低温条件下生态槽深度处理农村生活污水的日变化特性

针对农村生活污水处理设施出水水质偏高污染环境的现状,构建了以水生植物为主体的生态槽深度处理农村生活污水,研究了低温条件下生态槽深度处理生活污水过程中DO、pH、COD、NH4+-N、TP等指标的日变化特性。结果表明,生活污水COD为37.67～60.23 mg/L、NH4+-N为13.66～16.76 mg/L、TP为1.32～1.78 mg/L、水温为9～11℃,HRT为5 d时,生态槽出水COD、NH4+-N和TP平均为21.07 mg/L、0.99 mg/L和0.19 mg/L,均可达《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)之Ⅳ类水标准。各级生态槽内DO浓度夜间低于昼间。夜间植物对NH4+-N和TP具有较强的吸收作用,平均去除率分别达94.83%和89.87%;而TN去除效果稍差,平均去除率为59.9%。     

污水深度处理微絮凝-D型滤池工艺运行性能与经济性分析

根据昆明市第一污水处理厂深度处理微絮凝-D型滤池工艺的运行数据,评价了工艺出水水质及总磷(TP)去除效果,同时分析了混凝剂投加量及药剂费用。结果表明,微絮凝-D型滤池工艺出水TP平均浓度为0.15 mg/L,最优水平值为0.05 mg/L,95%保证值为0.37 mg/L,TP平均去除率为63.6%。出水悬浮固体(SS)浓度95%保证值为10 mg/L。混凝剂聚合氯化铝(PAC)的投加量在1.5~4 mg Al2O3/L范围波动,去除单位TP的PAC投加量平均值为16.7 mg Al2O3/mg-P,投加比为2~8 mol-Al/mol-P。当投加比超过5时,出水TP浓度可达到0.3 mg/L以下。吨水PAC成本平均值为0.017元/t。     

常规组合工艺-稳定塘-湿地系统处理印染废水

针对工业园区印染企业产生的印染废水和生活污水,采用独特的"常规组合工艺与‘植物稳定塘-人工湿地系统’联合工艺"对其进行集中统一处理,并考察了运行效果。数据结果表明,系统出水COD、BOD5、SS、色度、NH3-N和TP平均分别为63.2 mg/L、13.8 mg/L、5.0 mg/L、49倍、0.2 mg/L和0.4 mg/L,出水水质达到国家污水综合排放一级标准(GB8978-1996)。该工艺运行稳定,可有效去除废水中的COD、SS和色度,去除率均在90%以上。按日均处理量4×104m3计算,此工艺每年将削减COD排放近30万t。     

中小流域总磷污染模拟及控制对策研究

利用QUAL2K水质模型模拟四川省北部某中小流域主要污染物总磷的沿程变化情况,根据该流域污染特征,提出调整工业布局、补充河流源头水量、生活污水处理设施提标升级及农业畜禽养殖废水截污4种水污染治理措施,并在上述措施实施的基础上进行优化,从而为该流域水质改善制定合理的方案。研究结果显示,QUAL2K水质模型具有较好的模拟精度,模拟值与实测值的相对误差保持在15%以内。4种水污染治理措施的效果为补充河流源头水量农业畜禽养殖废水截污生活污水处理设施提标升级调整工业布局。在上述措施综合实施的基础上进一步优化,5个工业园区总磷入河量共削减32.8t/a时,该河流下游断面的总磷质量浓度降低至196μg/L,可以达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅲ类标准。     

蚯蚓生态滤池对农村生活污水的深度净化效果

本实验利用多级蚯蚓生态滤池对农村生活污水进行处理研究,分别考察了不同季节蚯蚓生态滤池对COD、TN、NH4+-N和TP的去除效果,同时利用PCR-DGGE技术对不同季节的微生物群落进行初步分析。结果表明,夏季COD、TN、NH4+-N和TP的平均去除率分别达到86.05%、89.02%、98.48%和99.1%;出水浓度17.86、4.96、0.605和0.047 mg/L。冬季COD、TN、NH4+-N和TP的平均去除率分别达到83.29%、93.26%、96.96%和92.7%;出水浓度22.68、2.63、1.02和0.37 mg/L。不同季节出水水质均达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A类标准。蚯蚓生态滤池内的微生物多样性冬季的要比夏季的丰富,且冬季滤池内微生物种类从上至下逐渐增加,符合污染物去除效率的变化。     

