饮用水质安全保障的研究与技术发展趋势:Ⅰ.污染风险源及控制目标

水源污染与水质标准提高之间的矛盾、传统污染物与新型污染物并存的客观现实、突发性污染事件频发的状况,为当今构建适应我国国情的饮用水质安全保障技术体系提出了更高的要求。另一方面,污染物在水的循环系统中发生复杂的循环累积与转移转化过程,在处理与输配过程中发生复杂的形态结构转化过程,各种污染物及其中间产物在复杂介质界面体系下的复合毒性效应,对饮用水质安全风险综合控制提出了严峻的挑战。我国应围绕水质污染控制、水质达标、水质健康风险控制等综合目标开展战略性、基础性与创新性研究,为我国饮用水质安全保障与风险控制构建高效、经济、可行的支撑技术系统。     

环境水质学重点实验室微界面水质学研究组

研究团队:汤鸿霄(院士、研究员),王东升(研究员),石宝友(副研究员),肖峰(助理研究员),杨晓芳(助理研究员),门彬(助理研究员),徐绪筝(研究实习员)研究方向:环境微界面水质过程科研理念:以水体颗粒物为核心研究体系,着重于环境微界面过程的基础理论创新研究,发展水质转化的现代科学与高     

强化微电解法预处理难降解农药废水

为了更好地发挥微电解法预处理难降解农药废水的效能,对其进行强化研究。针对某难降解农药废水,考察了Cu/Fe双金属体系、Ni/Fe双金属体系、添加MnO2催化剂及超声波、电解与铁炭分别结合这5种强化途径去除COD的效果。结果表明,这5种强化途径对污染物的去除率分别为72.3%、68.0%、67.8%、70.0%和76.8%,相比于单独微电解,COD去除率均有较大提高。结合经济成本的考虑,镀Cu双金属微电解体系能够实现经济高效地预处理农药废水。     

阿科蔓介质生物接触氧化法预处理微污染原水

随着库区经济的发展,大量点源或面源污染物未经有效处理便直接排入水体致使许多可作为生活饮用水的水源变成了"微污染"水源,鉴于常规的预处理工艺不能很好地适应现有"微污染"水源水质的变化,采用挂膜成功的阿科蔓介质生物接触氧化法对微污染水源水进行预处理实验研究,并与挂膜成功的组合介质生物接触氧化法进行对比,结果表明,阿科蔓介质挂膜速度较快,效果较好,且对水源水质的变化具有较好的适应性,是微污染水原水质改善较为理想的人工介质;对于相同的微污染水源,阿科蔓介质的处理效果明显优于组合介质且处理效果良好,其对"微污染"水源水中TN、氨氮、COD和总磷的平均去除率分别为67.4%、87.2%、54.1%和40.1%,其中较适宜的阿科蔓介质生物接触氧化预处理进水溶解氧浓度为4.0~6.0 mg/L。阿科蔓介质生物接触氧化不失为一种开展饮用水源地生态防护与饮用水质改善的技术。     

受污染水体的水质恢复方法

大量未经处理的污水排入水体时 ,会导致地面水体严重污染。受污染水体的水质恢复方法有物理法、化学法和生物法 ,它们能控制水体外源性和内源性污染物的排入量、人工强化水体自身的净化能力 ,以降低水体中污染物的浓度、提高溶解氧浓度 ,恢复水生生物的多样性     

有机污染土壤通风去污技术研究进展

土壤气体抽排净化技术是一种安全、高效、经济的有机污染土壤治理技术。本文系统分析了土壤气体抽排净化技术的特点、现状及发展趋势 ;总结了估算污染物净化时间的数学模型 ;概括了影响土壤气体抽排净化技术净化时间的主要因素 ,包括土壤透气率、含水率、有机污染物气体饱和蒸气压、抽排流速、环境温度 ;本文还对目前土壤气体抽排净化技术需要研究的问题及发展前景进行了展望。     

人工浮床技术开发与应用研究进展

人工浮床作为一种新型的生态修复技术,主要依靠植物、微生物和水生动物的共同作用实现对水体的净化,具有不占用土地、不消耗能源、成本低、管理简单等优点,在地表水修复和污水净化中得到了越来越多的应用.然而,受植物生长速度和温度的影响,其在应用中仍存在净化能力差、适用范围有限等缺陷.优势植物筛选与植物刈割、微生物强化技术和水生动物强化法等途径可以在一定程度上解决这些问题.人工浮床中植物、微生物和水生动物在污染物去除中的耦合过程、微生物活性及影响因素和人工浮床的设计、构建及日常管理标准的制定等研究尚不深入,是限制人工浮床技术进一步推广的主要因素,也是未来研究的重点和难点.     

