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北方某污水厂MBBR工艺升级改造后的高效脱氮除磷效果

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环境工程学报 2020年第2期14卷 333-341页

作者：栾志翔吴迪韩文杰井添祺青岛市团岛污水处理厂青岛266500 青岛思普润水处理股份有限公司青岛266510

为研究北方某污水厂经过MBBR提标改造后,在秋冬季进水碳源较低的条件下生化段脱氮除磷率高于理论值的原因,采用沿程水质测定法及小试实验的方法验证其脱氮除磷效果,并通过基于16S rRNA的高通量测序对好氧段微生物菌群进行分析。结果表明... 详细信息

为研究北方某污水厂经过MBBR提标改造后,在秋冬季进水碳源较低的条件下生化段脱氮除磷率高于理论值的原因,采用沿程水质测定法及小试实验的方法验证其脱氮除磷效果,并通过基于16S rRNA的高通量测序对好氧段微生物菌群进行分析。结果表明,系统在好氧区存在显著的TN去除,去除率约占15%~20%,在缺氧区存在显著的TP去除,去除率高达63.04%,显示系统内发生了同步硝化反硝化(SND)和反硝化除磷现象。通过小试实验验证了好氧SND现象主要来自于悬浮载体,得益于悬浮载体生物膜功能菌分层分布;反硝化除磷现象则得益于系统较长的缺氧停留时间及较短的泥龄。系统中SND和反硝化除磷的存在是系统在低碳源消耗条件下取得高效脱氮除磷效果的主要原因;微生物菌群分析验证了SND现象主要来源于悬浮载体;悬浮载体上硝化菌群相对丰度为28.56%,是污泥的14倍,反硝化菌相对丰度约8.34%,为SND效果的发生提供了微观保证;污泥中存在Candidatus Accumulibacter、Acinetobacter和Tetrasphaera,为该污水厂存在反硝化除磷及高效除磷现象提供了微观证据。

关键词：移动床生物膜工艺悬浮载体同步硝化反硝化反硝化除磷污水处理厂

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磁性瓜子壳基活性炭的制备及其吸附研究

应用化工 2019年第6期48卷 1370-1373页

作者：王喜全邵光绪张庆文井添祺辽宁科技大学化工学院环境工程系辽宁鞍山114051 鞍钢集团工程技术有限公司辽宁鞍山114021

以瓜子壳为原料,磷酸为活化剂,通过微波法制备出具有高吸附效率的活性炭,与四氧化三铁结合成磁性活性炭粒子,研究活化温度、磷酸浓度、浸渍比、微波时间对活性炭吸附性能的影响,通过 XRD、红外光谱对其外貌与官能团进行分析,通过吸附等... 详细信息

以瓜子壳为原料,磷酸为活化剂,通过微波法制备出具有高吸附效率的活性炭,与四氧化三铁结合成磁性活性炭粒子,研究活化温度、磷酸浓度、浸渍比、微波时间对活性炭吸附性能的影响,通过 XRD、红外光谱对其外貌与官能团进行分析,通过吸附等温线、吸附动力学探讨了其机理。结果表明,最佳制备活性炭的工艺条件为:活化温度 120℃,浸渍比 4g/15mL,磷酸浓度 20%,微波时间 25min,测得其碘吸附值为 887.349mg/g,亚甲基蓝吸附量 70mg/g,磁性活性炭最佳碳/四氧化三铁为60%。红外谱图显示四氧化三铁与活性炭之间通过油酸相结合,有大量的羧酸基团。吸附等温线与吸附动力学表明,磁性活性炭粒子为均匀单层化学吸附。

关键词： Fe3O4 瓜子壳磷酸活化微波

基于纯膜MBBR的紧凑型污水处理BFM中试基质转化特性

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环境工程学报 2021年第11期15卷 3741-3756页

作者：陈祥瑞杜强强韩文杰徐康康井添祺周家中蔡言安吴迪北京市市政工程设计研究总院有限公司北京100082 青岛思普润水处理股份有限公司青岛266510 青岛理工大学环境与市政工程学院青岛266033

为研究纯膜MBBR工艺用于国内北方市政污水的处理效果,采用基于两级AO纯膜MBBR耦合改良磁加载沉淀的BFM中试系统处理北方某污水厂进水,同步对比污水处理厂活性污泥系统处理效果。同时,为了完善工艺设计标准,研究了BFM工艺基质转化关系,... 详细信息

