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石灰法与氢氧化钠法去除地下水源硬度试验对比研究

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给水排水 2016年第7期42卷 29-35页

作者：胡瑞柱黄廷林杨尚业西安建筑科技大学环境与市政工程学院西安710055

拟对西安市郭杜镇地下水进行软化,为了给现场中试提供加药药剂及加药量等数据,在实验室静态条件下考察了投加CaO和NaOH的软化效果,并比较了石灰法和NaOH造粒软化法两种工艺的处理成本。结果表明:CaO和NaOH投量分别为300mg/L和90mg/L,搅... 详细信息

拟对西安市郭杜镇地下水进行软化,为了给现场中试提供加药药剂及加药量等数据,在实验室静态条件下考察了投加CaO和NaOH的软化效果,并比较了石灰法和NaOH造粒软化法两种工艺的处理成本。结果表明:CaO和NaOH投量分别为300mg/L和90mg/L,搅拌转速分别为400r/min和20r/min,搅拌时间分别为2min和30s,反应时间为30min条件下,出水总硬度分别降至100mg/L和65mg/L,去除率分别为62.5%和75.6%,出水pH分别约为10.0和9.0,投加NaOH软化的处理效果较好;西安地区两种工艺的药剂成本分别为0.270元/m3和0.390元/m3,NaOH软化法的处理成本略高于石灰法,但是在建设成本、电耗以及管理复杂程度等方面要优于石灰法。因此,综合考虑处理效果、成本及管理维护等因素,建议采用投加NaOH的流化床造粒软化工艺。

关键词：硬度软化石灰法 NaOH 造粒流化床

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低C/N亚铁氧化硝酸盐还原菌群脱氮特性

中国环境科学 2021年第8期41卷 3723-3732页

作者：周佳敏黄廷林刘茜杨尚业寇莉青西安建筑科技大学陕西省环境工程重点实验室陕西西安710000 西安建筑科技大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室陕西西安710000 陕西省引汉济渭工程建设有限公司陕西西安710010

为削减微污染水库中氮污染负荷,从西安市李家河和黑河水库沉积物中驯化筛分出在低C/N条件下能够高效脱氮的亚铁氧化硝酸盐还原混合菌群,并将其命名为Z13.利用硝酸盐氮为唯一氮源、亚铁与乙酸作为共同电子供体的反硝化基础培养基,研究了... 详细信息

为削减微污染水库中氮污染负荷,从西安市李家河和黑河水库沉积物中驯化筛分出在低C/N条件下能够高效脱氮的亚铁氧化硝酸盐还原混合菌群,并将其命名为Z13.利用硝酸盐氮为唯一氮源、亚铁与乙酸作为共同电子供体的反硝化基础培养基,研究了亚铁氧化硝酸盐还原混合菌群Z13对氮素、亚铁和有机物等的代谢特征.考察了不同温度、初始pH值、C/N、Fe^(2+)浓度对亚铁氧化硝酸盐还原混合菌群Z13脱氮性能及亚铁氧化的影响.结果表明,低C/N条件下亚铁氧化硝酸盐还原混合菌群Z13在78h时硝酸盐氮去除率为99.85%,总氮去除率为89.91%.Fe^(2+)的总去除率为99.86%,其中生物氧化率为82.70%,无亚硝酸盐氮和氨氮的累积.单因素实验表明,在温度30℃,pH 6.5,C/N 1.821,Fe^(2+)浓度30mg/L时,亚铁氧化硝酸盐还原混合菌群Z13对亚铁氧化和氮素的去除效果最好.亚铁氧化硝酸盐还原混合菌群Z13在微污染水体生物脱氮领域中具有很大的应用潜力.