上海市污水处理厂进水水质特征的统计学分析

针对上海市50座城市污水处理厂进水水质,利用实际运行数据,系统分析了水质特征以及有机物、氮、磷和悬浮物之间的概率分布和相关关系。结果表明,上海市污水中BOD5、COD、SS、NH3-N、TN和TP全年浓度分布均呈正偏态分布,月中间值分布范围分别在110~150 mg/L、260~325 mg/L、140~175 mg/L、20~30 mg/L、29~37 mg/L和3~5 mg/L。水质指标BOD5和COD、TN和TP及TN和TP之间存在显著的一元线性相关关系。进水BOD5/COD值分布在0.4~0.6之间的概率为64.6%,表明进水中生化性较好。BOD5/TN分布在4~6之间的概率为35.8%,表明进水反硝化碳源不足。BOD5/TP的平均值为32.6,且大于20的累积概率为84.1%,表明污水在处理中可以满足生物除磷的需求。TN/TP比值范围在1~25,平均值为8.6,且TN/TP>5的概率为88.1,表明进水基本满足微生物生长对氮、磷的需求。     

新型人工湿地生态填料净化生活污水的试验研究

采用单一粒级的碎石作为粗骨料,水泥、粉煤灰和化学添加剂为胶结材料制备了2种新型人工湿地生态填料(以下简称人工生态填料),分别为普通人工生态填料(ES-C)和内置空隙人工生态填料(ES-V),对比研究了2种人工生态填料和普通碎石填料对模拟农村生活污水的净化处理效果,探讨了影响其去除效果的几个因素。结果表明,处理第5天,效果最好的ES-V对COD、NH4+-N和TP的去除率分别为83.13%、75.25%和75.17%,浓度达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)一级B标准;普通碎石填料的NH4+-N去除率比人工生态填料低30%左右,TP的去除率约为人工生态填料的一半。当COD/NH4+-N(质量比)为9～13,NH4+-N负荷为20～55mg/L时,人工生态填料对NH4+-N的去除效果较好;TP为3～10mg/L时,人工生态填料对TP有较高的去除率。最后从物理、化学和生化作用3个方面探讨了人工生态填料的去污机制。     

新型阶梯式人工湿地处理生活污水的研究

采用一种新型阶梯式人工湿地处理生活污水,考察了该工艺对COD、BOD5、NH3-N、全氮(TN)和全磷(TP)的去除效果,实验结果表明,当水力负荷约为0.44 m3/(m2.d),水力停留时间为3 d时,湿地对COD、BOD5、NH3-N、全氮(TN)和全磷(TP)的去除效果较好,平均去除率分别达到90.6%、87.9%、66.7%、63.4%和92.6%,出水COD约为14.1～30.8 mg/L,BOD5约为8.2～13.1 mg/L,NH3-N约为9.9～19.6 mg/L,TN约为17.3～28.7 mg/L,TP小于1.2 mg/L,出水水质优于农田灌溉水质标准(GB5084-2005)。植物种植长状况、温度变化及进水污染物浓度等因素对湿地处理效率有较大影响,总体上来讲,温度大于24℃、植物种植密度越大、进水污染物浓度越低处理效果越好。     

MBR-纳滤组合工艺在生活污水和大型超市废水处理中的研究

以膜-生物反应器(MBR)为预处理工艺,构建了MBR-纳滤组合系统并应用于生活污水和大型超市废水的处理,考察MBR作为纳滤预处理的可行性,评价纳滤膜的出水水质,分析不同操作模式和不同进水水质对纳滤膜的渗透性能的影响。研究表明,MBR作为纳滤的预处理是完全可行的。MBR-纳滤组合工艺处理生活污水的出水平均值:浊度0.09～0.44 NTU,电导率553.7～902.3μS/cm,TOC 1.75～5.57 mg/L,TN 1 1.3～12.5 mg/L,TP0.2 mg/L;MBR-纳滤组合工艺处理超市废水的出水平均值:浊度0.075～0.26 NTU,电导率143.2～388.9μS/cm,TOC 2.71～5.03 mg/L,TN为1.6～3.3 mg/L,TP0.2 mg/L。纳滤系统的出水水质低于城市生活饮用水标准中绝大多数常规检测项目中所规定的限值,也可满足循环冷却水用再生水水质标准。     

