基于非线性规划模型的低污染水湿地净化方案优化技术

为进一步加强太湖流域水环境综合治理,江苏省已在多地推广深度处理低污染水的人工湿地工程。该研究参考国内外各污水处理厂尾水人工湿地的设计参数,以一级动力学去污模型为基础,考虑水质的不确定性,建立了人工湿地的非线性规划模型。针对太湖湾污水处理厂人工湿地的现状,进行不同季节的情景分析并设计了优化方案,结论如下:(1)该技术对太湖流域污水处理厂人工湿地净化方案的优化有很好的适用性;(2)应增加垂直流面积并减小表面流和生态塘面积以保证湿地出水水质达标;(3)为低污染水人工湿地净化方案优化和应用技术推广提供了基础。     

基于达标保证率的昆明市污水处理厂出水水质评价

采用多元统计分析,将水质分级评价法和达标保证率法相结合,评价了昆明市7座污水处理厂出水水质.以《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)一级A限值为达标基准,7座污水处理厂出水COD达标保证率均为100%、出水BOD5和SS达标保证率分别在94%和95%以上,不同污水处理厂出水TP、NH3-N和TN的达标保证率表现出较大差异,多维标度分析表明,出水TP的达标保证率与其他指标的偏离程度最大.将污染指标的达标保证率进行分级,建立污水处理厂污染指标达标满意程度评价规则,并制定出水水质的达标控制指标清单.结果表明,TP是第二和第七污水处理厂的重点控制指标,是第三污水处理厂的Ⅰ级控制指标;TN是第三和第七污水处理厂的Ⅰ级控制指标;NH3-N是第一和第三污水处理厂的Ⅰ级控制指标.     

基于CP对污水处理厂综合评价指标体系的研究

基于国内的清洁生产(CP)评价指标,以污水处理厂为研究对象,将生命周期评价(LCA)作为指导思想,从环境、经济、资源、人类健康、技术性能5个方面选取了全球变暖、固体废弃物、占地面积、运行稳定情况等22个指标,按3个层次构建了污水处理厂的综合评价指标体系。该指标体系的建立为污水处理厂的综合评价提供了决策依据。     

城市污水处理厂建设项目评价模型及结果研究

本文以湖北省“十五”环境保护规划编制为背景，通过大量数据和资料的收集和整理，建立了湖北省污水处理厂建设项目评价模型，包括基本属性及评价指标的确定、评价方法的选择、名指标对应权重及优先函数的确定等。本文采用PROMETHEE方法对各项目排序，并对排序的结果进行分析以确定最优的项目建设顺序。     

“水蚯蚓-微生物共生系统”细观机理模型(T-FCASM)建立及校验

基于浙江省诸暨市菲达宏宇污水处理厂新型氧化沟工艺的现场长期观察和试验研究,提出“水蚯蚓-微生物共生系统”的新技术原理,获得了“水蚯蚓-微生物共生系统”中污染物输入量与输出量随时间的动态变化规律,并建立了水蚯蚓作用的传递函数,从而实现水蚯蚓在污水处理和污泥降解过程中对污染物去除作用的模拟.以全耦合活性污泥模型（FCASM3）为基础平台,结合水蚯蚓作用的传递函数,最终建立了污水厂“水蚯蚓-微生物共生系统”细观机理模型（T-FCASM）.利用对该污水处理厂常规水质指标测定和进水模型组分分析等试验结果,完成了对“水蚯蚓-微生物共生系统”细观机理模型（T-FCASM）的校验工作.动态模拟结果表明：T-FCASM实现了对回流污泥浓度的准确模拟;同时该模型能够对污水处理厂生物去除有机物及脱氮过程进行较准确的模拟,而对生物除磷过程的模拟,由于该污水处理厂低磷进水的原因,与实测值存在一定的偏差.     

中国城镇污水处理厂温室气体排放趋势及驱动因子识别

为实现我国城镇污水处理厂绿色发展,助力实现“双碳”目标,通过测算2014-2020年我国各省(自治区、直辖市)城镇污水处理厂温室气体排放量(不包括西藏自治区和港澳台地区数据,下同),分析各省份污水处理厂水-能关系及空间格局变化趋势,并基于随机森林模型识别影响城镇污水处理厂温室气体排放的驱动因子,探究各因子对碳排放总量的影响程度.结果表明：(1)我国2020年城镇污水处理厂温室气体排放总量(以CO₂当量计)为33.26 Mt,较2014年增长了45%.全国人均排放量为22.9 kg/a,单位GDP排放强度为3.19 kg/(10⁴元),吨水排放强度为0.589 kg/m³,均存在北高南低的特征.(2)华北地区城镇污水处理厂温室气体间接排放占比最高,天津市水-能关系最为合理,GWFRE(灰水足迹削减率)与eGWFR(单位能耗下的灰水足迹削减效率)分别为4.57、9.14.(3)全国城镇污水处理厂温室气体排放的空间自相关性逐年加强,热点区域面积逐年减小,冷点区域面积逐年增加,局部格局呈显著的南北分异.(4)驱动因子中人口数量、...     

