AG真人 AG平台AG真人 AG平台AG真人 AG平台“大家之言”倾听大家的声音,分享“大家”的观点。本栏目研析最新政策的解读,探讨前沿的热点话题,引领读者洞察趋势,激发读者的研究灵感。
引文格式:孙文俊, 吕东明. 紫外线技术在我国城镇给排水处理中应用的挑战和趋势[J]. 净水技术, 2023, 42(3):1-6.
文中对紫外线水处理技术在我国城镇给排水处理中应用的现状、挑战和趋势做了系统阐述,针对在城市污水消毒处 理应用中出现和/或应该注意的问题也进行了分析与总结,有助于水行业的从业者、水科学的研究者及用户能对这一技术有正确的理解和认识。 同时,文章还指出如何用好并充分发挥这一绿色安全的环保技术的作用,为我国实现“双碳”目标和服务“健康中国”等国家战略方面做出更大贡献。
“封面文章”以图为引,内容为王。本栏目跟随作者的研究视角,探究水行业研究前沿领域的成果与进展。
引文格式:徐雄, 肖培平, 孙艳亭, 等. 鲁西南黄河冲积平原浅层地下水的环境背景值[J]. 净水技术, 2023, 42(3):67-74.
为构建鲁西南地区浅层地下水环境预警监测体系,以鲁西南黄河冲积平原2008年—2015年地下水专项调查及例行监测174个点位、14项指标的监测数据为依据,首次在综合分析其地形地貌、水文地质、径流特征等基础上,进行地下水环境单元分区,并采用数理统计的方法研究了不同环境单元浅层地下水环境背景特征值,对不同指标背景值进行了比较,对溶解性总固体(TDS)、F-、I-的成因进行了分析。 结果表明:地下水化学组分浓度与地下水环境单元,特别是地下水动力学特征、沉积环境等密切相关。冲湖积平原区的Na+、TDS、总硬度、SO42-、Cl- 、F-、I-,以及冲洪积平原区的F-、I-、总硬度均具有原生劣质性,其集中值均超过《地下水质量标准》(GB/T 14848—2017)Ⅲ类标准。以背景值域下限对该区地下水质量进行评价,结果显示该区地下水处于较差水平。 此结果可为该地区今后进行地下水污染状况分析、评价提供理论支撑。
承上与启下,总结与展望。本栏目通过综述,回顾水行业研究热点的进展,展望下一步研究的方向,给予研究者更多的启发和灵感。
作者单位: 同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室 ; 同济大学长江水环境教育部重点实验室
引文格式: 王悦 , 包雨婕 , 仇雁翎 , 等 . 水热生物炭基材料催化活化过氧单硫酸盐去除水中难降解有机物的研究进展 [J]. 净水技术 , 2023, 42(3):7- 17,135.
基于过氧单硫酸盐(PMS)的高级氧化工艺(AOPs)在高效去除难降解有机污染物的领域中具有广阔的应用前景。生物炭是可再生或废弃生物质碳化的固体产物,水热碳化是生物质资源化的低耗能过程,它的主要产物是水热生物炭(HC)。由于 HC 具有丰富的表面官能团,同时在制备过程中其表面组成和结构较易进行优化调控,HC 作为一类新兴碳基功能材料用于催化活化 PMS 的 AOPs 过程对于难降解有机污染的高效去除提供了新的途径。文中从 HC 的生物质来源、合成方法及其活化 PMS 的机制、影响因素和应用等方面,阐述了 HC/ PMS 体系去除水环境中难降解有机污染物的研究进展,并提出了该研究领域中亟需解决的问题和 HC 催化活化 PMS 研究的未来发展方向。
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近年来,聚酰胺薄层复合(TFC)膜已被广泛应用于各种水处理领域,进一步改善膜的渗透分离性能及抗污染能力具有重要意义。磺酸基团具有良好的亲水性和电负性,已通过多种方法用于聚酰胺膜的改性,可实现膜性能的显著提升。文中回顾了近年来关于磺酸基改性聚酰胺膜的研究进展,将改性途径分为掺杂界面聚合、直接界面聚合和界面聚合后修饰,分别阐述了磺酸基改性膜的效果及机制,比较分析了不同改性方法的特点,并对未来的研究方向提出了展望。
作者单位: 北京工业大学城镇污水深度处理与资源化利用技术国家工程实验室 引文格式:王京凡, 杨庆, 刘秀红, 等. 污水处理厂碳中和运行技术研究进展[J]. 净水技术, 2023, 42(3):28-38,188.