中国北方城市内河水资源综合利用与调配方案研究——以胶州市城市内河为例

内河是城市的重要组成部分,而伴随着快速城镇化进程,城市内河原有的水文、生态节律都受到很大的扰动。针对胶州市水资源量相对有限、水环境质量较差的现状,以河道生态需水量理论为指导,以期通过实施科学的生态补水,逐步恢复城市内河的生态功能与城市景观功能。结果表明,胶州市城市内河以景观功能为主,经测算其生态需水量为36 486.9m3/d,而根据胶州市的相关发展规划,其污水处理厂中水回用能力为5万m3/d,可以满足生态补水工程的需求;根据生态补水工程实施后的污染物入河情况预测,实施生态补水后,胶州市城市内河水质基本达到《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)Ⅳ类标准,基本可消除水体黑臭等现象。     

不同工艺再生水补给对景观湖水质变化的影响

再生水回用于景观水体过程中,为了比较不同再生水工艺对景观水体富营养化的影响,以"二级出水+BAF+O3+GFH"和"二级出水+O3"作为再生水处理工艺,以岸滤(bank filtration,BF)作为水质维持工艺,进行再生水景观水体水质保障技术研究。结果表明,"二级出水+O3"出水流量较大,水力流动快,每天运行24 h,平均出水流量25.5 m3/d,氮磷含量偏高;"二级出水+BAF+O3+GFH"出水的氮磷指标控制在较低水平,GFH出水流量8～14 m3/d,水力流动较缓,湖中出现蓝藻。2套系统中BF对NH4+-N的去除率分别为30.5%和20.8%。"二级出水+O3+BF"系统中人工湖进水TN平均浓度24.309 mg/L,TP平均浓度0.583 mg/L,N/P=41,适宜水网藻生长,对湖中N(主要是NH4+-N)、P有较强的去除能力;"二级出水+BAF+O3+GFH+BF"系统中人工湖进水TP<0.05 mg/L,适宜蓝藻生长。     

大莲湖生态修复工程对水质影响的研究

大莲湖是淀山湖水系中富营养化程度较为严重的湖泊,从2008年12月起,为了改善水质,重建大莲湖生态环境,采取了塑造地型、设计护坡、调整水系、配置植物、构建快速渗透系统等措施治理大莲湖,分析了生态工程完工后半年多来大莲湖水质变化状况;结果表明:经过生态修复后,其水质得到明显改善,COD、总氮和总磷分别比生态区外的鱼塘下降了68%、62%和74%;氨氮平均为0.27 mg/L,亚硝态氮平均0.02 mg/L,叶绿素a平均下降了72%。因此,将工程措施与生物净化方法有机结合在一起,并因地制宜地构建快速渗透系统是湖泊治理的一条有效途径,该修复工程的成功实施也为其他生态修复工程提供了技术支持。     

沉水植被构建对上海辰山植物园景观湖水质的影响

以辰山植物园景观湖为研究对象,研究了景观湖建成初期沉水植物群落构建对水体水质因子的影响;并应用相关性分析(correlation analysis)和主成分分析(principal components analysis)对各水质和生态因子之间的相互关系进行了研究。结果表明,景观湖沉水植被建成1年后,水体水质处于Ⅲ类,其中叶绿素a含量5.48±1.930μg/L、总氮1.40±0.136mg/L、总磷0.080±0.015 mg/L、透明度108±20 cm、高锰酸盐指数5.50±1.26 mg/L;除高锰酸盐指数(CODMn)外,其他水质指标均较构建前有显著改善;并且景观湖水质显著优于外河道补充水源水质。相关性分析表明,景观湖水体叶绿素a含量与N、P营养盐呈显著正相关,但却与水温呈极显著负相关,这显示了草型景观湖水质的显著特征;主成分分析显示,第一主成分包含硝态氮、亚硝态氮、总磷、活性磷、叶绿素、水温、透明度和pH等变量,第二主成分包括高锰酸盐指数和氨氮等变量;第一主成分中的水质参数可作为辰山植物园景观湖后续水生态管理中的主要监测对象;此外,主成分分析还显示TP对水体叶绿素的增加具有很高正权重。     