为研究纯膜MBBR工艺用于国内北方市政污水的处理效果,采用基于两级AO纯膜MBBR耦合改良磁加载沉淀的BFM中试系统处理北方某污水厂进水,同步对比污水处理厂活性污泥系统处理效果。同时,为了完善工艺设计标准,研究了BFM工艺基质转化关系,并通过微生物高通量测序的方式分析了系统菌群组成及功能菌相对丰度,从微观层面解释了宏观运行效果。结果表明,从处理效果上看,BFM中试在出水稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准的基础上,系统HRT为7.76 h,仅为相同进水条件下污水处理厂活性污泥系统HRT的30%,节地优势明显;在进水重金属冲击下,BFM中试系统受到的影响更小,恢复时间更短,体现出较强的抗冲击特性;从基质转化关系上看,BFM系统生化段通过同化除磷可去除19.61%的STP,其余TP通过M段化学除磷去除,核算除磷所需Al/P为2.12,较污水处理厂二沉池化学除磷所需Al/P(4.35)明显降低,除磷效率高,药剂投加量省;从微观层面上看,成熟后的BFM系统前好氧区生物膜厚度为(345.78±74.81)μm,高于污水处理厂活性污泥系统好氧区生物膜厚度(228.83±66.27)μm,显示出纯膜MBBR生物膜生物量更大;高通量测序结果表明,纯膜MBBR极大的强化了对于功能菌的富集效率,Nitrospira在好氧生物膜中相对丰度达到15.62%-22.30%,核算硝化菌生物量达到(1.13±0.21)g·L^(-1),显著高于对比的活性污泥系统。上述研究结果表明,BFM工艺在保证稳定处理效果的基础上,节地效果突出,且化学除磷效率高,运行成本相比传统工艺无明显增加,该工艺可用于紧凑型污水处理厂建设。

关键词：悬浮载体填料生物膜磁加载沉淀重金属污泥产率高通量测序

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盐城市某原水预处理厂设计与运行分析

净水技术 2020年第7期39卷 24-29,34页

作者：王毅井添祺周家中万兰庆吴迪杨华仙盐城市盐龙湖饮用水源管理处江苏盐城224000 青岛思普润水处理股份有限公司山东青岛266555 北京久安建设投资集团有限公司亭湖区饮用水安全工程预处理厂项目部江苏盐城224000 中国市政工程西南设计研究总院有限公司四川成都610081

江苏省盐城市某原水预处理厂总处理规模为30万m^3/d,要求出水达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类水体要求。综合进出水水质、投资占地等,经充分经济论证和方案比选,采用“高锰酸钾预氧化+MBBR生化法+中置式高密度沉淀池”... 详细信息

江苏省盐城市某原水预处理厂总处理规模为30万m^3/d,要求出水达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类水体要求。综合进出水水质、投资占地等,经充分经济论证和方案比选,采用“高锰酸钾预氧化+MBBR生化法+中置式高密度沉淀池”组合工艺对原水进行强化处理。核心生化段采用纯膜MBBR工艺,设6级硝化,气水比设计为0.6~1.3。实际运行结果表明,各出水水质稳定达到地表水Ⅲ类标准,其中,氨氮最低可达0.1 mg/L。对悬浮载体进行高通量测序,结果显示,其对硝化菌具有良好的富集能力,低基质条件下,硝化菌相对丰度可达2.36%,强化了氨氮的去除。经过中置式高密度沉淀池的强化,保障了COD和TP的稳定达标。全厂电耗为0.052 kW·h/t。该工艺路线操作简单,运行成本低,后期维护少,适用于微污染原水的治理。

关键词：微污染原水预处理地表水Ⅲ类标准移动床生物膜反应器(MBBR) 中置式高密度沉淀池

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旋冲钻具凸轮-滚轮冲击机构工作特性分析

煤田地质与勘探 2024年第3期52卷 164-175页

作者：孙养清易先中万继方马健祺吴霁薇易军殷光品长江大学机械工程学院湖北荆州434023 湖北省智能油气钻采装备企校联合创新中心湖北荆州434000 中能建数字科技集团有限公司北京100044 中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300459 湖北佳业石油机械股份有限公司湖北荆州434000