新兴污染物水环境保护标准及其实用型去除技术

近年来,在国内外的城市污水、地表水、饮用水中,频繁检出一些新兴污染物,严重威胁着生态安全和饮用水水质安全.传统的有机污染物综合指标,如化学需氧量(COD)、生化需氧量(BOD)等不能反映该类污染物的污染状况,也不能完全代表水质状况,因此建立控制新兴污染物的水环境保护标准十分必要.另外,从众多研究的去除技术中识别出高效、经济、可行的实用型去除技术对实际污水处理厂去除新兴污染物的意义重大.本文主要分析与介绍国内外有关新兴污染物的水环境保护标准现状,并基于发达国家的实际案例,总结了针对新兴污染物的一些实用型去除技术,以期对相关水环境保护标准的制定起到推动作用,并为后续污水处理厂的升级改造提供技术支持.     

湖北省工业污水处理厂运行成本分析及控制

污水处理成本的高低,是污水处理企业可持续发展的直接影响因素之一。工业污水处理厂建设投资及运行费用较高,因此在满足污水处理达标的前提下如何降低运行成本和提高经济效益,已成为工业污水处理厂运行可持续性的首要问题。文章选取湖北省一代表性化工园区的污水处理厂运行管理作为案例,通过对污水处理厂的各项成本指标进行分析研究,识别影响运行成本的重要因素,并采取有效措施降低运行成本,以保证污水处理厂在高效运行过程中实现经济效益、社会效益和环境效益的统一。     

未确知测度模型在污水处理厂评价中的应用

污水处理厂的运行管理效果涉及到污水处理厂的处理水量、水质和能耗等诸多项指标,是多指标综合评价问题。文中将未确知测度综合评价模型应用于污水处理厂运行效果评价中。鉴于在多指标识别问题中,专家难以凭借个人经验确定客观型指标权重,文中采用了信息论中熵的概念来确定评价指标权重,使评价结果更加客观合理。未确知测度模型对评价空间实现了有序分割,提高了分辨率,评价效果可靠,是一种实用模型。     

我国城镇污水处理厂环境绩效评价研究

城镇污水处理厂的运行效果直接影响工业和生活污染源的污染物排放削减控制水平,根据《城镇污水处理厂运营质量评价标准》,从污水处理厂运行、污染物削减、能源消耗和资源利用情况4个方面探讨了全国城镇污水处理厂环境绩效评价方法,并结合第二次全国污染源普查结果,对全国城镇污水处理厂环境绩效进行了评价.结果表明:2017年全国8 550家城镇污水处理厂环境绩效平均得分为60.6分,有45.4%的城镇污水处理厂等级评价为较差,有50.9%在一般和较好等级范围内,仅有3.6%的城镇污水处理厂为良好和优秀等级.采用活性污泥法处理工艺、设计处理规模大以及位于华北、东北地区的城镇污水处理厂的环境绩效总体表现较好.59.3%、60.8%的城镇污水处理厂分别在污水处理厂运行和污染物削减情况的得分高于全国平均值,52.4%、81.6%的城镇污水处理厂在污水处理能耗和资源再生利用情况的得分均低于全国平均值.研究显示,相较于污水处理厂运行情况、污染物削减情况,全国城镇污水处理厂的环境绩效水平受能源消耗和资源利用情况的影响较大,建议从提高化学需氧量的进水浓度、实施工艺升级改造、加强再生水利用等方面入手,以提升城镇污水处理厂的环境绩效.      

区域水资源可持续利用评价指标体系构建

基于区域水资源可持续利用评价指标体系（Indicators System for Sustainability AssessmentofWater Resources Use, ISSAWRU）构建的一般方法与步骤,论文围绕初始、优化和评价检验三个过程构建ISSAWRU;针对ISSAWRU构建中的指标信息重复和干扰问题,提出相关分析与粗糙集Horafa 属性约简算法相结合的方法实现指标体系的优化,并采用灰色系统理论与粗糙集耦合的评价方法对优化结果进行评价检验。以福建省为例,9 个设区市为研究单元,依据可持续发展理论,从水资源条件、开发利用状况、生态环境和社会经济四个方面,构建由30 项指标组成的初始ISSAWRU,通过筛选得到由12 项指标构成的优化ISSAWRU,进而对这两套指标体系进行评价。结果分析表明：相关分析与粗糙集Horafa 属性约简算法相结合的指标信息优化方案是可靠的;筛除重复和干扰指标信息,简化了繁杂的指标体系,降低了后续评价的计算复杂度,并且信息筛选后的优化ISSAWRU比初始ISSAWRU评价结果更合理。     

基于生态系统的水环境压力分区指标体系构建

为了科学合理的完成水环境压力分区,构建水环境压力分区指标体系是其关键和基础.鉴于水环境压力涉及因素的系统性.相互联系性,从生态系统的角度考虑选取水环境压力分区指标十分必要;由于水环境压力涉及方面的相互联系性,其表征指标之间往往存在信息量的重叠,为了避免信息的重复表达,减少不必要的工作量,同时避免冗余指标带来的干扰,需对...     