全球变暖导致的自然灾害频发是当今世界关注的主要问题之一,各国纷纷制定了各自的碳中和目标。污水处理行 业本应是绿色家族的一员,但如今却是碳排放和耗能大户,其低碳转型迫在眉睫。文中从节能和开源两个角度详细介绍了实 现污水处理厂碳中和运行低碳转型的技术;如节能方面可以应用低能耗的碳氮两段法(新型 AB 工艺)、提高设备性能和设备 运行的供需平衡;开源方面可以开发污水中的化学能和物理热能。研究可以为实现污水处理行业低碳转型提供借鉴。
作者单位: 河海大学环境学院 ; 河海大学浅水湖泊综合治理与资源开发教育部重点实验室
引文格式: 任媛媛 , 刘成 . 化感物质抑制藻类过度繁殖的机理及效能研究进展 [J]. 净水技术 , 2023, 42(3):39-48.
近年来,蓝藻水华的频发及其藻毒素次生等代谢产物的污染不断危害着水生生态环境和社会安全,植物分泌的化感物质被证实对水华藻种具有一定控制作用,能通过拮抗作用抑制藻类的过度繁殖。文中针对化感物质对水华藻种的抑制作用,在总结化感物质抑藻研究现状的基础上,重点阐明化感物质的典型种类以及其对水华藻种的作用机理及效能,同时结合实际水体中藻类控制需求,分析了现有化感物质抑藻研究中存在的不足,并对后续研究趋势进行了展望。
“高品质饮用水”是供水行业共同追寻的全新目标。本栏目探究从源头到龙头的水质管理提升、工艺技术提升、管理服务提AG平台真人 真人AG 平台官网升,为供水全流程中关心的实际问题提供帮助。
水龄能够指示湖库内部各水域的水体更新效率,是反映湖库流场特征的重要指标之一。文中以陈行水库为研究对象,在构建库区二维水动力水质模型基础上,应用拉格朗日颗粒追踪法,分析不同情景下库区流速流向和水龄的空间分布特 征,并基于库区氯化物浓度分布特征初步探究了水龄与水质的关系。结果表明:吞吐流决定了陈行水库库区的环流形状与方向,当入库流量从 10 m3/s 增加至 20m3/s 时,全库平均流速提升至1. 5倍,平均水龄从1.20 d 缩短至 0.92 d,表明水龄与入库 流量之间不呈现简单的线性关系;库区大部分区域对进水的响应时间明显缩短,但西南沿岸区域的水龄始终超过1.50 d。不同风向下,库区环流规模以及水龄分布规律均呈现异质性。相对于静风情景,东南风驱动下的环流规模向西北方向压缩,库 区西南侧局部区域出现新的滞水区,全库平均水龄延长约1倍;西北风则可显著降低库区西侧的水龄,水龄高值区出现在库区东北侧。库区氯化物浓度与水龄分布趋势整体相反,代表性点位的水龄与氯化物浓度呈现显著的负相关关系,表明水龄可 有效解释库区氯化物浓度的空间分布特征,对氯化物等保守性物质在库区的迁移扩散过程具有较好表征作用。研究结果可深化对陈行水库流场特征的认识,为水库的水质管理提供支撑,同时也可为湖库流场研究提供新的思路。
以“高效、经济、绿色”的污水处理行业发展新趋势为方向,本栏目关注行业发展需要探寻更高效的处理新方式、现有工艺的改良优化,助力污水处理行业的高质量发展。
作者 单位: 湖南城市学院市政与测绘工程学院 ; 湖南省村镇饮用水水质安全保障工程技术研究中心 ; 中规院规划设计有限公司汕头粤东分公司
土霉素(OTC)是抗生素类废水去除的主要目标污染物之一。通过水热法合成了一种可见光响应良好的新型复合光 催化剂——MWNTs/Bi2WO6 -TiO2,采用 OTC 模拟废水进行光催化降解性能及机理研究。结果表明,在反应温度为 25 ℃时,投 加 0. 8 g/L 的 MWNTs/Bi2WO6 -TiO2,光催化初始pH值为6、200 mL质量浓度为 50 mg/L的OTC溶液 120 min,降解率可达到 83.97%,复合催化剂的可见光照射催化效果明显优于紫外光。复合光催化材料显示了良好的稳定性,经过 4 次循环使用,对 OTC 的降解率达 72.13%,仍保持较高的光催化活性。 ·OH、·O2-是光催化降解中主要的活性物质。 以上研究结果可为含抗生 素的废水处理研究提供参考。
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传统湿地基质存在吸附作用单一的缺陷,采用 LDHs 覆膜定向改性具有一定氨氮吸附优势的人工湿地基质,通过冷 场发射扫描电镜、X 射线衍射仪对改性基质进行物理表征,研究无机磷(In-P)溶液初始浓度、吸附时间等因素对改性基质吸附 In-P 的影响,结合吸附等温线和吸附动力学分析除磷特性及吸附机理。结果表明,ZnAl-LDHs 改性蛭石拟合得到的最大吸附量达 74. 239 mg / g,高于同类改性的沸石和砖渣;吸附强度和吸附容量均大于改性沸石和改性砖渣;ZnAl-LDHs 改性基质对 In-P 的吸附动力学与准二级动力学模型拟合度更高,以化学吸附为控制步骤的吸附过程为主。利用蛭石进行 ZnAl-LDHs 覆膜改性可实现氨氮与 In-P 的同步高效吸附,有望弥补传统人工湿地基质吸附功能单一的不足。
作者单位: 合肥市市政设计研究总院有限公司 ; 合肥工业大学资源与环境工程学院
引文格式:夏绍凤, 薛竣, 高文乔, 等. 尾水湿地系统中污染物去除过程及微生物群落结构分析[J]. 净水技术, 2023, 42(3):97-105.
