承德市滦河流域输入响应模型应用研究

以承德滦河流域为案例研究区域,初步构建了流域输入响应模型。基于规划污染治理情景,分析了污染治理项目对流域水质改善效益。结果表明,污染源全部治理后,控制断面COD下降幅度为7.84mg/L,水质由《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中Ⅲ类改善为Ⅱ类,污染源治理效果明显。各治理项目产生的环境效益能为项目的优选提供一定的科学依据。     

北运河流域(北京段)主要污染物减排措施效果评估

基于MIKE11模型构建了北运河干流(北京段)一维河流水动力、水质模型。以2010年为基准年,综合考虑"十二五"期间人口增长、经济发展及农业规模和布局情况,设置3套减排方案。选择北京市榆林庄断面为主控监测断面,以氨氮低于5mg/L、COD低于40mg/L为水质控制目标,开展不同减排措施效果评估。结果表明,污水处理厂提标改造是改善北运河流域(北京段)水质的最有效手段,能使榆林庄断面COD和氨氮相比2010年分别下降27.2%、60.6%,COD达到水质控制目标。氨氮减排难度较大,除了实施污水处理厂提标改造外,应同步提高综合排放标准,使氨氮排放相对2010年下降73.5%,达到水质控制目标。同时,还应加强对城市暴雨径流污染的控制,以有效降低前汛期水体污染物峰值浓度。     

基于北京清河流域水质提升的入河排污口排放要求确定策略研究

为探究基于流域水质目标的入河排污口排放标准与排污许可的实施路径,以北京清河为例,通过入河排污口实地摸排,确定了22个入河排污口和5个河道断面,并于2019年3—10月对27个采样点进行12次水样采集,对水样COD、氨氮、TN和TP进行检测。基于研究河段实测数据,应用MIKE11模型构建流域水动力水质模型,分析3种情景组合的截污纳管方案(方案1)、截污减排方案(方案2)对河段水质的改善效果,以及减排方案在雨期、非雨期对河段水质的污染影响。结果表明:(1)与方案1相比,方案2下研究河段水质状况明显改善,下游出水断面(Q5断面)的COD、氨氮、TN和TP模拟值分别降低49.08%、61.27%、65.80%、63.86%;COD、氨氮、TN和TP排放总量分别削减了541.95、46.13、216.79、8.30t/a。(2)雨期雨水汇入河段后,各污染物达标情况反而恶化,因此应做好入河排污口的污染管控,科学控制入河排污口雨期污染。     

一种兼顾水质目标和成本投入的流域减排措施优化方法

综合考虑断面水质及治污成本,构建流域治污减排措施优化模型,分析单位污染物去除成本与断面水质改善间的关系,并以承德市武烈河流域治污减排优化为例,绘制治污减排措施优化曲线,提出优化方案。结果表明,在达到流域水质要求的情况下,优化后,治污减排项目由34项缩减到22项,平均单位COD去除成本由1.44万元/t下降到0.65万元/t,同时实现了流域水质达标和降低投入成本的要求。     

人工快速渗滤系统非饱水层去除COD和氨氮

人工快速渗滤系统(CRI)非饱水层主要完成COD的降解和氨氮的转化,是影响整个系统出水效果的关键部分。通过实验,研究了CRI非饱水层对生活污水中COD和氨氮的去除效果,并分别就p H对其影响机理进行了探讨。结果表明,污水经过CRI非饱水层后,COD的平均浓度由220.66 mg/L降至19.36~25.59 mg/L,去除率为88.13%~90.90%;氨氮平均浓度由58.13 mg/L降至18.81~28.73 mg/L,去除率为49.40%~64.09%,前者去除效果基本不受p H影响,后者受p H影响较大。     

基于SWAT模型对武烈河流域不同水期的水环境治理项目效益分析研究

基于SWAT模型,以武烈河流域为例,研究流域不同类型水环境治理项目在不同水期的环境效益净值,为流域优化管理提供技术支持。结果表明:水环境治理对考核断面水质的改善情况,在不同水期存在一定的差异性。丰水期的COD和氨氮是枯水期的2~16倍,是平水期的1~3倍;平水期的COD和氨氮是枯水期的1~8倍。在枯水期和平水期,城镇生活污染治理项目对雹神庙断面COD和氨氮的改善贡献程度最大;在丰水期,农村面源污染治理项目对雹神庙断面COD和氨氮的改善贡献程度最大。     

