《中國給水排水》2017年23期目次

論述與研究

南方某水廠生產(chǎn)性再礦化系統(tǒng)設(shè)計與運行

劉東坡1,2，張金松1,2，靳軍濤2,3

(1.廣州大學土木工程學院，廣東廣州510006；2. 深圳市水務(wù)<集團>有限公司，廣東深圳518035；3.清華-京大環(huán)境技術(shù)聯(lián)合研究與教育中心，廣東深圳518055)

摘要：南方地區(qū)低pH值、低硬度和低堿度的水質(zhì)特點加劇了供水管道的腐蝕，導致管道滲漏、爆管以及“黃水”現(xiàn)象頻繁發(fā)生。某水廠設(shè)計了清水池投加石灰上清液的再礦化系統(tǒng)對出廠水進行再礦化處理，以改善出廠水水質(zhì)，提高水質(zhì)化學穩(wěn)定性。介紹了該水廠再礦化系統(tǒng)的設(shè)計方法，并在調(diào)試運行期間對再礦化實施前后出廠水pH值、濁度和余鋁的變化進行比較。結(jié)果表明，再礦化系統(tǒng)根據(jù)進水量動態(tài)投加石灰水的運行方法可以有效提高出廠水pH值，且對出廠水濁度及其他常規(guī)指標影響較小。再礦化系統(tǒng)投入使用后石灰消耗量同比有小幅度的下降，主要原因在于清水池投加石灰減少了前段工藝的石灰投加量。

關(guān)鍵詞：出廠水；石灰；再礦化；pH；濁度；余鋁

劉東坡，張金松,靳軍濤.南方某水廠生產(chǎn)性再礦化系統(tǒng)設(shè)計與運行[J].中國給水排水，2017，33（23）：1-4.

催化氧化濾池中As(Ⅴ)與鐵、錳、氨氮的協(xié)同去除

李埜，黃廷林，程亞，張帆

(西安建筑科技大學環(huán)境與市政工程學院，陜西西安710055)

摘要：在中試規(guī)模條件下，考察接觸催化氧化過濾工藝同步去除地下水中鐵、錳、氨氮和As(Ⅴ)的效果及性能。結(jié)果表明,在常規(guī)范圍內(nèi)增大系統(tǒng)水力負荷(6、7、8 m/h)和進水As(Ⅴ)濃度(100、200、300μg/L)，出水As(Ⅴ)濃度仍可達到標準限值(10μg/L)以下；在研究的pH值范圍內(nèi)(6~9)，pH值為6、7、8時對As(Ⅴ)的去除效果影響不大，pH值為9時，對As(Ⅴ)的去除有一定的抑制作用，這與污染物和活性濾料表面的相互作用有關(guān)；當原水中存在鐵、錳、氨氮和As(Ⅴ)的復(fù)合污染時，活性濾柱出水濃度均達要求，且90%以上的污染物在濾柱上層被去除；此外，增大原水中鐵、錳濃度(1~5 mg/L)對As(Ⅴ)的去除有一定的促進作用。

關(guān)鍵詞：地下水；催化氧化濾池；As(Ⅴ)；鐵；錳；氨氮；pH值

李埜，黃廷林，程亞，等.催化氧化濾池中As(Ⅴ)與鐵、錳、氨氮的協(xié)同去除[J].中國給水排水，2017，33（23）：5-9,15.

耦合反硝化的CANON工藝實時控制策略研究

李津青1，韓曉宇2，黃京2，張樹軍2，劉紅輝1，劉新春1，王志彬3

(1.中國科學院大學資源與環(huán)境學院,北京100049；2.北京城市排水集團有限責任公司科技研發(fā)中心北京污水資源化工程技術(shù)研究中心,北京100022；3.北京工業(yè)大學環(huán)境與能源工程學院,北京100124)

摘要：為實現(xiàn)高氨氮污水的深度脫氮處理,給CANON工藝提供一種有效的控制模式,以某城市污水處理廠初沉池出水為基礎(chǔ),人工配制高氨氮廢水,同時利用在線儀表監(jiān)測脫氮過程中DO、ORP和pH值的變化規(guī)律。結(jié)果表明,在前置缺氧攪拌階段可通過ORP曲線一階導數(shù)為零的特征點指示反硝化反應(yīng)結(jié)束,后置好氧曝氣階段可通過DO達到設(shè)定值(4.0mg/L)且保持5 min指示短程硝化/厭氧氨氧化自養(yǎng)脫氮反應(yīng)的完成；反應(yīng)過程中ΔNO3--N/ΔNH4+-N值始終小于理論值(0.11)。通過實時控制,反應(yīng)器可在DO為2.04~2.62mg/L下長期穩(wěn)定運行,平均總氮去除負荷達0.68 kg/(m3·d),平均總氮去除率>90%,平均出水總氮為33.01 mg/L,平均出水氨氮低于3 mg/L。

關(guān)鍵詞：反硝化；厭氧氨氧化；實時自動控制；DO；ORP

李津青，韓曉宇，黃京，等.耦合反硝化的CANON工藝實時控制策略研究[J].中國給水排水，2017，33（23）：10-15.