关键词：低C/N 亚铁氧化硝酸盐还原生物脱氮

低C/N亚铁氧化硝酸盐还原菌群脱氮特性研究

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中国环境科学 2021年

作者：周佳敏黄廷林刘茜杨尚业寇莉青西安建筑科技大学陕西省环境工程重点实验室西安建筑科技大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室陕西省引汉济渭工程建设有限公司

为削减微污染水库中氮污染负荷，从西安市李家河和黑河水库沉积物中驯化筛分出在低C/N条件下能够高效脱氮的亚铁氧化硝酸盐还原混合菌群，并将其命名为Z13.利用硝酸盐氮为唯一氮源、亚铁与乙酸作为共同电子供体的反硝化基础培养基，研... 详细信息

为削减微污染水库中氮污染负荷，从西安市李家河和黑河水库沉积物中驯化筛分出在低C/N条件下能够高效脱氮的亚铁氧化硝酸盐还原混合菌群，并将其命名为Z13.利用硝酸盐氮为唯一氮源、亚铁与乙酸作为共同电子供体的反硝化基础培养基，研究了亚铁氧化硝酸盐还原混合菌群Z13对氮素、亚铁和有机物等的代谢特征.考察了不同温度、初始 pH、C/N、Fe;浓度对亚铁氧化硝酸盐还原混合菌群Z13脱氮性能及亚铁氧化的影响.结果表明，低C/N条件下亚铁氧化硝酸盐还原混合菌群Z13在78h时硝酸盐氮去除率为99.85%，总氮去除率为89.91%.Fe;的总去除率为99.86%，其中生物氧化率为82.70%，无亚硝酸盐氮和氨氮的累积.单因素实验表明，在温度30℃，pH 6.5，C/N 1.821， Fe;浓度30 mg/L时，亚铁氧化硝酸盐还原混合菌群Z13对亚铁氧化和氮素的去除效果最好.结果表明，亚铁氧化硝酸盐还原混合菌群Z13在微污染水体生物脱氮领域中具有很大的应用潜力.

关键词：低C/N 亚铁氧化硝酸盐还原生物脱氮

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李家河水库上游水体溶解性有机物组分与来源

中国环境科学 2020年第3期40卷 1275-1283页

作者：林子深黄廷林李凯温成成杨尚业李衍庆王智西安建筑科技大学陕西省环境工程重点实验室西北水资源与环境生态教育部重点实验室陕西西安710055 李家河水库管理有限公司陕西西安710016

以李家河水库上游水体为研究对象,运用三维荧光光谱法解析水体溶解性有机物(DOM)的来源和特性,并探讨了DOM组分干湿季变化特征及影响因素.结果表明,李家河水库上游水体DOM由3个荧光组分组成,分别为类络氨酸(220nm,270nm/300nm)、UVA类... 详细信息

以李家河水库上游水体为研究对象,运用三维荧光光谱法解析水体溶解性有机物(DOM)的来源和特性,并探讨了DOM组分干湿季变化特征及影响因素.结果表明,李家河水库上游水体DOM由3个荧光组分组成,分别为类络氨酸(220nm,270nm/300nm)、UVA类腐殖质(250nm/430nm)和类色氨酸(225nm,280nm/335nm),其中类络氨酸为主要组分,但其含量干湿季变化不大,而UVA类腐殖质和类色氨酸含量呈现出显著的季节差异.荧光特征指数表明,李家河水库上游水体DOM的来源具有显著的陆源特征,其特征在湿季更加显著.水体DOM各荧光组分在干湿季均与TP呈正相关;在湿季,类络氨酸组分与Chl-a、浊度和CODMn呈正相关,而在干季无相关性.UVA类腐殖质与DOC在干湿季均存在正相关关系,且在湿季相关性(P<0.01)大于干季(P<0.05).类色氨酸与CODMn相关性也表现出湿季(P<0.01)大于干季(P<0.05)的特征.

关键词：水源水库水质溶解性有机物干湿季荧光光谱特征

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水库热分层期藻类水华与温跃层厌氧成因分析

环境科学 2019年第5期40卷 2258-2264页

作者：刘雪晴黄廷林李楠杨尚业李扬徐进王涵玥西安建筑科技大学环境与市政工程学院西安710055

以西安市李家河水库为研究对象,通过对水体理化因子和浮游植物的连续监测,对热分层期藻类垂向分布与温跃层厌氧成因进行了初步分析.结果表明:①6～9月,李家河水库水体稳定指数为2～10 m^(-1),处于稳定热分层状态,水体溶解氧呈明显的垂... 详细信息

以西安市李家河水库为研究对象,通过对水体理化因子和浮游植物的连续监测,对热分层期藻类垂向分布与温跃层厌氧成因进行了初步分析.结果表明:①6～9月,李家河水库水体稳定指数为2～10 m^(-1),处于稳定热分层状态,水体溶解氧呈明显的垂向以及季节差异,p H、电导率均与溶解氧呈现相同的分层结构;②李家河水体的富营养状态诱导夏季藻类水华暴发;藻细胞密度垂向差异大,集中悬停于水深0～5 m区域内,最高为2. 95×10~8cells·L^(-1),叶绿素a含量最大为46. 42mg·m^(-3);高密度藻类在温跃层内堆积分解,水深5～24 m内出现较大面积的厌氧区,pH下降、电导率和高锰酸盐指数升高;③高密度藻类分解耗氧是夏季分层期温跃层厌氧形成的主要原因.