水解酸化—多级厌氧—两级串联A/O处理阿奇霉素废水效果研究

阿奇霉素废水具有高COD、高氨氮、高抗生素残留等特点,为提高废水处理工艺的降解效率和稳定性,采用水解酸化—多级厌氧—两级串联A/O工艺对其进行处理。结果表明:当进水平均COD为8 753mg/L时,出水平均COD为377mg/L,COD去除率达到95.69%,多级厌氧段的平均容积产气率为0.136 m3/(m3·d);当进水平均氨氮为324 mg/L时,出水平均氨氮为31mg/L,氨氮去除率达到90.43%;当进水阿奇霉素为63.1mg/L时,出水阿奇霉素为4.5mg/L,阿奇霉素降解率为92.87%。系统稳定运行后,微型动物在一级O池内以豆形虫、草履虫为主,在二级O池内以红斑瓢体虫、表壳虫为主。     

清潩河许昌段表层沉积物污染评价

为了解水质污染对沉积物质量的影响,在清潩河许昌段河道内采集10个代表性点位处的沉积物样品,对pH、有机质、总氮、总磷、Cu、Zn、As、Cr和Pb含量进行分析,根据环境背景值或生态风险阈值对各指标及各点位的污染状况进行评价,与文献中报道的其他流域沉积物中污染物含量进行了对比,并对清潩河河道沉积物的污染原因进行分析。结果表明,清潩河河道表层沉积物整体处于污染状态,部分河道为重污染;与其他流域相比,清潩河河道表层沉积物中有机质、总氮和总磷的污染程度比较严重,尤其总氮的污染尤为突出。水资源匮乏、造纸厂及城镇污水处理厂的排污是造成上述结果的主要原因。     

阿科蔓氧化塘净化城市微污染河水中试研究

采用添加阿科蔓生态基的曝气氧化塘对长春市新凯河污染河水进行了中试实验。研究结果表明,氧化塘中COD、NH+4-N和TP的去除率随季节变化较大,高温溶解氧不足时,曝气能明显提高污染物去除率。低温时,低强度曝气有利于温度的传递,延长氧化塘的运行时间。溶解氧大于2 mg/L时,夏季时COD去除率最高达到40.89%,NH+4-N去除率最高达到57.11%,秋季时TP去除率最高达到34.65%。COD、NH+4-N和TP的平均出水浓度分别达到37.92、4.02和0.56mg/L,基本满足地表水Ⅴ类水质要求。     

承德市武烈河水环境容量核算与减排效益评估研究

水环境容量核算能为水污染防治提供科学依据,而工程减排效益分析能为水污染防治提供优先顺序,两者都直接关系到流域总量减排任务的完成和水质目标的实现。以承德市武烈河为例,根据水环境容量核算的基本原理,结合污染状况、水质现状和水环境功能区划,对COD和氨氮的水环境容量进行核算;结合流域污染防治规划,以输入响应关系为基础,对两类主要污染防治工程的水环境质量减排效益进行评价。结果表明,武烈河COD、氨氮水环境容量分别为1 519.7、159.6t/a,水环境容量处于超载状态;主要污染防治工程能大幅削减污染物排放量,对改善水环境质量贡献明显,工程的落实将有利于改善武烈河水环境现状。     

太湖西岸水质变化趋势及主要驱动因子

基于2009—2015年太湖西岸10个监测断面的8个水质指标数据,采用季节性Kendall检验法对其指标的浓度变化趋势进行分析,并用主成分分析法结合相关分析评价历年水质状况,分析影响太湖西岸水质的主要驱动因子。结果表明:(1)2009—2015年太湖西岸COD下降趋势显著,DO非显著上升,电导率、高锰酸盐指数、BOD5、氨氮、TP和TN均表现为高度显著下降趋势。(2)主成分分析从原始信息中提取出两个主成分,共解释了73.645%的结果,分别代表水质氮磷营养盐和有机污染。综合得分表明,2009—2015年太湖西岸水质呈逐年改善趋势。水质污染在空间上表现为北部向南部递减的趋势。(3)相关分析表明,氨氮和COD是影响该区域水质的主要驱动因子。     