給水廠排泥水破碎-再絮凝過程中鎘遷移轉(zhuǎn)化研究

李文英1，賈斌凱1，李懷恩1，聶小保2，李家科1

(1.西安理工大學西北旱區(qū)生態(tài)水利工程國家重點實驗室培育基地,陜西西安710048；2.長沙理工大學水利工程學院,湖南長沙410004)

摘要：針對目前國內(nèi)部分給水廠排泥水受到鎘污染，致使排泥水回用具有鎘超標的風險,基于排泥水“破碎-再絮凝”過程，分析上清液與污泥中鎘的變化，研究排泥水中鎘的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律。結(jié)果表明,排泥水污泥對鎘的吸附量與排泥水中鎘的總量線性相關(guān)；破碎、高pH值、低溫和投加適量陽離子絮凝劑都有助于污泥吸附鎘；但對處理后的污泥進行長時間攪動會導致其中的鎘釋放。污泥中的鎘以鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)為主，使用PAM對污泥進行調(diào)質(zhì)，離子交換態(tài)鎘和部分鐵錳氧化物結(jié)合態(tài)鎘轉(zhuǎn)變?yōu)橛袡C結(jié)合態(tài)鎘。“破碎-再絮凝”過程有利于排泥水中溶解態(tài)鎘遷移至污泥中，但再絮凝的污泥不宜過多擾動和停留。

關(guān)鍵詞：破碎-再絮凝；鎘遷移；排泥水

李文英，賈斌凱，李懷恩，等.給水廠排泥水破碎-再絮凝過程中鎘遷移轉(zhuǎn)化研究[J].中國給水排水，2017，33（23）：16-21.

不同溶解氧環(huán)境下氨氧化菌的氧半飽和常數(shù)比較

楊慶，楊玉兵，劉秀紅，黃斯婷，周薛揚，李健敏

(北京工業(yè)大學城鎮(zhèn)污水深度處理與資源化利用技術(shù)國家工程實驗室,北京100124)

摘要：為了研究溶解氧（DO）濃度對實現(xiàn)短程硝化的影響，在小試反應(yīng)器內(nèi)研究了長期不同溶解氧環(huán)境下穩(wěn)定運行的硝化污泥中氨氧化菌（AOB）的氧半飽和常數(shù)（KO2,AOB）。結(jié)果表明,長期在DO為(0.5±0.1)mg/L條件下運行的硝化污泥中AOB的KO2,AOB值為（0.281±0.026) mgO2/L，長期在DO為(2.5±0.5)mg/L條件下運行的硝化污泥中AOB的KO2,AOB值為（0.064±0.008） mgO2/L，表明其AOB對氧具有極高的親和力，并且在高DO濃度下，可以維持較高的比氨氧化速率。兩個系統(tǒng)的KO2,AOB值均較低，說明無論低DO或高DO濃度，均可能實現(xiàn)短程硝化，且在高DO濃度下更容易實現(xiàn)短程硝化。

關(guān)鍵詞：短程脫氮；硝化污泥；氨氧化菌；氧半飽和常數(shù)；溶解氧

楊慶，楊玉兵，劉秀紅，等.不同溶解氧環(huán)境下氨氧化菌的氧半飽和常數(shù)比較[J].中國給水排水，2017，33（23）：22-26.

污水廠尾水反硝化濾池生物/化學協(xié)同脫氮除磷研究

陳小軍，黃韜，劉石虎，陳浬，周健

(重慶大學三峽庫區(qū)生態(tài)環(huán)境教育部重點實驗室，重慶400045)

摘要：在反硝化濾池生物脫氮系統(tǒng)構(gòu)建成功的基礎(chǔ)上，投加除磷藥劑建立生物/化學協(xié)同處理系統(tǒng),重點研究了除磷藥劑種類、投加量對該工藝處理污水廠尾水效能及微生物種群的影響。結(jié)果表明，除磷藥劑種類（FeCl3、AlCl3、氫氧化鈣）及其投加量對系統(tǒng)脫氮效果的影響不顯著，但對除磷效果影響顯著，投加AlCl3的除磷效果較優(yōu)；在溫度為25~35℃、水力負荷為3 m3/(m2·h)、補充碳源后的COD/TN為6、AlCl3投加量為3.0mg/L時，系統(tǒng)出水NH4+-N、TN、PO43--P濃度分別為1.72、1.73、0.19mg/L，去除率分別為57.10%、91.69%、81.68%，可穩(wěn)定達到地表水環(huán)境Ⅴ類水體標準。PCR-DGGE和16S rRNA高通量測序結(jié)果表明，反硝化濾池生物/化學協(xié)同處理系統(tǒng)中脫氮功能菌屬主要有Hydrogenophaga、Thauera、Dechloromonas、Zoogloea，其相對豐度分別為24.07%、12.26%、8.50%、0.44%；投加除磷藥劑的協(xié)同處理系統(tǒng)與生物脫氮系統(tǒng)的微生物種群相似性為49.9%，生物多樣性降低。

關(guān)鍵詞：反硝化濾池；污水廠尾水；化學協(xié)同除磷；水環(huán)境標準；微生物種群

陳小軍，黃韜，劉石虎，等.污水廠尾水反硝化濾池生物/化學協(xié)同脫氮除磷研究[J].中國給水排水，2017，33（23）：27-32.

不同含固率污泥熱水解后厭氧消化特性及有機物轉(zhuǎn)化

韓蕓1，卓楊1，彭黨聰1，宜慧2，宋小文3

(1.西安建筑科技大學環(huán)境與市政工程學院,陜西西安710055；2.陜西省輕工業(yè)研究設(shè)計院,陜西西安710054；3.西安益維普泰環(huán)保股份有限公司,陜西西安710077)

摘要：以城市污水處理廠初沉污泥、混合污泥及脫水污泥為對象，研究不同含固率污泥經(jīng)熱水解后的厭氧消化特性及其有機物轉(zhuǎn)化規(guī)律。結(jié)果表明,熱水解后高含固污泥的中溫厭氧消化甲烷產(chǎn)率最高（291.8mL/gVS），其次為熱水解后常規(guī)初沉污泥高溫厭氧消化（272.3 mL/gVS）。各工藝條件下未經(jīng)熱水解預(yù)處理的污泥厭氧消化水解率（32%～37%）均低于熱水解后的水解率（52%～56%），有機物水解仍是未經(jīng)預(yù)處理高含固污泥厭氧消化過程的限速步驟，是厭氧消化工藝改進的主要目標。水解污泥中有機物可快速、高效降解，熱水解預(yù)處理可有效加速后續(xù)甲烷化進程。經(jīng)綜合考慮，高含固污泥經(jīng)過熱水解預(yù)處理后的中溫厭氧消化性能最優(yōu)，可作為城市污水處理廠污泥處理的首選工藝。

關(guān)鍵詞：高含固污泥；熱水解預(yù)處理；厭氧消化；工藝比較；污泥穩(wěn)定化

韓蕓，卓楊，彭黨聰，等.不同含固率污泥熱水解后厭氧消化特性及有機物轉(zhuǎn)化[J].中國給水排水，2017，33（23）：33-38.