随着对水生态保护和再生水回用的日益重视,污水处理厂外排尾水水质要求进一步提高。利用人工湿地深度处理 尾水已被广泛推广,明晰人工湿地各单AG平台真人 真人AG 平台官网元中污染物去除过程和机制对出水水质提升和湿地稳定运营具有重要意义。研究结 合三维荧光分析和高通量测序技术,对湿地各单元尾水中主要污染物的降解和微生物群落结构进行监测。结果表明,湿地系统对尾水中主要污染物具有良好的处理效果,CODCr、TN、NO3--N、TP 去除率分别约为 93.5%、87.1%、85.4%、100%。组合湿地 系统中污染物的降解主要集中在曝气好氧塘单元,而预处理塘单元对污染物降解能力较弱。分析结果表明,水体 DOM 中主要为外源性组分,进入湿地后内源性组分逐渐升高,湿地系统对类腐殖质组分降解效果显著。湿地中水体和表面沉积物的微 生物群落结构具有显著的差异性,其中假单胞菌、丛毛单胞菌、拟无枝酸菌和马赛菌等具有氮、磷转化功能的微生物在曝气好氧塘单元水体和生物膜中富集。 RDA 分析显示,水体中的营养组分主导了变形菌门、厚壁菌门、蓝藻门和放线菌门分布的主要原因。研究结果为组合型人工湿地系统工艺调整和水质提升提供科学依据。
关注焦化、印染等工业生产过程中的工艺废水,聚焦工业废水处理的工艺提升与改造,侧重应用技术与推广实践的双重成效。
江苏省某生物科技有限公司肠衣废水处理站一期设计处理规模为 1 250 m3 / d,主体工艺采用气浮+上流式厌氧污泥 床反应器(UASB)+两级 AO 组合工艺,出水水质要求达到《污水排入城镇下水道水质标准》(GB/ T 31962—2015)的 A 级标准。工程实践结果表明,该工艺各个功能单元运行状态良好、出水水质稳定达标,出水 CODCr、TN、氨氮、TP 平均质量浓度分别为 198、22、1. 0、5. 7 mg / L,检测指标满足出水水质要求,其中预处理单元有效降低废水污染物负荷在 52. 2%及以上。文中介绍了 肠衣废水处理系统的工艺流程、主要构筑物和设备参数,并对运行成本进行了总结,可供同类工程设计参考。
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针对印染工业废水中的苯、萘、蒽醌类有机物、芳族硝基化合物、芳族胺类化合物等对活性污泥的抑制作用,以及印染工业废水水质水量变化大、生化性较差、处理难度大的特点,通过改良芬顿催化氧化工艺技术的中试研究,获取相关的设计参数及数据,确定了该工程污水处理采用水质水量水温及pH调节+水解酸化+AO生化反应+改良芬顿催化氧化工艺的技术路线。结果表明,工艺可使尾水达到《纺织染整工业水污染物排放标准》(GB 4287—2012)中表2直接排放标准。同时,针对本项目用地狭小的条件,结合工艺流程对各工艺单元在平面上优化组合、空间上叠层布置,实现了处理单元集约化、土地高效利用的最大化。
关注城镇水系统整体提升的发展趋势,本栏目汇集供排水管网模型、海绵城市、水环境综合整治等方面的优质成果,展现水系统范畴内的发展趋势。
作者单位: 武汉科技大学城市建设学院 ; 中国市政工程华北设计研究总院有限公司
深圳市污水处理提质增效 3 年行动已全面开展,针对龙岗区深圳河流域中排水管道缺陷导致地下水入渗及污染物 管道内沉积,形成了污水收集系统低浓度的现象,对现状排水管道进行检测,结合管段实际情况,分析缺陷形成原因,采用开 挖修复、局部树脂固化法、CIPP原位固化法等修复技术进行差异性修复。本次项目共检测管道总长为 265. 22 km,检测管段为 14239 段,其中存在缺陷的管段为 4 778 段,缺陷管段比例为 33. 56%;缺陷总数为 5794 处,其中结构性缺陷为 2165 处,功能 性缺陷为 3629 处。经过修复后,管道恢复了过流能力,减少了管内污水渗漏及地下水的入渗,减轻了水质净化厂的运行负 荷,同时 BOD5 进厂浓度达到提质增效行动的要求。