污染物负荷对曝气生物滤池处理效果的影响研究

考察了进水有机负荷和氨氮负荷对曝气生物滤池出水水质的影响.结果表明,系统COD、氨氮和TN的去除率随进水有机负荷的增加而下降,在氨氮为28.3～33.6 mg/L、TN为39.0～45.8 mg/L条件下,有机负荷小于3.53 kg/(ms3·d)时,出水COD、氨氮和TN分别小于50、5、15 mg/L,去除率分别在85%、85%和65%以上;氨氮和TN的去除率随氨氮负荷的增加而下降,在COD为287.6～313.4 mg/L、氨氮负荷小于0.56 kg/(m3·d)时,出水氨氮小于8 mg/L,去除率在85%以上,出水TN小于15mg/L,去除率在65%以上.     

沟渠式生物接触氧化法对有机物和氨氮的去除研究

生物接触氧化工艺是目前较为成熟的水质净化技术,国内外在河流水质净化、水体修复中都有较多的研究和应用.在实验室采用沟渠式生物接触氧化组合系统处理模拟村庄面源污水,较好地去除了有机物并实现氨氮转化.结果表明,当进水COD为130～290mg/L、氨氮为30～40mg/L、水力负荷为0.19～0.24m3/(m2·d)的条件下,该系统稳定运行11周,COD和氨氮的平均去除率分别达85%和79%.     

三峡水库蓄水运行后入出库断面水质评价与预测

三峡工程运行后库区水质问题关系库区环境安全和当地社会经济发展,把握三峡库区水质变化趋势是水污染治理的基础。采用内梅罗污染指数法,基于2004—2016年三峡库区长江干流入库断面(重庆朱沱)和出库断面(湖北宜昌南津关)水体DO、高锰酸盐指数和氨氮的水质监测数据评价库区水质,并利用差分自回归移动平均模型(ARIMA模型)建立入出库断面水质变化趋势模型。结果表明:2004—2016年入库断面梅罗污染指数(Ip)为1.72～3.22,水质属轻污染—重污染,变化波动大;出库断面Ip为0.82～1.46,水质属清洁—轻污染,总体保持平稳;入库断面水质指标逐年偏向《地表水环境质量标准》(GB 3838—2002)中Ⅱ级标准,出库断面水质指标逐年偏向Ⅰ级标准,入出库断面首要污染物是氨氮,ARIMA模型预测显示未来入出库断面水质好转。     

洪湖水质时空特征及污染驱动力分析

运用主成分分析法和聚类分析法,对2016年洪湖8个常规监测点的8项水质指标进行数据分析,识别洪湖主要污染因子,判别洪湖水质的时空差异性,揭示洪湖水质与污染源的内在联系,分析污染成因。结果表明,2016年洪湖8个监测点均出现超标现象,且入湖断面水质浓度大于出湖断面水质浓度,超标因子主要为COD、TP、TN、氨氮,超标最严重的监测点位为蓝田。丰水期有机污染严重,污染源主要为洪湖内水产围网养殖;枯水期氮磷超标严重,污染主要来源于洪湖流域农业种植及畜禽养殖等;平水期湖体内外源污染都占较大比重。因此,为提高洪湖水质保护水生态环境,应拆除洪湖内围网,并加强对外源污染的控制。     

催化氧化/两级生物滤池在有机胺废水深度处理工程中的应用

采用催化氧化/两级生物滤池组合工艺,以生化处理后的有机胺废水为研究对象,重点考察该组合工艺对有机胺废水COD和氨氮的去除效果.结果表明,采用催化氧化预处理工艺,能有效降低废水中的抑制性物质,提高废水的BOD5/COD；末端采用两级串联生物滤池处理该废水,能有效降低废水中的COD和氨氮.当进水COD在700～900 mg/L、氨氮在250～370 mg/L时,出水水质能够达到当地环境保护的要求(COD≤300mg/L、氨氮≤35 mg/L)；同时说明该工艺能够应用于高浓度有机胺废水的深度处理,为有机胺废水的达标处理提供了一条有效的途径.     