Modelling the effects of water diversion and combined sewer overflow on urban inland river quality

In order to assist and optimize the operation of a clean water diversion project for the medium-sized inland rivers in Chaohu, China, an integrated hydrodynamic and water quality model was used in this study. Sixteen diversion scenarios and five sewage interception scenarios were defined to assess the improvement of water quality parameters including ammonia nitrogen (NH₃-N), total phosphorus (TP) and chemical oxygen demand (COD) under different diverted water flows, diverting times, diverting points, diverting routines and sewage interception proportions. An index of pollutant removal rate per unit diverted water flow (PRUWF) was proposed to evaluate the effect of the clean water diversion. Results show that operating conditions played important roles in water quality improvement of medium-sized inland rivers. The optimal clean water diversion was operated under the conditions of a flow rate of 5 m³/s for 48 h with an additional constructed bridge sluice. A global sensitivity analysis using the Latin Hypercube One-Factor-at-a-Time (LH-OAT) method was conducted to distinguish the contributions of various driving forces to inland river water restoration. Results show that sewage interception was more important than diverted water flow and diverting time with respect to water quality improvement, especially for COD.     

城市给水厂常规工艺铬（Ⅵ）去除风险分析与应急处理方法研究

铬（Ⅵ）是突发性水污染常见污染物之一。研究表明，我国给水厂常规工艺出水铬（VI）超标风险较高，当污染强度为0．20m∥L时，投加混凝剂（PAFC）100mg／L，出水铬（VI）浓度为0．10mg／L，无法满足《生活饮用水卫生标准》（GB5749．2006）0．05mg／L的要求。活性炭吸附法不是理想的铬（Ⅵ）应急处理方法，当污染强度为0．114～0．794mg／L时，在未调节原水pH（7～8）的条件下，增加活性炭投加量，去除效果无明显改善，出水铬（Ⅵ）浓度大于0．05mg／L。硫酸亚铁还原沉淀法是可行的铬（Ⅵ）污染应急处理方法，当铬（Ⅵ）污染强度为2．00mg／L，pH为7～8时，投加硫酸亚铁16mg／L，铬（Ⅵ）去除率达99．1％，出水铬（VI）与铁浓度分别为0．019和0．021mg／L，满足标准要求，改变硫酸亚铁投加量可满足不同污染强度下应急处理的需要。     

黑臭底泥土著微生物促生对磷的影响

土著微生物促生是一项低成本高效率的河湖黑臭底泥原位修复技术,然而向底泥中投加药剂可能会影响上覆水水质。为探讨该技术对水环境的不利影响,实验研究了城市湖泊黑臭底泥修复过程中上覆水中磷浓度和底泥中磷含量及形态的变化。结果表明,在投药深度为泥面以下15 cm,微生物营养剂（BE）和生物解毒剂（MT）的投加量分别低于60mL/m3和70 mL/m3的条件下,上覆水总磷（TP）浓度低于地表水环境质量Ⅲ类（湖库类）标准值。投加微生物促生剂（BE和MT）导致上覆水磷含量升高,并促进了上覆水中藻类的增长。复配投加硝酸钙能减少上覆水中磷含量及藻类生物量,从而抑制微生物促生剂对上覆水磷浓度的影响。另外,投加微生物促生剂及硝酸钙到底泥中后,底泥磷含量以及磷形态组成的变化均不明显。     