作者单位: 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 ; 华中科技大学环境科学与工程学院
通过研究优化雨水渗透设施的填料配比,探究其对屋面雨水径流量以及径流污染的控制效果。结果表明,当雨水渗 透设施采用 30%粗砂+60%中粗砂+10%细砂作为主填料,搭配30%炼钢炉渣+70%沸石的副填料时,降雨强度取重现期为 2 a时,其削减径流峰值和延后洪峰时间的效果可分别达到 15%和 220 s;优化设计后的雨水渗透设施对 CODCr 和 TN 的去除效果 分别为 30% ~ 40%和 20% ~ 25%,对 TP、氨氮和 SS 的去除效果较好,分别可达 85% ~ 95%、90% ~ 95%和 85% ~ 95%。
科技带动检测发展。本栏目专注我国城镇水系统全流程中的水质监测工作,致力于报道工作中的科技创新、技术标准、管理创新等方面内容。
GF-AAS 与 ICP-MS 测定水中总铬含量的方法比对及其不确定度评定
作者单位:中国科学院藏药研究重点实验室;中国科学院西北高原生物研究所青海省藏药药理学和安全性评 价研究重点实验室;中国科学院西北高原生物研究所分析测试中心
石墨炉原子吸收光谱(GF-AAS)法和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)法是灵敏度较高的 2 种测定水中铬含量的方法。文中采用 357. 9 nm 与 429. 0 nm 波长条件下 GF-AAS 法、52 与 53 质核比条件下 ICP-MS 法测定水质铬标准物质中总铬元 素含量,从标准曲线、准确性、重复性、加标回收率、检出限、定量限、测量不确定度评定多个方面进行对比分析。结果表明,4 组测定条件下,标准物质测定结果均在标准值不确定度范围内。其中,429.0 nm波长GF-AAS法测定结果相对其他3组显著偏低;ICP-MS法在检出限、定量限方面优于GF-AAS法;GF-AAS法测定结果357.9 nm波长优于429.0 nm波长。
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《净水技术》不仅追求高质量的理论研究,而且更注重实际工程运用,常年开设“城镇给排水工程设计案例专栏”和“AG平台真人 真人AG 平台官网供排水企业运行及管理成果专栏”,为一线工程设计人员和一线生产技术人员提供分量十足的“干货”。
以作品为媒,让图纸说话,感受每一个工程项目背后的设计理念和思想。抛砖引玉,经验分享,让供排水生产一线的实践经验成为同行借鉴的宝典。
深圳市某污水处理厂原处理规模为2.5 万m3/d,采用接触氧化处理工艺,设计出水执行《城镇污水处理厂污染物排 放标准》(GB 18918—2002)一级 A 标准(TN、TP除外)。为满足更加严格的水质考核要求,需对污水处理厂进行提标改造,使 出水水质指标满足《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)IV 类标准(TN 除外,SS 采用原标准)。提标改造工程根据处理需 求并结合各构筑物运行工况,处理规模调整为 2 万m3/d,改造采用以快速生化污水处理技术(RPIR)+磁混凝沉淀为核心的处 理工艺。项目改造后运行稳定,出水水质全面优于设计出水水质标准。此外,污水处理厂提标改造成本按日均污水量计算为1481.16 元/m3,直接运行成本仅提高 0.28 元/m3。
净水技术 着力推动城市供水系统的高质量发展(2023年第2期精彩内容导览)