技術(shù)總結(jié)

地下水有機質(zhì)性質(zhì)與ClO2消毒生成ClO2-的相關(guān)性

葉挺進1，黃思榮2，羅旺興1，甘文慧2，張欣然2，楊欣2

(1.佛山市水業(yè)集團有限公司，廣東佛山528000；2.中山大學環(huán)境科學與工程學院，廣東廣州510275)

摘要：深入研究了18個地下水樣本的水質(zhì)特征，并將其進行二氧化氯氧化，分析有機物特性與消毒副產(chǎn)物亞氯酸鹽生成量的關(guān)系。結(jié)果表明，地下水樣本大部分處于中等污染或嚴重污染的程度，溶解性有機物（NOM）以富里酸類與腐殖酸類為主，可溶性微生物代謝物質(zhì)很少；二氧化氯氧化可以有效降解富里酸和腐殖酸類物質(zhì)，通過氧化NOM分子中的芳香結(jié)構(gòu)和共軛雙鍵結(jié)構(gòu)，使大分子芳香性物質(zhì)和長脂肪鏈有機物轉(zhuǎn)化為小分子質(zhì)量和親水性的有機物。但是，由于地下水無機污染物的干擾，亞氯酸鹽生成量與有機質(zhì)吸光度的相關(guān)性較低。

關(guān)鍵詞：地下水；二氧化氯；亞氯酸鹽；熒光光譜；紫外光譜

葉挺進，黃思榮，羅旺興，等.地下水有機質(zhì)性質(zhì)與ClO2消毒生成ClO2-的相關(guān)性[J].中國給水排水，2017，33（23）：39-43.

應(yīng)對高藻水的新型BFC磁種強磁分離凈水技術(shù)研究

蔡炎1,2，陳衛(wèi)1,2，劉成1,2

(1.河海大學淺水湖泊綜合治理與資源開發(fā)教育部重點實驗室，江蘇南京210098；2.河海大學環(huán)境學院，江蘇南京210098)

摘要：針對水體富營養(yǎng)化產(chǎn)生的藻類問題，采用新型微米級超順磁性生物質(zhì)炭（BFC）磁種的強磁分離凈水技術(shù)，可以有效降低水中的藻濃度。將該技術(shù)應(yīng)用于某小區(qū)高藻景觀水的處理，結(jié)果表明對藻類的去除率達到95%，對COD的去除率可達45%，對TP的去除率可達40%，對SS的去除率可達30%，直接處理成本為0.134元/m3，相比傳統(tǒng)強磁工藝，處理成本降低33%。因此，將新型BFC磁種強磁分離技術(shù)應(yīng)用于高藻水的處理可行且有效。

關(guān)鍵詞：高藻水；強磁分離；強化混凝

蔡炎，陳衛(wèi)，劉成.應(yīng)對高藻水的新型BFC磁種強磁分離凈水技術(shù)研究[J].中國給水排水，2017，33（23）：44-46.

膜法海水淡化中試研究

尉鳳珍，劉運東，張立江

(葛洲壩水務(wù)投資有限公司，北京100027)

摘要：采用超濾及反滲透膜法技術(shù)處理某鋼鐵廠熱法海水淡化產(chǎn)生的濃水，濃水溫度約為42℃，預(yù)處理采用冷卻塔將原濃水溫度分別降至32和28 ℃，分別采用一級和二級反滲透進行處理，考察了溫度、反滲透級數(shù)對產(chǎn)水中氯離子濃度的影響，一級和二級反滲透系統(tǒng)的回收率以及預(yù)處理中砂濾及超濾的除濁效果。結(jié)果表明，隨著水溫的升高，系統(tǒng)對氯離子的去除率降低，當水溫達到32℃時，采用一級反滲透無法保證產(chǎn)品水中氯離子濃度滿足要求，系統(tǒng)采用一、二級反滲透產(chǎn)水混合方式即可滿足出水水質(zhì)要求；一級和二級反滲透的回收率分別為40%和90%；砂濾產(chǎn)水濁度受系統(tǒng)進水濁度影響嚴重，超濾產(chǎn)水濁度一直很穩(wěn)定；系統(tǒng)脫鹽率穩(wěn)定達到?99.7%?以上。

關(guān)鍵詞：海水淡化；超濾；反滲透；氯離子；回收率；脫鹽率；濁度

尉鳳珍，劉運東，張立江.膜法海水淡化中試研究[J].中國給水排水，2017，33（23）：47-50.

排泥管對網(wǎng)格絮凝池流態(tài)的影響

胡遠來，陸先鐳，賀衛(wèi)寧，邱迅，劉怡，楊強

(中機國際工程設(shè)計研究院有限責任公司，湖南長沙410007)

摘要：多格豎井共用一根排泥管的網(wǎng)格絮凝池存在短流和排泥不均勻的問題。通過理論計算相鄰豎井的短流流量發(fā)現(xiàn)，減小排泥喇叭口規(guī)格，可增大局部水頭損失，減少短流。采用計算流體力學軟件Fluent對非排泥時段絮凝池內(nèi)流態(tài)進行數(shù)值模擬，模擬結(jié)果與理論計算結(jié)果一致。對排泥時段絮凝池內(nèi)流態(tài)進行數(shù)值模擬發(fā)現(xiàn)，適當減小排泥喇叭口規(guī)格可有效提升各豎井的排泥均勻度，改善排泥管積泥問題。建議在排泥閥前端設(shè)置排泥沖洗管，定期進行沖洗，以解決排泥管積泥堵塞問題。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)格絮凝池；短流；排泥均勻性；數(shù)值模擬

胡遠來，陸先鐳，賀衛(wèi)寧，等.排泥管對網(wǎng)格絮凝池流態(tài)的影響[J].中國給水排水，2017，33（23）：51-54.