温度对复合厌氧折流板膜生物反应器处理生活污水效能的影响

将新型CAMBR反应器（厌氧折流板反应器（ABR）与膜生物反应器（MBR）优化组合）用于处理生活污水，研究温度对该反应器处理效能的影响。实验水力停留时间7．5h，混合液回流比设置为200％，pH值为6．5～8．5，溶解氧3mg／L左右。控制3个温度梯度：高温（32～37％），中温（20～25℃），低温（5～10％），每个温度运行35d。结果表明，在高温条件下，系统出水COD、NH4．N、TN和TP平均浓度分别为25、0．5、12．5和0．7mg／L。在中温条件下，系统出水COD、NH4＋-N、TN和TP浓度分别30、1．2、12．5和0．4mg／L。在低温条件下，COD和TP分别经过15d和20d调整适应，出水可恢复至35mg／L和1mg／L。由于低温（10％以下）对硝化细菌产生强烈抑制，出水NH4＋-N去除率最终稳定在35％，TN去除率为40％。低温条件下，该反应器应用于污水处理中需注意适当保温，以保证出水水质。     

太湖流域小型水源性湖泊氮、磷时空分布及营养状态评价

2009年11月至2010年10月,对太湖流域小型水源性湖泊20个采样点水体的TN、TP、NO3--N、NH4+-N、NO2--N以及PO43-等水质因子进行测定分析,讨论了氮、磷时空分布特征,并评价其富营养化程度。结果表明,TN、TP年均值分别为1.50、0.05mg/L;TN、TP的季节性变化规律具有一定差异,TN浓度为冬、春季高于夏、秋季,而TP浓度为2009年11月至2010年3月高于其他月份。由于受入湖河流的影响,TN、TP的空间分布格局较为相似,均表现为西南部高于东北部、入湖口分别高于湖中心和出湖口。NO3--N年均值为0.68mg/L,浓度变化趋势呈双峰型(2010年3、9月为峰值),基本同TN的变化趋势一致,空间分布表现为入湖口分别低于湖中心和出湖口(除冬季外),显示水体硝化过程对硝酸盐的贡献。NH4+-N年均值为0.23mg/L,从2010年4月开始浓度逐渐升高,到2010年7月达到全年最高值,其浓度空间分布特征表现为入、出湖口均高于湖中心(除秋季外)。NO2--N和PO43-的年均值都较低,均为0.01mg/L(以P计),时空差异不明显。根据CARLSON提出的营养状态指数法计算分析可知,该湖泊冬、春季处于中营养状态,夏、秋季营养状态略高,且磷是全年初级生产力的限制因子。     

增蓝剂停留时间及对水质和浮游植物影响分析

水体遮光剂能干扰水下光照,抑制藻类生长。为了探讨水体遮光剂-增蓝剂在自然水体的作用情况,对围隔内增蓝剂的停留时间及水质、浮游藻类和沉水植物的变化特征进行分析。结果表明,当围隔水体中增蓝剂浓度为1 mg/L时,5周内其降解超过50%,9周后降解超过95%。与对照组相比,增蓝剂对围隔内总氮、总磷浓度无明显影响,易氧化成分的存在导致CODMn浓度升高至8.60 mg/L,但CODMn浓度随增蓝剂的降解逐步降至7.81 mg/L。在增蓝剂作用下水下光照度衰减明显,水深0.2 m处仅占水表面光强的21.16%,光衰减系数(k)为0.7 m-1。增蓝剂对藻类生长抑制作用明显,抑制率高达56.24%,但对金鱼藻生长无显著影响。     

无砾石微孔管地下渗滤系统处理生活污水的中试研究

进行了无砾石微孔管地下渗滤系统处理生活污水的中试研究。基于不同土壤、不同管径、不同植物的协同效应,对比研究了不同系统处理污水中有机物、氮、磷和SS的去除效果及其影响因素。结果表明,不同土壤、不同管径及不同植物组成的系统,对生活污水中有机物、氮、磷和SS的去除效果差别较大。中试系统对COD、总磷、氨氮、总氮和SS的最佳去除率分别达到86.13%、90.20%、61.24%、65.49%和97.43%,对应的出水COD、总磷、氨氮、总氮和SS的平均浓度分别为64.29、0.69、22.13、26.19和5.56 mg/L。分析表明,进水SS浓度过高、外界温度下降等共同作用是导致系统对生活污水中NH4+-N和TN的去除率相对较低的主要原因。