移动床生物膜反应器—膜生物反应器深度处理模拟废水及工业园区综合废水

将移动床生物膜反应器(MBBR)与膜生物反应器(MBR)有机结合,研究了该MBBR—MBR串联系统在水力停留时间(HRT)为17.50、11.75h条件下的脱碳脱氮的效果以及对工业园区综合废水污染物的去除情况。结果表明:(1)MBBR—MBR串联系统脱碳脱氮的效果良好,HRT的改变对系统的去除效果有一定的影响,随着总HRT由17.50h变为11.75h,模拟废水中COD的去除效果降低,但氨氮、硝态氮和TN的去除效果基本不受影响。(2)MBBR—MBR串联系统处理印染工业园区综合废水也有较好的效果,当进水COD、氨氮分别为150~450、20~40mg/L时,出水COD、氨氮平均分别为53.1、1.8mg/L,MBBR—MBR串联系统对COD、氨氮的去除率平均分别为80.4%、93.1%,但系统对TN的去除效果不是很理想。     

高浓度钻井废水的混凝-催化氧化处理

以华北油田某深井的高浓度钻井废水(COD高达14 460.0 mg/L)为研究对象,提出了酸化-混凝-催化氧化-吸附的组合处理工艺。重点研制了钻井废水催化氧化处理催化剂(镍基催化剂),通过实验确定了最佳工艺参数条件。着重考察了催化氧化处理的工艺条件,在pH值为4,次氯酸钙投加量为4.4 g/L,催化剂投加量为1.6 g/L的条件下COD降至403.5 mg/L,进一步吸附处理后COD降至139.9 mg/L、色度为30倍、石油类含量为3.8 mg/L、pH为8.0和SS浓度为52mg/L,最终出水水质达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)二级标准,处理成本为84.8元/m3。     

伏牛溪水污染治理效果的数值模拟研究

为评估河流治污措施对河道水质改善的效果,用MIKE11模型对伏牛溪河道主要污染物氨氮和CODMn进行了数值模拟。结果表明:河道沿程点源全部截污后,可降低43%的氨氮和65%的CODMn,水质基本达到Ⅴ类水标准;补充20 000 m3/d污水厂尾水(仅深度处理其中6 000 m3/d),河道氨氮浓度将升高12%、CODMn浓度可降低17%,水质不能满足Ⅴ类水标准;补充20 000 m3/d全部深度处理的污水厂尾水,可以降低39%的氨氮和42%的CODMn,水质基本可达到Ⅴ类水标准;采取组合措施后,氨氮可降低12%~37%,CODMn可降低7%~30%。组合措施优于单一措施。     

武汉金口垃圾填埋场对地下水环境的影响分析

分析了武汉金口垃圾填埋场中不同填埋时间的垃圾渗滤液特性和周边地下水水质,并结合场地条件分析垃圾渗滤液对地下水环境的影响机制。结果表明:(1)所有垃圾渗滤液(均超过7年)中COD、氨氮、Cl-均分别低于500、1 000、1 000mg/L;重金属含量较低。垃圾渗滤液中COD、氨氮和Cl-均随填埋时间延长而降低。(2)填埋场周围50m内的上层滞水均受到垃圾渗滤液水平渗透的影响,主要表现为高锰酸盐指数和氨氮均不能满足《地下水质量标准》(GB/T 14848—93)中Ⅲ类标准,其中氨氮超标严重,平均超标89.3倍,高锰酸盐指数平均超标1.0倍。相比场区地下水的下游方向,上游方向的上层滞水受污染程度较轻。(3)由于厚层黏土的阻隔,距地表约25m的上更新统承压水的水质相对较好,除武汉市上更新统承压水普遍存在的超标组分(氨氮和Mn)外,其他指标基本满足GB/T 14848—93中Ⅲ类标准,其受垃圾填埋场渗滤液垂直渗透影响较小。这为简易填埋场关闭后的场地维护和开发利用以及新建填埋场的选址提供借鉴。