厭氧氨氧化抑制試驗及復(fù)活策略研究

侯曉幫1，操家順2，周可為3

(1.南京市市政設(shè)計研究院有限責任公司，江蘇南京210008；2.河海大學環(huán)境學院，江蘇南京210098；3.南京市建鄴區(qū)環(huán)境監(jiān)測站，江蘇南京210019)

摘要：厭氧氨氧化（ANAMMOX）菌的活性會受到一些物質(zhì)的抑制，為此研究NO2--N和DO對ANAMMOX的抑制過程，并探討了相應(yīng)的恢復(fù)策略。結(jié)果表明，當NO2--N濃度超過120mg/L或ANAMMOX系統(tǒng)完全暴露于空氣中（反應(yīng)器中DO濃度為5 mg/L）時，ANAMMOX菌的活性會受到抑制。采用正常負荷、降低負荷、投加N2H4、投加NH2OH等4種方式對ANAMMOX菌進行復(fù)活，結(jié)果表明，降低負荷或投加N2H4是快速恢復(fù)ANAMMOX菌活性的有效方法。

關(guān)鍵詞：厭氧氨氧化；亞硝態(tài)氮；羥胺；聯(lián)氨

侯曉幫，操家順,周可為.厭氧氨氧化抑制試驗及復(fù)活策略研究[J].中國給水排水，2017，33（23）：55-60.

珊瑚砂填料流離生化工藝的啟動與SND性能研究

詹博1，謝朝新1，2，龍向宇1，唐然1，方振東1，唐黎明1，薛明1，李永青1

(1.中國人民解放軍陸軍勤務(wù)學院軍事設(shè)施系，重慶401311；2.重慶市水工業(yè)與環(huán)境工程研究中心，重慶401311)

摘要：采用珊瑚砂填料流離生化反應(yīng)器處理生活污水，考察了該工藝啟動過程中對COD、NH4+-N和TN的去除效果，同時研究了穩(wěn)定運行階段的同步硝化反硝化（SND）性能。結(jié)果表明，珊瑚砂表面粗糙，適合作為生物膜法的填料；反應(yīng)器連續(xù)運行60d后完成了同步硝化反硝化的啟動，穩(wěn)定運行期間，出水COD、NH4+-、TN分別為（43.09±9.78）、（1.25±1.06）、（14.39±4.37）mg/L，穩(wěn)定達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB 18918—2002）的一級B標準。反應(yīng)器的SND率為（80.50±9.38）%，表現(xiàn)出良好的同步硝化反硝化性能。反應(yīng)器的第一區(qū)域主要發(fā)生碳化反應(yīng)和SND反應(yīng)，第二和第三區(qū)域主要發(fā)生內(nèi)源代謝反應(yīng)，進一步提高了出水水質(zhì)。

關(guān)鍵詞：珊瑚砂；流離生化；掛膜；啟動；同步硝化反硝化

詹博，謝朝新，龍向宇，等.珊瑚砂填料流離生化工藝的啟動與SND性能研究[J].中國給水排水，2017，33（23）：61-65.

Bardenpho工藝內(nèi)回流與碳源投加耦合控制動態(tài)模擬

孫月娣

(美尚生化環(huán)境技術(shù)<上海>有限公司，上海201202)

摘要：為了進一步提高Bardenpho工藝的脫氮性能，以南方某污水廠擴建項目為研究對象，基于BioWin/Controller模型軟件平臺，對比4種內(nèi)回流和碳源投加的控制策略，并進行連續(xù)93 d的動態(tài)模擬。結(jié)果表明，內(nèi)回流和碳源投加的耦合控制策略無論在工藝穩(wěn)定性、抗沖擊負荷能力，還是節(jié)能降耗上都是最優(yōu)的。該控制策略由2個控制環(huán)路組成，一個環(huán)路控制碳源投加量，使后置缺氧區(qū)硝酸鹽氮濃度維持在設(shè)定值（4 mg/L）；另一個環(huán)路控制內(nèi)回流量，維持缺氧區(qū)硝酸鹽氮設(shè)定值濃度為2mg/L。

關(guān)鍵詞：Bardenpho工藝；反硝化；內(nèi)回流；碳源投加量；耦合控制；BioWin/Controller

孫月娣.Bardenpho.工藝內(nèi)回流與碳源投加耦合控制動態(tài)模擬[J].中國給水排水，2017，33（23）：66-70.

缺氧/好氧生物接觸氧化工藝處理校園生活污水

王維紅，王燕杉，馮殿寶

(新疆農(nóng)業(yè)大學水利與土木工程學院，新疆烏魯木齊830052)

摘要：根據(jù)新疆烏魯木齊市校園生活污水特性及該地區(qū)低溫氣候特征，設(shè)計了缺氧/好氧生物接觸氧化組合工藝對其進行處理，考察了該工藝運行一年來的處理效果。結(jié)果表明，該工藝處理效果會受到溫度影響，冬、春低溫季節(jié)（10~16℃）對COD、BOD5、NH4+-N和TN的平均去除率分別為85.51%、87.93%、76.02%、29.15%，夏、秋常溫季節(jié)（16~28℃）對COD、BOD5、NH4+-N和TN的平均去除率達到92.48%、95.79%、89.69%、58.67%，除低溫時出水TN不達標外，其余季節(jié)出水所有指標均能達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準》（GB18918—2002）的一級B標準。組合工藝有很強的抗沖擊負荷能力和溫度適應(yīng)性，對各污染物的去除效果明顯優(yōu)于單一生物接觸氧化池，是一種能很好地適應(yīng)低溫環(huán)境的小型生活污水處理工藝。

關(guān)鍵詞：校園生活污水；生物接觸氧化工藝；低溫；沖擊負荷；溫度適應(yīng)性

王維紅，王燕杉，馮殿寶.缺氧/好氧生物接觸氧化工藝處理校園生活污水[J]. 中國給水排水，2017，33（23）：71-74.

