北京市水资源领域适应气候变化对策及保障措施探讨

气候变化问题日益凸显,应对和适应气候变化刻不容缓。然而,短期内无法有效减缓气候变化产生的不利影响。因此,有必要针对不同领域制定相应的适应措施来提高人们对气候变化的适应能力。北京作为人口众多的大城市及我国的缺水城市之一,气候变化无疑将加剧水资源的供需矛盾。本文针对北京市水资源现状及气候变化对北京市水资源领域已经形成的影响,从自然、工程、政策制度三个角度探讨了北京市水资源领域适应气候变化可采取的对策及保障措施。     

中试MBBR反应器启动CANON工艺及其短程硝化

采用150 L的移动床生物膜(MBBR)反应器,控制温度为28℃,以无机高氨氮(平均浓度350 mg·L~(-1))废水为原水,启动全程自养脱氮(CANON)工艺,同时,取其中絮状污泥至5L的SBR反应器中,维持进水NH~+_4-N浓度为90～200 mg·L~(-1),共同进行短程硝化恢复研究.结果表明,MBBR反应器中,HRT平均为12 h时,短程硝化与TN去除率互相制约,TN去除率平均为38.2%,δNO~-_3-N/TN值平均为0.274,当HRT降至6h后,δNO~-_3-N/TN值由0.347下降至0.146; SBR反应器通过间歇曝气,分别维持曝气与停曝时间为30 min与20 min,好氧过程中DO浓度为0.5～0.6 mg·L~(-1),且每周期末FNA浓度高于0.18 mg·L~(-1)时, 12 d后系统内NAR由0增长至99.2%,NUR从24.8 mg·(g·h)~(-1)降至0,TN去除率则由13%降至3%,成功由全程硝化转变为短程硝化;高通量测序结果显示:MBBR反应器中Candidatus Kuenenia在絮状污泥和生物膜中的相对丰度分别为7.91%及17.38%,Nitrosomonas在二者中分别占27.43%和2.55%,Nitrospira则在二者中占0.30%和0.28%; SBR反应器恢复短程硝化后,AOB与ANAMMOX丰度分别下降至1.18%和0.01%,Nitrospira的相对丰度则上升至1.39%.     

不同电子供体用于混养反硝化系统强化脱氮研究

针对雨水径流中NO₃^--N含量较高易引起受纳水体富营养化的问题,利用植物碳源和硫作为电子供体构建混养反硝化系统强化脱氮.通过对比不同植物碳源(芦苇、马蔺、黄菖蒲、鸢尾)的脱氮效能和释碳性能,优选芦苇作为混养反硝化系统的有机电子供体.基于芦苇构建的不同硫碳比(0.2、0.6、0.8、1.0)混养反硝化系统运行效能表明,高硫碳比系统在运行后期NO₃^--N去除率(98.14%)相对稳定且反硝化条件较为适宜,但硫添加量的提高不利于芦苇持续释碳,还导致了较为明显的NH₄⁺-N和SO₄^2-积累现象.运行效果评价显示出0.2硫碳比系统具有最低的综合污染指数,表现出最佳的脱氮同步副产物控制能力.本研究结果可为雨水径流混养反硝化脱氮技术提供理论支撑.     

UV-PAC-UF对二级出水中抗生素抗性基因的去除效能及影响因素

针对污水处理厂二级出水中的抗生素抗性基因(Antibiotic Resistance Genes, ARGs)进行深入研究。采用紫外线(Ultraviolet, UV)结合粉末活性炭(Powdered Activated Carbon, PAC)与超滤(Ultrafiltration, UF)组合工艺对二级出水中的ARGs和有机物进行去除，评价其去除效能并对其影响因素进行分析。结果表明，ARGs经过UV氧化失活后，经过PAC吸附与UF膜的过滤能够得到更为有效的去除；在UV最佳紫外线剂量(40 mJ/cm²)条件下，组合工艺对二级出水中不同类型ARGs(tetA、tetC、tetG、sulI、sulII)的去除量为102.72～103.08 copies/mL,对ARGs去除效果明显增强；浊度和pH值的降低能够使组合工艺更有效的去除二级出水中的ARGs;且组合工艺对各类有机物去除率更高，从而加强对ARGs的去除效果。     

生物膜慢滤-消毒对二级出水中条件致病菌的去除效能

再生水回用是解决水资源危机的重要途径。但是城市污水厂二级出水中仍含有大量条件致病菌，潜在威胁着人类的身体健康。本文以生物膜慢滤-消毒作为深度处理工艺，探究该工艺对条件致病菌(军团菌、铜绿假单胞菌)与大肠杆菌的去除效能及机制。结果表明：相同滤速下，生物膜慢滤较慢滤对条件致病菌的去除效果好；滤速越小对条件致病菌的去除效果越好，最佳滤速为5 cm/h,此时生物膜慢滤对二级出水中军团菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌的去除率分别为92.9%、94.0%、65.7%;慢滤与生物膜慢滤对颗粒黏附态条件致病菌的去除效果优于自由悬浮态条件致病菌，对颗粒黏附态条件致病菌的去除率均在90%以上。在最佳滤速下，对生物膜慢滤出水用次氯酸钠(NaClO)和紫外(UV)进行消毒，根据投加消毒剂后水中的条件致病菌含量，确定NaClO最佳投加质量浓度为8.0 mg/L(以有效氯质量浓度计),UV的最佳辐射强度为40 mJ/cm²;紫外消毒较次氯酸钠消毒对慢滤出水中条件致病菌的去除效果更佳。在生物膜中存在假单胞菌属、嗜酸菌属、鞘氨醇单胞菌属与乳酸菌属，这些菌属均对条件致病菌的生长起到一定的抑制作用。NaC...