絮凝耦合过硫酸钠氧化处理实际含糖废水

含高浓度污染物和色度实际含糖废水的高效处理一直是水处理领域的难点。针对单一絮凝沉淀和过硫酸钠氧化体系的技术局限性,首次构建了絮凝耦合过硫酸钠氧化体系,同步实现了对废水中COD和色度的高效去除,并深入探究了污染物的转化机理。结果表明：在最佳实验条件下,絮凝耦合过硫酸钠氧化体系对实际含糖废水中COD的去除率高达95.74%,色度去除率高达96%。紫外全波长扫描和GC-MS分析结果表明,絮凝沉淀过程优先去除不含发光基团的大分子聚合物、长链烷烃等有机污染物,含发光基团的大分子有机污染物部分被去除;在后续过硫酸钠氧化过程中,实际废水中含发光基团的大分子有机污染物几乎被彻底去除,小分子有机污染物得到高效去除。本研究可为复杂的实际含糖废水的达标排放提供参考。     

有机污染土壤通风去污技术研究进展

土壤气体抽排净化技术是一种安全、高效、经济的有机污染土壤治理技术。本文系统分析了土壤气体抽排净化技术的特点、现状及发展趋势;总结了估算污染物净化时间的数学模型,概括了影响土壤气体抽排净化技术净化时间的主要因素,包括土壤透气率、含水率、有机污染物气体饱和蒸气压、抽排流速、环境温度,本文还对目前土壤气体抽排净化技术需要研究的问题及发展前景进行了展望。     

电化学水处理技术研究进展

电化学方法可以通过电子的定向转移与精确调控,强化环境界面过程的速率和效率,其在水处理中体现出非凡的特点和优势,成为破解水危机和水污染的重要技术手段。近10年来,电化学水处理技术发展取得了长足的进步,正在向电极高效、工艺耦合、低碳绿色转变,未来将进一步聚焦功能电极材料设计、高效反应器与组合工艺开发、资源能源的定向转移与回收等重要方向。为深入研究电化学水处理技术机理,进一步探讨电化学方法在实际工程中的广泛应用,在重点关注电化学应用基础研究和前沿技术的基础上,分别对电絮凝、电氧化、电还原、电渗析/反向电渗析和电吸附技术的研究进展进行了回顾,并对电化学水处理技术发展进行了总结和展望。     

城市道路暴雨径流水质特性及控制对策

由于暴雨径流冲刷引起的城市面源污染已成为受纳水体污染的主要来源。在综合国内外相关文献的基础上,分析了城市道路暴雨径流中污染物的赋存形态,总结了不同环境背景下城市道路暴雨径流污染物的浓度水平,阐述了城市道路暴雨径流水质的影响因素,论述了城市道路暴雨径流污染的控制对策,指出合理确定初期暴雨径流控制量、科学选取/设计控制技术、将暴雨径流控制措施与城市规划有机结合构建调控网络是城市道路暴雨径流污染控制的可行途径。     

SEAR技术修复土壤和地下水中NAPL污染的研究进展

就SEAR技术修复土壤及地下水中NAPL污染的原理及发展现状进行了综述.SEAR技术可以快速有效地去除土壤和地下水中的NAPL污染源,适于多种污染物.该技术通过增溶和增流2种途径提高NAPL污染物的去除率.表面活性剂的选择和微乳液体系的调配是SEAR技术实施的关键环节.将SEAR技术用于高浓度NAPL污染源的治理,并与生物修复和自然降解相结合,是经济高效的治理方案.     

冬季不同生境下菹草的水质净化效果研究

在室外通过人工构建静态模拟生态系统,研究冬季不同底质、水深、水质条件下,菹草对水体营养盐的吸收净化效果。结果表明,在不同水深或水质污染程度的相应组实验中,添加土壤改良剂的各组实验的TN、TP、NO3--N、高锰酸盐指数去除率均高于相应的未添加组,而NH4+-N去除情况相反;添加土壤改良剂有助于菹草对水体营养盐的综合去除,菹草在水深较深且营养盐负荷较高的水体中对营养盐的去除效果更好;水深35cm比水深25cm更适宜菹草的生长;菹草在实验设计的水质条件下能正常生长和对水质进行高效净化,适合在冬季运用于一般河道的水体修复。     