2-乙基蒽醌高鹽有機廢水的資源化處理應(yīng)用研究

李梅彤1,2，徐瑾2,3，李斌柯2，于志昊2,3

(1.天津大學化工學院，天津300072；2.天津理工大學管理學院，天津300384；3.天津大學環(huán)境科學與工程學院，天津300072)

摘要：2-乙基蒽醌是重要的催化劑和中間體，2-乙基蒽醌廢水生化性極差，屬于典型的高含鹽難降解有機廢水。為此提出了一種2-乙基蒽醌高鹽有機廢水資源化處理工藝，主要包括：利用氧化鎂代替燒堿中和廢酸、利用高溫氧化系統(tǒng)分解COD、產(chǎn)生熱值并降低能耗、生產(chǎn)無水硫酸鎂、SO2尾氣吸收所得亞硫酸鈉用于生產(chǎn)。該工藝高效、零排放、操作簡單，經(jīng)資源化技術(shù)處理后的2-乙基蒽醌廢水可生產(chǎn)硫酸鎂產(chǎn)品，使處置成本得到大幅降低。

關(guān)鍵詞：2-乙基蒽醌；高鹽有機廢水；資源化

李梅彤，徐瑾，李斌柯，等.2-乙基蒽醌高鹽有機廢水的資源化處理應(yīng)用研究[J].中國給水排水，2017，33（23）：75-77.

以天津市為例的城市水循環(huán)系統(tǒng)代謝效率評價研究

徐瑾1,2，于志昊1,2，李斌柯1，侯齊敏1

(1.天津理工大學管理學院，天津300384；2.天津大學環(huán)境科學與工程學院，天津300072)

摘要：城市水循環(huán)系統(tǒng)運行狀態(tài)的穩(wěn)定與否關(guān)系著城市水安全的健康程度，而城市水代謝效率作為表征城市水循環(huán)系統(tǒng)是否健康運行的重要依據(jù)則成為研究的焦點。以天津市為例，依據(jù)DEA模型的基本原理構(gòu)建城市水循環(huán)系統(tǒng)的代謝效率評價指標體系，選取天津市近15年相關(guān)指標數(shù)據(jù)作為樣本，采用改進型主成分分析法對指標進行篩選，進而預(yù)測天津市水循環(huán)系統(tǒng)的代謝效率及變化趨勢，并評估與分析其城市水循環(huán)系統(tǒng)的代謝效率。根據(jù)研究分析結(jié)果，為保證天津市水循環(huán)系統(tǒng)的持續(xù)健康發(fā)展，提高天津市水循環(huán)系統(tǒng)的代謝效率，需要在控制污廢水排放、降低水耗、節(jié)約水資源等方面增加研發(fā)投入。降低污廢水的直接排放量，提升水資源的利用效率，降低水耗，并積極構(gòu)建水資源的輸入通道，保持城市經(jīng)濟低水耗、低污染發(fā)展。

關(guān)鍵詞：城市水循環(huán)系統(tǒng)；效率評價；DEA模型；改進型主成分分析法

徐瑾，于志昊，李斌柯，等.以天津市為例的城市水循環(huán)系統(tǒng)代謝效率評價研究[J]. 中國給水排水，2017，33（23）：78-82.

懸浮填料顆粒在水處理過程中的分布

汪文生1，盧雪飛1，朱永偉2，朱楠楠2

(1.南京貝特環(huán)保通用設(shè)備制造有限公司，江蘇南京211500；2.南京航空航天大學機電學院，江蘇南京210016)

摘要：懸浮填料作為MBBR工藝中微生物附著生長的載體，使微生物生存的基礎(chǔ)環(huán)境由傳統(tǒng)的氣、液兩相變?yōu)闅�、液、固三相，在污水處理機理和效能上形成一個全新的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)，懸浮填料在污水處理過程中的分布和運動規(guī)律，是填料表面上的生物膜附著生長及活性的重要影響因素。試驗運用Fluent仿真軟件，對生物池中的流化推流器設(shè)置以及懸浮填料的運動規(guī)律進行了模擬仿真，分析了不同池體結(jié)構(gòu)、推流器轉(zhuǎn)速、液相類型等因素對填料分布的影響程度，可為MBBR工藝填料和流化推流設(shè)備的選型應(yīng)用提供參考。

關(guān)鍵詞：MBBR工藝；懸浮填料；污水處理

汪文生，盧雪飛，朱永偉，等.懸浮填料顆粒在水處理過程中的分布[J]. 中國給水排水，2017，33（23）：83-86.

厭氧顆粒污泥對納米TiO2的吸附特性研究

李慧婷1，崔福義1,2

(1.哈爾濱工業(yè)大學環(huán)境學院，黑龍江哈爾濱150090；2.哈爾濱工業(yè)大學城市水資源與水環(huán)境國家重點實驗室，黑龍江哈爾濱150090)

摘要：分析了厭氧顆粒污泥吸附nano-TiO2的過程，探討了不同pH值及離子強度下厭氧顆粒污泥吸附nano-TiO2的動力學和熱力學特征。結(jié)果表明，厭氧顆粒污泥對nano-TiO2的吸附符合準二級動力學方程。相較于pH值，離子強度對吸附過程的影響更顯著，且nano-TiO2在高離子強度下的擴散和吸附速率更低。液相離子強度升高或pH值接近等電點都會增加nano-TiO2的吸附量。Langmuir吸附等溫線模型能夠更好地擬合吸附過程，且該吸附可自發(fā)進行，隨著pH值接近等電點，吸附自發(fā)性逐漸增加。厭氧顆粒污泥對nano-TiO2的吸附以化學吸附為主，同時存在多種機制共同作用。另外，環(huán)境條件對水中納米顆粒的歸趨有顯著影響，其在活性污泥中的富集對污水處理效能可能產(chǎn)生潛在危害。

關(guān)鍵詞：厭氧顆粒污泥；納米TiO2；吸附動力學；pH值；離子強度

李慧婷，崔福義.厭氧顆粒污泥對納米TiO2的吸附特性研究[J]. 中國給水排水，2017，33（23）：87-93.