水资源利用发展路径构建及应用

文章基于水资源利用与经济和社会发展关系的认识,应用不同国家和地区数据构建了水资源利用发展路径,并以此为依据评价了中国1980-2014年水资源利用发展过程和大陆各省1993、2000和2011年水资源利用水平。水资源利用呈现阶段性特点,在经济发展从低收入向中低收入、中高收入和高收入的发展过程中,农业用水比重从极高下降到较低水平,人均生活用水量逐步增加,单位工业用水量显著下降,水生产效益显著提高,供水人口实现全覆盖。中国水资源利用发展过程受经济和社会发展影响明显,工业用水比重过大,人均生活用水量偏低,并滞后于经济发展。各省水资源利用呈现显著差异,但滞后于经济发展的省份占大多数。     

中哈跨境河水质标准及评价方法对比研究

中哈跨境河流的水量与水质,是双方共同关注的重要问题。对比了中哈跨境河水质标准及评价方法的差异性。中国采用的是单因子水质评价方法,哈萨克斯坦采用的是综合评价方法。中国与哈萨克斯坦跨境河水质监测指标数不同,但相同指标的标准限值在同一数量级。讨论了综合评价法与单因子评价法优势与不足。指出中哈跨境河水质标准与评价方法的统一,是双方合作研究急需解决的问题。建议综合两个标准体系,组成双方共同的地表水标准限值指标体系。建议对两国执行的评价方法,采各家之长优势互补,对环境及人体健康有严重影响的毒理性指标,必须执行单因素评价方法,在此基础上,对其他指标进行综合评价。     

中国城市水环境安全监管中现存问题研究——以苏州市为例

以苏州市为例分析了中国城市水环境安全监管中的主要问题:区域间管理协调不够,不利于污染纠纷的解决;监测监管的功能不足,对工业特征污染物及有毒污染物等指标缺少监测,监管对象中对景观娱乐水体关注不够,且缺少沉积物监测;技术支撑不足,目前还无法实现特征污染物在线监测,同时缺乏跨区域综合管理的信息平台及决策支持系统。为保障城市水环境安全,建议相关部门打破壁垒,实现信息共享,完善监测体系并研发水环境监管新技术,应用于现代管理中。     

北京市用水结构现状分析与对策研究

北京是严重缺水的特大城市,但同时由于行业用水结构不甚合理,造成水资源浪费严重。本文以１９９１年为报告期,采用直接用水系数、完全用水系数、用水乘数、重复用水率等指标对本市行业用水结构的现状和变化进行了全面的分析和讨论,提出了相应的对策与建议。为协调本水环境与经济发展的关系,制定合理的水资源利用体系,促进持续发展战略的实施提供依据。     

基于熵权法的节水型社会建设区域类型分析

针对节水型社会建设中重点不突出、目标不明确的问题,通过熵权法及模糊综合评价法建立了节水型社会区域类型评价模型。从水资源、社会经济和节水潜力3个方面构建了包含12项指标的节水型社会区域类型评价体系。采用熵权法计算区域类型评价指标的权重向量,通过模糊综合评价法计算出不同区域在水资源条件、社会经济条件、节水潜力大小的评价值,进而得到相应的节水型社会建设区域类型。将模型应用到陕西省节水型社会建设区域类型划分中,从结果可以得出关中为“中度缺水-中度发达-潜力较小”型、陕北为“严重缺水-较发达-潜力较大”型、陕南为“轻度缺水-欠发达-潜力较大”型。该模型能够较客观地反映出节水型社会建设的区域特点及建设重点,应用实例具有普遍适用性。     

上海市水质综合评价方法研究

针对上海市地表水污染特征,提出了一种新的水质综合评价方法--综合水质指数法。方法可对水体进行定性评价和达标判定,并可评价各指标的污染负荷率,筛选主要污染因子。方法选择溶解氧(水温)、高锰酸盐指数、五日生化需氧量、氨氮、总磷等5项指标作为评价参数,评价结果能较为合理的反映以氮、磷为主要污染物的城市水环境质量及污染特征。     

三峡库区城市江段总体水环境质量综合评价

根据对1999年长江三峡库区10个主要城市江段的12个监测断面(不考虑大肠菌群时为16个断面)的水质监测结果,采用综合污染指数法(P值法)对各监测断面、城市江段以及库区总体水环境质量进行了综合评价.结果表明,库区水质主体上是属于轻度污染,少数水域属于中度污染,个别情况下有重污染;主要污染区域为重庆主城区、长寿、涪陵和万州;主要污染物是大肠菌群、TP、非离子氨和石油类.     

基于IWCPA模型的工业节水关键技术选择

通过建立工业节水潜力分析和技术综合评价模型(IWCPA模型),筛选了影响高耗水行业用水的关键技术.选定2002年为基准年,在2010年和2020年高耗水行业取水零增长的情景设定下,进行了分行业和行业耦合的技术综合评价及技术选择,确定了重要工业用水技术实施的优先序,建立了高耗水行业重要用水技术的优选清单.结果表明,未来15a内是否能够在若干工业用水关键技术的研究、应用和推广方面取得突破,是挖掘工业节水潜力、提高工业用水效率的关键.