旋冲钻具能有效提高深层、硬地层的破岩效率,具有广阔的应用前景。凸轮-滚轮是实现冲击动作的关键机构,但复杂多变的井下环境导致机构损伤严重,进而影响破岩效率。基于旋冲钻具多井次的试钻数据,建立凸轮-滚轮动力学模型,通过显式动力学... 详细信息

旋冲钻具能有效提高深层、硬地层的破岩效率,具有广阔的应用前景。凸轮-滚轮是实现冲击动作的关键机构,但复杂多变的井下环境导致机构损伤严重,进而影响破岩效率。基于旋冲钻具多井次的试钻数据,建立凸轮-滚轮动力学模型,通过显式动力学(Autodyn)分析不同冲程、转速、钻压下的工作特性,总结机构的形变特征提出优化方法。分析结果与试验数据和理论数值对比,验证了计算模型的准确性。结果表明:冲程增大可提高冲击效果,但高于10 mm冲程的滚子实际运动轨迹受钻速、滚轮尺寸、凸轮轮廓曲率影响其轨迹将变平缓。转速在9~18 rad/s时轴向加速度波动幅度较大,对钻具的稳定性具有一定影响。钻压增大凸轮内缘处形变特性明显,其形变量与钻压成正比,25 kN钻压下凸轮的形变量约是10 kN的2.6倍。凸轮齿顶、滚轮内缘处为易变形点,在齿顶处安装可换滚筒同时改变滚轮为鼓轮构型并对抛物线-直线-抛物线、2次多项式、摆线、7次多项式4类凸轮轮廓线型进行特性分析。选用摆线及7次多项式凸轮座轮廓和鼓轮可提高冲击效果,计算结果可为旋冲钻具设计提供参考依据。

关键词：旋冲破岩凸轮-滚轮动力学仿真冲击特性旋冲钻具

高温高压高饱和压力油田电潜泵井常见故障及处理方法研究

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石油石化物资采购 2024年第10期 35-37页

作者：孟祥祺中国海洋石油国际有限公司伊拉克公司

通过以中东M油田电潜泵采油作业过程常见问题为研究对象,结合实例展开单井分析,高效、准确判断故障原因,探讨处理电潜泵故障的方法,旨在更好地发挥电潜泵作用,延长电潜泵运行寿命,为国内外高温高压油田电潜泵技术运用提供借鉴。

关键词：电泵井高温高压故障分析憋压乳化沥青质

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基于疏水降压法井筒渗水模拟实验与应用研究

煤炭科学技术 2024年

作者：李昂杨钧皓张文忠李远谋薛智轩范六一田胜祺西安科技大学建筑与土木工程学院陕西省煤矿水害防治技术重点实验室中煤科工西安研究院(集团)有限公司陕西建工第三建设集团有限公司

随着我国煤炭资源不断向深部开发，复杂的岩层赋存条件对井筒的建设和使用带来很大挑战。深部立井经常穿越多层含水层，顶板承压水造成的井壁渗水问题尤为严重，不仅威胁到矿井安全，还给传统的注浆治理方法带来挑战，如成本高、施工难... 详细信息

随着我国煤炭资源不断向深部开发，复杂的岩层赋存条件对井筒的建设和使用带来很大挑战。深部立井经常穿越多层含水层，顶板承压水造成的井壁渗水问题尤为严重，不仅威胁到矿井安全，还给传统的注浆治理方法带来挑战，如成本高、施工难度大和渗漏重复等问题。为此基于疏水降压理论建立了一套可视化相似模拟实验平台，模拟了不同岩层、不同放水孔数条件下的井壁水压、放水孔流量变化，分析了放水孔流速与渗流规律、地下水降落漏斗形态发育规律以及渗流水压和井壁压力变化规律。并以彬长文家坡煤矿为例开展了现场疏放水试验。结果表明：出水口流速随管道通径增大而增大；双孔涌水流量相比单孔增幅较大，三孔涌水量增幅较小；距井越近水位降深越大，降落漏斗影响范围随放水孔数增加而增大，单层放水实验降落漏斗形状与降水孔保持对称状，漏斗底端呈现锥形。放水初期水压下降快，后期趋于稳定；将模拟实验结果应用于现场，通过在文家坡煤矿主副井之间打疏放水孔，进行单孔和双孔放水试验，单孔稳定涌水量为75 m3/h、双孔稳定涌水量为175 m3/h，试验显著降低了地下水位，并形成了最大降深达40 m的降落漏斗，现场实测与相似模拟试验结果较为吻合，验证了疏水降压治理方法的科学性和实际效果。本研究成果有助于推动深部顶板承压含水层影响下井筒渗水防治技术的进步。