关键词：李家河水库温跃层厌氧热分层水体富营养化藻类水华

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造粒流化床反应器去除地下水中硬度试验研究

中国给水排水 2016年第21期32卷 39-44页

作者：胡瑞柱黄廷林文刚杨尚业西安建筑科技大学环境与市政工程学院陕西西安710055

造粒流化床反应器很早就被应用于水质软化过程。通过中试研究了造粒流化床反应器在不同pH值、晶种粒径、水力条件下处理效能和压力的变化。结果表明：针对当地水质，在反应器填充0．1-0．25mm石榴石晶种、上升流速为60—100m／h条件下... 详细信息

造粒流化床反应器很早就被应用于水质软化过程。通过中试研究了造粒流化床反应器在不同pH值、晶种粒径、水力条件下处理效能和压力的变化。结果表明：针对当地水质，在反应器填充0．1-0．25mm石榴石晶种、上升流速为60—100m／h条件下，最佳投药量为110mg／L，此时反应器出水pH值约为9．4，出水硬度为80mg／L，去除率大于70％，碳酸氢盐为150mg／L，出水浊度〈1．0NTU，对铁、锰的去除率分别约为40％和60％。结晶颗粒增长速率约为1．96×10^-9m／s，排放粒径为0．9—1．2mm，碳酸钙质量分数〉99％。当水处理量为8000m3／d时，单位处理成本为0．65元／m3。这为实际工程建设提供了参考。

关键词：硬水软化造粒流化床石榴石晶种碳酸钙颗粒

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水源水库藻类功能群落演替特征及水质评价

环境科学 2020年第5期41卷 2158-2165页

作者：李衍庆黄廷林张海涵温成成杨尚业林子深高欣西安建筑科技大学环境与市政工程学院西北水资源与环境生态教育部重点实验室西安710055 西安建筑科技大学环境与市政工程学院陕西省环境工程重点实验室西安710055 李家河水库管理有限公司西安710016

为了解水源水库的藻类功能群落时空演替特征及水质变化,以李家河水库为例, 2018年9月~2019年6月对藻类及水质因子开展连续监测,采用功能类群划分方法对水库藻类进行了识别与分类,探讨了藻类功能群落与水质间关系,并结合WQI指数法进行水... 详细信息

为了解水源水库的藻类功能群落时空演替特征及水质变化,以李家河水库为例, 2018年9月~2019年6月对藻类及水质因子开展连续监测,采用功能类群划分方法对水库藻类进行了识别与分类,探讨了藻类功能群落与水质间关系,并结合WQI指数法进行水质评价.结果表明,本研究共获得藻类56种,隶属于4门28属,可划分为15个功能群类,其中优势藻类功能群落分别为B、 D、 G、 J、 L0、Mp、 P、 W1和X1;李家河水库藻类结构呈现明显的季节性特征,混合期藻密度明显低于分层期,其中混合期的主要功能藻种为小球藻和小环藻,分层期的主要功能藻种为舟形藻和针杆藻.冗余分析(RDA)表明,水温、混合层深度和RWCS指数是驱动藻类演替的主要因子;WQI分析结果显示李家河水体水质为"良好",混合期水质略好于分层期.本研究指出扬水曝气系统可改变藻类功能群落的演替特征,有效改善水源水库水质,保障了饮水供水安全.