堿預(yù)處理污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫研究

劉常青1，陳細妹2，林志龍3，朱旭斌1，鄭育毅2，趙由才4

(1.福建師范大學地理科學學院，福建福州350007；2.福建師范大學環(huán)境科學與工程學院，福建福州350007；3.福建海峽環(huán)保集團股份有限公司，福建福州350014；4.同濟大學污染控制與資源化研究國家重點實驗室，上海200092)

摘要：為了研究堿處理污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫情況，對原污泥進行不同pH值的堿預(yù)處理。結(jié)果表明，在所考察的堿性預(yù)處理pH值范圍（9～12）內(nèi)，堿預(yù)處理pH值越大，對耗氫菌的抑制作用及溶胞作用越強，相應(yīng)的產(chǎn)氫量和產(chǎn)氫率也最高。經(jīng)過pH值=12堿性預(yù)處理后在最佳初始pH值下厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫，其污泥累積產(chǎn)氫量為5.45mL/gDS。在此過程中，蛋白質(zhì)降解量為9 395.59 mg/L，總糖降解量為2 446.63 mg/L，以蛋白質(zhì)降解為主；TVFA及NH4+-N濃度呈不斷上升趨勢，TVFA中乙酸比例最高。

關(guān)鍵詞：污泥；堿處理；厭氧發(fā)酵；氫氣

劉常青，陳細妹，林志龍，等.堿預(yù)處理污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)氫研究[J]. 中國給水排水，2017，33（23）：94-97.

旋流式壅塞空化破解剩余污泥的試驗研究

張鳳華1，蔣浩1，唐川林1，李春華2，駱航成2

(1.湖南工業(yè)大學機械工程學院，湖南株洲412007；2.株洲首創(chuàng)水務(wù)有限責任公司，湖南株洲412000)

摘要：基于壅塞空化和旋轉(zhuǎn)射流理論提出了一種新型水力空化器——旋流式壅塞空化器，搭建了旋流式壅塞空化破解剩余污泥的循環(huán)試驗系統(tǒng)，分析了旋流芯長度、背壓和循環(huán)次數(shù)等對污泥破解的影響。結(jié)果表明，旋流式壅塞空化器可有效提高空化強度、破解污泥絮體和微生物細胞壁所需的機械剪切效應(yīng)，實現(xiàn)了高效破解剩余污泥。適宜的旋流芯長度和相應(yīng)的背壓，可使旋流式壅塞空化技術(shù)破解剩余污泥效果達到最佳。在旋流芯長度為3/4倍導程、背壓為89kPa的條件下，循環(huán)處理20次后SCOD溶出率達到16.51%。研究成果為剩余污泥減量化提供了一種新途徑。

關(guān)鍵詞：壅塞空化；剩余污泥；污泥破解；SCOD；旋轉(zhuǎn)射流

張鳳華，蔣浩，唐川林，等.旋流式壅塞空化破解剩余污泥的試驗研究[J].中國給水排水，2017，33（23）：98-103.

消化污泥及給水廠剩余污泥在綠色屋頂中的應(yīng)用

劉爽1，牛建森1，王宗平1，謝鵬超1，鄭陳煒1，傅林2

(1.華中科技大學環(huán)境科學與工程學院，湖北武漢430074；2.武漢新區(qū)建設(shè)開發(fā)投資有限公司，湖北武漢430050)

摘要：綠色屋頂是年徑流總量控制和面源污染控制的重要手段。搭建了消化污泥及給水廠剩余污泥等不同基質(zhì)的綠色屋頂，通過模擬降雨對基質(zhì)種類、基質(zhì)厚度與降雨時間三個影響因素進行了研究，探究了兩種污泥在綠色屋頂中應(yīng)用的可行性及其適宜的厚度。結(jié)果表明，不同基質(zhì)種類的綠色屋頂均可以達到較好的雨量調(diào)控效果，差距并不大；給水廠剩余污泥基質(zhì)相較其他基質(zhì)的出水水質(zhì)效果更好，而消化污泥則會帶來大量磷污染；各基質(zhì)在搭建初期均存在營養(yǎng)物質(zhì)的溶出，且小降雨強度下水質(zhì)污染更明顯；基質(zhì)厚度越高，則雨量調(diào)控效果越好，但厚度超過10cm后調(diào)控效果的提升并不明顯；給水廠剩余污泥基質(zhì)的適宜厚度為5 cm(水質(zhì)控制效果較好)或10 cm(水量控制效果較好)，消化污泥基質(zhì)的適宜厚度為10 cm。

關(guān)鍵詞：綠色屋頂；海綿城市；給水廠剩余污泥；消化污泥；基質(zhì)

劉爽，牛建森，王宗平，等.消化污泥及給水廠剩余污泥在綠色屋頂中的應(yīng)用[J].中國給水排水，2017，33（23）：104-108，114.