关键词：含水层井筒水害相似模拟降落漏斗疏水降压法

基于模糊c-均值聚类的亚热带丘陵区土壤肥力空间分异与管理分区

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植物营养与肥料学报 2024年第4期30卷 702-716页

作者：赖佳鑫李康祺周萍戴玉婷郭晓彬吴金水中国科学院亚热带农业生态研究所/亚热带农业生态过程重点实验室/长沙农业环境观测研究站湖南长沙410125 中国科学院大学北京100049

[目的]亚热带丘陵区地形复杂,土壤肥力空间变异大,科学地将土壤按照相似地力进行分区,是实现丘陵区土壤精确管理,优化土壤培肥技术的理论基础。[方法]研究对象位于亚热带丘陵区的典型小流域-湖南省长沙县金井镇,2009年在全镇范围内(112 ... 详细信息

[目的]亚热带丘陵区地形复杂,土壤肥力空间变异大,科学地将土壤按照相似地力进行分区,是实现丘陵区土壤精确管理,优化土壤培肥技术的理论基础。[方法]研究对象位于亚热带丘陵区的典型小流域-湖南省长沙县金井镇,2009年在全镇范围内(112 km~2)密集布置946个样点采集土壤样品,以测定的土壤肥力指标为数据源,包括土壤有机碳(SOC)、全氮(TN)、全磷(TP)、速效氮(AN)、有效磷(AP)和pH,采用地统计学和模糊c-均值聚类算法,分析流域土壤肥力的空间异质性;采用主成分分析法进行土壤肥力分区,并根据数据的差异显著性和变异系数对分区结果进行验证。[结果]除pH外,流域内土壤有机碳、全氮、全磷、速效氮和有效磷均存在中等至强的空间变异,变异系数(CV)介于36%~125%。基于主成分分析和模糊c-均值聚类可将研究区划分为3个肥力管理分区:MZ1、MZ2和MZ3,分区后各土壤肥力指标的变异系数(CV)不同程度地降低,以pH变异系数降幅最小(6%),AP变异系数降幅最大(96%)。同一分区内主要土壤肥力指标趋于同质化,分区间则异质化显著(P<0.01)。分区间水稻产量差异明显,MZ1区晚稻产量和早晚稻总产量显著高于MZ2和MZ3 (P<0.01)。MZ1、MZ2和MZ3区土壤pH值分别为4.12、4.04和4.00,均属于极酸水平;SOC分别为15.15、14.38和12.24 g/kg,均处于高水平;TN也为高水平(1.56、1.48和1.34 g/kg);TP为高至很高水平(0.86、0.69和0.60 g/kg);AN则处于很低至低水平(41.08、35.33和26.16 mg/kg);AP为中低水平(8.63、4.46和3.39 mg/kg)。[结论]亚热带丘陵区地形地貌复杂,是土壤肥力空间变异较大的主要影响因素。通过土壤肥力管理分区,可有效降低区域内肥力指标的变异程度,优化复杂丘陵区耕地管理措施。本研究区域中MZ1、MZ2和MZ3区均应着重改良土壤酸化现象,提高肥料氮素利用率,避免过量施用化学氮肥;MZ1区可适当减施磷肥,避免关键生育期过量施用磷肥;MZ2和MZ3区可以考虑适量施用生物酶活化磷肥或增施有机肥,以提高作物对磷素的利用效率。

关键词：土壤肥力分区空间分异模糊聚类主成分分析养分管理措施

新疆某油页岩矿区的水文地质特征及矿坑涌水量的预测研究

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新疆有色金属 2024年第2期47卷 36-38页

作者：窦祺枫徐超余昌辉郑翔新疆维吾尔自治区有色地质勘查局七0一队新疆昌吉831100

通过对矿区水文地质条件综合分析结合已施工水文钻孔的简易的水文试验数据,采用大井法对该露天开采的油页岩矿矿坑涌水量进行了预测,为详查阶段的地质报告提供了详实的基础数据。

关键词：矿床充水因素水力联系矿坑涌水量预测