氧化深塘和潜流湿地组合技术在农村河道水质净化应用

将深塘曝气技术与人工湿地技术优化组合应用于河北省某农村河道水质提升工程。在河段下游截流蓄水,建设生态组合氧化深塘及潜流湿地系统对黑臭水体进行集中治理后重新排入河道。通过对系统进水及出水的主要污染物指标进行检测分析,研究系统在不同季节对河道水体水质净化效果,并对工程建设投资及运行费用进行分析。结果表明:春夏季节,系统出水水质明显提升,出水SS、氨氮和总磷浓度以及COD值均能够稳定达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18198-2002)一级A标准,秋冬季节系统能够正常稳定运行,对河水主要污染物具有较高的去除率;工程占地面积小,设备能耗低,运行费用仅为0.23元·t~(-10。该组合技术对于季节性变化明显的农村河道水质净化效果较好,经济优势明显,可为农村黑臭河道治理技术提供新思路。     

生态修复综合技术在杭州虾龙圩河的应用

杭州虾龙圩河由于多年污染,河道水质严重黑臭,自净能力遭到破坏。本研究通过综合利用底泥污染物削减、生物接触氧化水质净化、造流曝气及水生生态系统修复等技术对虾龙圩河进行治理。结果显示,此项综合技术对城市河流污水具有良好的污染物去除性能,COD、NH3-N和TP的去除率分别可达到73．3％、80．1％和81．7％。通过1年的运行与养护,虾龙圩河治理段的水质、生态环境等有了明显改善,没有发生过水华及黑臭现象,河道水体具备了较强的自净能力。     

TiO2光催化-微滤膜分离深度净化亚甲基蓝印染废水

采用悬浮式TiO2光催化膜反应器深度净化纺织工业园区含亚甲基蓝印染废水经生物处理二级出水,利用中空纤维微滤膜进行催化剂截留分离,研究催化剂投加量、运行时间、溶解氧、搅拌方式对出水水质及膜通量的影响。结果表明:光催化会消耗体系溶解氧,鼓风曝气搅拌可同时为系统供氧,优于机械搅拌;该耦合体系的催化剂最佳投加量为1 g/L,经光催化氧化-膜组合工艺处理后水质优于GB 4287-1992《纺织染整工业污染物排放标准》的I级标准,符合建设部颁布的《生活杂用水水质标准》(CJ/T 48-1999)。     

SEAR技术修复土壤和地下水中NAPL污染的研究进展

就SEAR技术修复土壤及地下水中NAPL污染的原理及发展现状进行了综述.SEAR技术可以快速有效地去除土壤和地下水中的NAPL污染源,适于多种污染物.该技术通过增溶和增流2种途径提高NAPL污染物的去除率.表面活性剂的选择和微乳液体系的调配是SEAR技术实施的关键环节.将SEAR技术用于高浓度NAPL污染源的治理,并与生物修复和自然降解相结合,是经济高效的治理方案.     

微纳米曝气技术对城市景观水体修复的影响

以微纳米曝气为主要曝气方式,鼓风微孔曝气方式作对比,处理广西大学东校园景观湖湖水,考察微纳米曝气方式在污染景观水体中氧传质系数变化及其对污染物的去除效果。结果表明,对污染景观水体曝气过程中,微纳米曝气氧总体积传质系数高于鼓风微孔曝气,且与景观水的污染程度成负相关。微纳米曝气具有很好的氧传递性,平均气含率为1.09%。该曝气法对污染景观水体中多种污染物有良好的去除效果,实验结束时,微纳米曝气对化学需氧量(COD)、总磷(TP)、氨氮(NH_4~+-N)和总氮(TN)的去除率分别为67.59%、17.30%、70.20%和66.75%,水体中叶绿素a上升了14.03%,是一种有效改善景观水体水质的曝气方式。     

低温条件下高效复合人工湿地对尾水的净化效应

为了提高污水处理厂尾水低温季节的净化效果,创新地设计了高效复合人工湿地工程(6万t·d~(-1)),应用在临安污水处理厂的尾水净化系统中。该工程在人工湿地前半段加上大棚保护措施,并集成了强化生物膜系统、有毒物质高效脱除系统、营养膜净化生态系统、高效自净水生态系统和高效生态滤地系统等多种技术。结果表明:在12月、1月、2月份低温冬季期间,该系统对氨氮、硝态氮、总氮、总磷和COD的平均去除率分别为68%、34%、39%、87%和34%,其处理能力在冬季仍然较高,相当于3—5月份春季的处理水平;大棚保护设计的子系统在低温季节中污染物去除贡献率较大。该高效复合人工湿地,特别是大棚保护式人工湿地子系统,能明显提高低温条件下对污染物的去除效率,提高冬季人工湿地运行效率。     

沉积物与水间相互作用的研究进展

本文综述了沉积物／水之间的相互作用的研究进展,主要讨论了污染物在沉积物／水界面间的物质传输：水体中污染物在颗粒物上的吸附作用;与沉积物相关的水质、健康和管理等方面的问题