濃縮時間對剩余污泥性質(zhì)及PAC調(diào)理特性的影響

龐鶴亮1，赫俊國1，鄭硯石1，曾祥國1，張立洲1，王東1，張杰1,2

(1.哈爾濱工業(yè)大學環(huán)境學院，黑龍江哈爾濱150090；2.哈爾濱工業(yè)大學城市水資源與水環(huán)境國家重點實驗室，黑龍江哈爾濱150090)

摘要：通過靜態(tài)沉降試驗?zāi)�擬濃縮池剩余污泥的濃縮過程，考察不同濃縮時間下污泥性質(zhì)和濃縮效能的變化規(guī)律，并分別對濃縮時間為12、20、32、48h的濃縮污泥進行聚合氯化鋁(PAC)調(diào)理，考察濃縮時間對污泥化學調(diào)理特性的影響。結(jié)果表明，在污泥濃縮過程中，污泥自身代謝活動使氧化還原電位（ORP）降低，胞外聚合物（EPS）作為代謝基質(zhì)被降解消耗，產(chǎn)生揮發(fā)性脂肪酸（VFAs），導致污泥pH值降低，上清液Zeta電位升高，污泥體積平均粒徑從81.6μm降至63.04 μm，污泥絮體的絮凝能力減弱，毛細吸水時間（CST）從23.4 s升高至42.3 s，污泥脫水性能惡化。其中當濃縮時間為32~36 h時，部分污泥絮體和好氧微生物解體，導致污泥體積平均粒徑急劇降低，CST急劇升高。隨著濃縮時間的延長，污泥含水率逐漸降低，濃縮時間>12h時，濃縮后污泥的含水率<98%；PAC調(diào)理效果逐漸減弱，調(diào)理后污泥的CST降低程度和體積平均粒徑增大程度均逐漸減小。濃縮時間為12和20 h時，污泥調(diào)理效果較顯著；而濃縮時間為32和48h時，污泥調(diào)理效果并不顯著。因此，試驗條件下

剩余污泥的最佳濃縮時間為12 h。

關(guān)鍵詞：剩余污泥；濃縮時間；脫水性能；聚合氯化鋁

龐鶴亮，赫俊國，鄭硯石，等.濃縮時間對剩余污泥性質(zhì)及PAC調(diào)理特性的影響[J].中國給水排水，2017，33（23）：109-114.

城市雨水管理

InfoWorks ICM在排水管網(wǎng)問題診斷及改造中的應(yīng)用

魏忠慶1,2，黃永捷2，林蘭娜1，陸麗君1，黃翔峰1

(1.同濟大學環(huán)境科學與工程學院污染控制與資源化研究國家重點實驗室，上海200092；2.福州城建設(shè)計研究院有限公司，福建福州350001)

摘要：對建成區(qū)現(xiàn)狀排水管網(wǎng)存在問題的診斷和改造方案的評估是排澇改造工程實施的前提和基礎(chǔ)。采用InfoWorksICM構(gòu)建F市某建成區(qū)的排水管網(wǎng)系統(tǒng)，對不同重現(xiàn)期下管網(wǎng)的排水能力進行評估；針對區(qū)域存在的內(nèi)澇風險，借助模型找出現(xiàn)狀管網(wǎng)系統(tǒng)存在的瓶頸問題，明確積水形成的主要原因。在此基礎(chǔ)上，提出排澇改造措施，并用模型評估改善效果，以期為改造工程的實施提供參考及數(shù)據(jù)支持。

關(guān)鍵詞：InfoWorks ICM；排水管網(wǎng)；排澇改造；問題診斷

魏忠慶，黃永捷，林蘭娜，等..InfoWorksICM在排水管網(wǎng)問題診斷及改造中的應(yīng)用[J].中國給水排水，2017，33（23）：115-119.

防滲U型生物滯留系統(tǒng)水文效應(yīng)研究

王書敏1，宋力2，孫磊3，彭紹偉3，趙志鋒1，安金碩1，陳世斌1，陳石1，李忠華1，鄧滔1，林修詠1,4

(1.重慶文理學院重慶市環(huán)境材料與修復(fù)技術(shù)重點實驗室，重慶402160；2.重慶市九龍坡區(qū)環(huán)境保護局，重慶400050；3.重慶利迪市政環(huán)境工程設(shè)計研究院有限公司，重慶400042；4.福州大學土木工程學院,福建福州350116)

摘要：在重慶文理學院構(gòu)建了防滲U型生物滯留系統(tǒng)，并以屋面徑流為進水，在2016年—2017年間監(jiān)測了其水文效應(yīng)。研究表明，該系統(tǒng)對徑流總量和徑流峰值流量均具有良好的削減效果，并顯著滯后峰值流量出現(xiàn)時間、延長降雨徑流釋放時間，峰值流量比(Rp)、進出水體積比(Rv)、峰值延遲時間比(Rt)、徑流相對持續(xù)時間比（Rd）分別為0.19±0.09、0.58±0.14、1.83±1.57、2.75±2.81。系統(tǒng)不產(chǎn)流概率僅為4%，對不產(chǎn)流降雨事件的擬合統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)可以截留0.34mm及以下或者降雨強度在0.054 mm/h以下的降雨而不產(chǎn)流。

關(guān)鍵詞：生物滯留系統(tǒng)；降雨徑流；水文效應(yīng)

王書敏，宋力，孫磊，等.防滲U型生物滯留系統(tǒng)水文效應(yīng)研究[J].中國給水排水，2017，33（23）：120-124.