关键词：李家河水库藻类功能群落演替特征 RDA分析 WQI水质评价

李家河水库污染物来源及水体分层对水质的影响

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环境科学 2019年第7期40卷 3049-3057页

作者：徐进黄廷林李凯杨尚业温成成林子深李衍庆刘雪晴西安建筑科技大学陕西省环境工程重点实验室西安710055 西安建筑科技大学西北水资源与环境生态教育部重点实验室西安710055

对污染物来源和水质演变规律的深入认识是水源水库水质污染控制的前提.李家河水库是西安市的重要水源地,为加强李家河水库水源地保护工作,于2016年12月~2017年12月逐月对李家河水库进行水质监测.结果表明,李家河水库的主要污染物来源是... 详细信息

对污染物来源和水质演变规律的深入认识是水源水库水质污染控制的前提.李家河水库是西安市的重要水源地,为加强李家河水库水源地保护工作,于2016年12月~2017年12月逐月对李家河水库进行水质监测.结果表明,李家河水库的主要污染物来源是上游来水,其对高锰酸盐指数、TN和TP的贡献率分别达99.52%、99.41%和99.23%;上游东采峪葛牌小学河段和草坪服务区以上河段污染负荷较高,西采峪主要污染源汇入点为养鸡场和渔场.夏秋季水库会形成热分层,水体稳定分层期,在外源污染汇入和底部厌氧释放双重作用下水体中TN、TP、高锰酸盐指数、TOC、Fe和Mn的质量浓度分别高达3.32、0.177、5.21、3.01、0.21和0.235 mg·L^-1,其中TN、TP、Fe和Mn质量浓度均超过《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅲ类水限值;较高的营养盐水平促进了藻类的大量繁殖,水体稳定分层期表层水体藻密度最高达到2.18×10^8个·L^-1,优势藻种为蓝藻门的铜绿微囊藻和束丝藻,对水质安全威胁较大.因此李家河水库水质污染控制的首要任务是采取有效措施控制藻类繁殖,同时加强水库上游污染源治理,降低污染物输入负荷.

关键词：水源水库污染物来源水体热分层水质演变富营养化

秦岭北麓河流夏季有色溶解有机物分布特征及影响因素

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环境科学 2020年第5期41卷 2210-2220页

作者：林子深黄廷林杨尚业温成成李衍庆周石磊宋选社西安建筑科技大学环境与市政工程学院陕西省环境工程重点实验室西安710055 西安建筑科技大学环境与市政工程学院西北水资源与环境生态教育部重点实验室西安710055 河北科技大学环境科学与工程学院河北省污染防治生物技术实验室石家庄050018 李家河水库管理有限公司西安710016

以秦岭北麓辋川河水体为研究对象,利用紫外可见吸收光谱、荧光光谱结合平行因子分析法解析了夏季辋川河水体有色溶解性有机质(CDOM)的组成结构,并探讨了水体有色溶解性有机质的来源,运用冗余分析法和Pearson相关性分析阐明了光学参数与... 详细信息

以秦岭北麓辋川河水体为研究对象,利用紫外可见吸收光谱、荧光光谱结合平行因子分析法解析了夏季辋川河水体有色溶解性有机质(CDOM)的组成结构,并探讨了水体有色溶解性有机质的来源,运用冗余分析法和Pearson相关性分析阐明了光学参数与水质参数的相关性.结果表明,①辋川河水体CDOM由类色氨酸组分C1(245, 300/335 nm)、短波类腐殖质组分C2(240, 320~340/405 nm)和长波类腐殖质组分C3(270, 350~370/470 nm)组成,其中组分C1与C2具有一定的同源性(r=0.859,P<0.001).②CDOM吸收系数α(355)表明辋川河水体CDOM浓度处于较低水平,并且α(355)与DOC浓度相关性显著(r=0.850,P<0.001),这有利于建立DOC反演模型.③水体荧光指数FI(2.36±0.20)、HIX(3.66±2.47)、BIX(1.56±0.82)和新鲜度指数(β:α)(1.33±0.62),以及光谱斜率比SR(0.76±0.25)表明,辋川河水体CDOM呈现强自生源、低腐殖化和非陆源的特征.④冗余分析结果表明类腐殖质组分(C2、C3)受藻类代谢和微生物作用影响,而类色氨酸组分(C1)与陆源输入有关,类色氨酸组分C1与DTN呈负相关关系,类腐殖质组分C2和C3与TP、DTP和DOC呈现正相关关系.本文阐明了夏季秦岭北麓河流水体有色溶解有机质的特征及影响因素,为秦岭流域水体治理提供理论依据.

关键词：秦岭流域有色溶解有机物(CDOM) 三维荧光光谱紫外-可见吸收光谱冗余分析(RDA)