,这些因素的影响程度如何?(2)以往的研究,大多在静态的清水中进行,而实际工程中多为流动的含有有机物质的水体,所以研究成果外推到野外实际中会存在误差。(3)虽然大家已经形成共识,微气泡扩散曝气系统的氧传质主要来源于气泡-水界面传质和由气泡上升过程中带动的自由液面的紊动传质,但是,两种传质对增氧的贡献如何,迄今缺少数据和理论支撑。(4)试验方法存在耗时、耗力和测量范围有限等不足,且外推至野外现场时,曝气增氧性能至今仍缺乏比尺效应,所以,构建数值模拟技术显得尤为重要。针对目前存在的问题,在室内构建了微气泡扩散曝气系统和增氧试验装置,进行了以下研究:(1)对曝气流量...  (本文共131页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安建筑科技大学
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分层型水源水库水温模拟及扬水曝气系统运行优化研究

金盆水库属峡谷深水型水源水库,夏季具有稳定的热分层。本文以金盆水库为研究对象,采用数值模拟、水质原位监测及实验室测试相结合的方法,系统性研究了金盆水库热分层及水质的演变特征;建立了适用于金盆水库的三维水温模型以探究水体热分层的影响因素;研究了扬水曝气系统的混合充氧效果及混合效率并提出系统运行的优化方案。论文的主要研究成果和结论如下:(1)进一步探明了金盆水库水体热分层与水质的演变特征。金盆水库为单混合循环模式,分层时间长,混合时间短,5月份底层出现高达20m的厌氧水层。暴雨径流的发生为水体补充了溶解氧,但未破坏热分层结构,径流过后底层水体重新进入厌氧状态。底层长期厌氧使内源污染加剧,总氮、总磷、铁和锰月平均浓度最大值分别超过Ⅲ类水体标准限值的2.2倍、1.52倍、3倍和3.2倍,水质出现季节性恶化的现象。(2)建立了适用于金盆水库的三维水温模型,探明了热分层的主要影响因素。基于MIKE3软件建立水库三维水温模型,结合实测地形采用...  (本文共124页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安建筑科技大学
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扬水曝气系统对分层型水库浮游细菌的调节作用研究

深水型水源水库季节性热分层现象会给水质带来严重影响,引起水质恶化和富营养化现象。扬水曝气技术作为一种新型的原位水质改善技术,能够利用混合充氧技术打破水体热分层结构,正广泛应用于国内多个水源水库的水质修复工程中。为了研究扬水曝气技术对典型分层型水源水库浮游细菌的调节效果及其作用机制,选取西安市水体营养状态不同的李家河水库和金盆水库作为研究对象,在对其进行水质分析的基础上,结合流式细胞技术、Biolog微平板技术以及16s rRNA高通量测序技术等研究方法,分析了两个水库的浮游细菌数量、代谢活性以及物种组成分布在扬水曝气系统运行前后的变化情况,并探讨了造成这种变化的可能原因,从而对扬水曝气技术对浮游细菌的调节机制作出解释。本研究得出的主要成果和结论如下:(1)扬水曝气系统的诱导混合和持续充氧作用能够有效破环自然状态下水体在夏秋季形成的热分层结构,使两水库垂向温差降至1℃以下,由于温跃层而形成的低氧区则向下迁移直至消失;系统运行前后,...  (本文共112页) 本文目录 | 阅读全文>>

沈阳工业大学
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基于内模PID的污水处理曝气系统溶解氧控制研究

随着全球经济发展,工业废水和生活污水日益增多,污水处理成为了研究热点。目前活性污泥法是较为常见的污水处理方法,在活性污泥法中,曝气系统是关键环节。为此,本文以沈阳某污水处理厂为研究背景,针对其采用的缺氧-好氧(A/O)工艺,对曝气系统进行深入研究,分别设计了一、二自由度内模PID控制器,使曝气系统在模型匹配和失配下均能达到很好的控制效果。本文主要研究内容如下。本文对缺氧-好氧(A/O)工艺机理及曝气系统运行机制进行深入分析,选取溶解氧浓度作为曝气过程的控制参数,建立了曝气系统的近似数学模型。为了抑制曝气过程中空气流量不均对溶解氧浓度的影响,设计了曝气系统串级控制结构。针对常规PID在曝气系统溶解氧控制中存在的不足,本文研究了内模PID控制方法,将其应用到污水处理控制系统中,实现对溶解氧浓度的控制。该方法结构简单,只需调节滤波参数a即可改善控制性能,经MATLAB仿真验证,内模PID控制性能明显优于常规PID;为了进一步提高内模P...  (本文共68页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安理工大学
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一种曝气系统应用于降低湖泊水库氮磷的实验研究

天然水体对氮磷营养物质的降解主要体现在水生动植物以及微生物对于营养盐的利用和转化,而这些降解行为都需要消耗溶解氧,当水体营养负荷超过其自净能力时,水体便会处于厌氧状态,使水生生态环境恶化,同时引起底泥沉积物中的氮、磷、铁、锰的溶解释放,加剧水体富营养化。本文针对湖泊水库氮磷污染问题,提出一种名为soker house多孔软管的曝气系统,旨在使用气泡幕提高水体溶解氧,增强水体自净能力,抑制底泥污染物释放,并以绍兴市汤浦水库为例,进行了该曝气系统的初步设计。本研究主要成果有:1.采用汤浦水库底泥进行底泥污染物释放的烧杯实验,探究其上覆水溶解氧状况对总磷、总氮、氨氮、铁、锰5个污染物指标释放稳定值的影响,得出好氧条件对上覆水总磷、氨氮、铁、锰具有明显的抑制效果,抑制比例依次为:总磷50%~70%、氨氮35%~45%、Fe 35%~45、Mn 30%~40%,确定了提升水库底层水体溶解氧以达到抑制底泥污染物释放的可行性。2.选择水生植物...  (本文共83页) 本文目录 | 阅读全文>>