住宅排水衛(wèi)生安全保障專題

結(jié)合管設(shè)置方式對專用通氣排水系統(tǒng)通氣的影響

趙珍儀1，李博遠2，張哲1，高彬1

(1.國家住宅與居住環(huán)境工程技術(shù)研究中心，北京100044；2.武漢理工大學土木工程與建筑學院，湖北武漢430070)

摘要：在超高層足尺試驗塔上，考察DN110PVC-U專用通氣排水系統(tǒng)隔層安裝結(jié)合通氣管工況下的氣流分布情況，探究結(jié)合通氣管設(shè)置方式對通氣立管內(nèi)風向以及結(jié)合通氣管處風向、通氣流量的影響情況。試驗表明，在模擬超高層住宅排水系統(tǒng)中，隔層安裝結(jié)合通氣管工況下通氣立管中同樣會出現(xiàn)兩處氣流方向頻繁反復(fù)的樓層區(qū)域，且隨著排水流量的增加該區(qū)域的位置有逐漸向下移動的趨勢；出現(xiàn)氣流方向頻繁反復(fù)的中部樓層區(qū)域的平均通氣流量較附近其他樓層的平均通氣流量更高；橫支管最大正、負壓均有偏向于正壓的波動趨勢。

關(guān)鍵詞：結(jié)合通氣管；專用通氣立管；通氣風向；通氣流量

趙珍儀，李博遠，張哲，等.結(jié)合管設(shè)置方式對專用通氣排水系統(tǒng)通氣的影響[J].中國給水排水，2017，33（23）：125-129.

壓力流介護坐便器對橫支管的影響研究

張哲1，黃鋆堯2，趙珍儀1，楊鵬輝1

(1.國家住宅與居住環(huán)境工程技術(shù)研究中心，北京100044；2.重慶大學城市建設(shè)與環(huán)境工程學院，重慶400030)

摘要：為滿足老年人在既有住宅中設(shè)置靠近臥室或床邊且具有排水功能的介護坐便器的需求，提出采用壓力流的排水方式，通過小型污物提升裝置泵送污水至橫支管系統(tǒng)。通過等比例試驗?zāi)Ｐ�，采用不同衛(wèi)生器具組合排水的方式，探究壓力流排水的介護坐便器對排水系統(tǒng)橫支管的影響。結(jié)果表明，對于既有排水系統(tǒng)橫支管，介護坐便器管道系統(tǒng)靠近立管端接入所產(chǎn)生的影響接近于不接入工況，能夠滿足介護坐便器的管道改造需求。

關(guān)鍵詞：介護坐便器；壓力流；橫支管；適老改造

張哲，黃鋆堯，趙珍儀，等.壓力流介護坐便器對橫支管的影響研究[J]. 中國給水排水，2017，33（23）：130-133,137.

華衍水務(wù)專題

氨氮檢測過程中消除濁度干擾的方法

景二丹，湯慶會，張涇凱，許小燕，丁根寶

(蘇州工業(yè)園區(qū)清源華衍水務(wù)有限公司，江蘇蘇州215021)

摘要：采用納氏試劑分光光度法測定氨氮濃度時，通過混凝沉淀、濁度補償?shù)阮A(yù)處理方法消除濁度對氨氮檢測的影響。試驗結(jié)果表明，水樣濁度在0~4.11NTU時，可以直接測定氨氮，回收率為94%~102%；濁度在4.11~25 NTU時，用20%氫氧化鈉溶液（回收率為96%~105%）或15%氫氧化鉀溶液（回收率為94%~105%）進行濁度補償預(yù)處理，檢測便捷、準確；濁度在25~100NTU時，采用硫酸鋅-氫氧化鈉溶液混凝沉淀預(yù)處理法（回收率為95%~105%），檢測效果較好，但混凝沉淀后的水樣放置時間不能超過10 min，否則會出現(xiàn)白色渾濁，影響測定結(jié)果。因此，針對不同濁度的水樣，選擇合適的預(yù)處理方式，可快速、準確地檢測氨氮。

關(guān)鍵詞：氨氮；濁度；混凝沉淀；濁度補償；回收率

景二丹，湯慶會，張涇凱，等.氨氮檢測過程中消除濁度干擾的方法[J].中國給水排水，2017，33（23）：134-137.

水源水鈷污染的應(yīng)急處理研究

許小燕，景二丹，湯慶會,何敏，顧青清，余沛芝，徐錫梅，張榮，劉玉紅

(蘇州工業(yè)園區(qū)清源華衍水務(wù)有限公司，江蘇蘇州215021)

摘要：為應(yīng)對可能出現(xiàn)的鈷污染風險，通過混凝攪拌試驗，研究了聚合硫酸鐵（PFS）應(yīng)急處理水源水鈷污染的最佳條件及最大應(yīng)對能力。結(jié)果表明，混凝劑PFS和助凝劑PAM的最佳投量分別為20、0.5～0.8 mg/L。當處理鈷污染濃度分別為<5、5~10、11~110 mg/L的原水時，可在混凝前將原水的pH值分別調(diào)為9.2、9.6、>9.8，經(jīng)混凝沉淀、砂濾處理后出水鈷濃度可以達標（鈷<1.0mg/L）。PFS對鈷污染的處理能力可達111.95 mg/L，滿足應(yīng)急處理的要求。

關(guān)鍵詞：水源水；鈷；聚合硫酸鐵；應(yīng)急處理

許小燕，景二丹，湯慶會，等.水源水鈷污染的應(yīng)急處理研究[J].中國給水排水，2017，33（23）：138-140.

蘇州市吳江區(qū)日供水量預(yù)測模型的建立與應(yīng)用

鞠佳偉，宋良喜，馬曉明

(吳江華衍水務(wù)有限公司，江蘇蘇州215200)

摘要：影響城市日供水量的因素較多，以蘇州市吳江區(qū)兩個水廠2015年的歷史數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立了以溫度、天氣和假日為變量的多元線性回歸預(yù)測模型，并將其用于吳江區(qū)2016年3月—2017年4月的水量預(yù)測。經(jīng)過檢驗，兩個水廠預(yù)測結(jié)果的平均絕對相對誤差分別為1.94%、2.78%，其中春節(jié)前后預(yù)測結(jié)果誤差偏大，對模型進行優(yōu)化后預(yù)測誤差顯著降低。

關(guān)鍵詞：日供水量；預(yù)測；多元線性回歸模型

鞠佳偉，宋良喜，馬曉明.蘇州市吳江區(qū)日供水量預(yù)測模型的建立與應(yīng)用[J].中國給水排水，2017，33（23）：141-144.

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