景观用再生水氮磷条件下两种典型水华藻类的生长及竞争规律

针对再生水景观水体的藻类控制,以BG11培养基为基础,设定不同氮磷浓度,对铜绿微囊藻和小球藻进行了纯培养和共培养实验。实验结果表明:初始总氮浓度为15 mg/L、总磷浓度为0.1 mg/L时两种藻就能出现明显的生长高峰;当总氮浓度为3⁴5 mg/L,氮磷比为3045 mg/L,氮磷比为30¹50的情况下,小球藻在与铜绿微囊藻的竞争中容易成为优势藻种。     

天津市污水处理厂进水水质特征的统计学分析

以天津市24座城市污水处理厂实际运行数据为基础,系统分析了进水水质特征及有机物、氮、磷和悬浮物之间的概率分布及相关关系。结果表明,天津市污水中BOD5、CODCr、SS、NH3-N、TN和TP全年浓度均呈正偏态分布,其月中间值分布范围分别为95~140、280~370、130~155、15~30、20~35和3~5 mgL。进水各水质指标间存在较好的一元线性关系,其中BOD5与TP相关性最为显著,R2为0.983。进水BOD5CODCr分布在0.4~0.6的概率为39.4%,分布在0.2~0.4的概率为50.2%,说明天津市污水的可生化性较好。BOD5TN4的概率为54.4%,表明多数情况下进水反硝化碳源不足。BOD5TP20的累积概率为77.9%,表明进水可以满足生物除磷的需求。TNTP分布在5~15的概率为73.6%,平均值为9.7,且TNTP5的概率为81.6%,表明进水能够满足微生物生长对氮、磷的需求。     

城市污水再生处理中微量有机污染物控制的关键难题与解决思路

城市污水中的一些微量有机污染物（TOrCs）具有浓度低、风险高和去除难等特点,是污水再生处理研究的热点,但其控制面临"四难"问题.首先,TOrCs浓度低,其化学检测面临结构定性难和浓度定量误差大等问题;其次,TOrCs的风险评价结果受评价物种、毒性终点等影响,优先控制TOrCs种类及浓度限值确定难;再次,TOrCs占总有机碳比例小于0.01%,其处理过程面临选择性弱和效率低难题;此外,城市污水中污染物组分复杂变化大,TOrCs处理工艺运行面临调控难及时、处理效率评价和管理困难等问题.针对以上难题,本文提出利用TOrCs非靶向筛查和"指纹图谱"克服TOrCs浓度检测和处理效率评价难题的新思路,发展去除能力标准、处理技术标准和替代性指标体系支撑TOrCs处理技术开发和工艺运行管理的新体系,指导TOrCs风险控制.     

城市污水二级处理出水中不同种类PPCPs的臭氧氧化效果与机制研究

研究了臭氧氧化对城市污水二级处理出水中15种典型药品和个人护理品（PPCPs）的去除效果及O₃分子氧化和·OH自由基氧化的贡献.结果表明,PPCPs的臭氧氧化去除效果与其亲核官能结构特性相关,芳香胺结构为主的PPCPs易降解,烷基胺结构为主的PPCPs可部分降解,亲核特性较弱的双键为主的PPCPs难降解;在臭氧投加量为5.5 mg·L^-1条件下,这3类PPCPs的去除率为分别为大于95%、57%~68%和39%~57%.臭氧氧化过程中,O₃分子氧化和·OH自由基氧化均起重要作用.易降解PPCPs的氧化机制以O₃分子氧化为主,贡献率为82%~91%;可降解和难降解PPCPs的氧化机制以·OH自由基氧化为主,贡献率分别为48%~71%和66%~94%.二级出水中臭氧氧化过程中,UVA₂₅₄去除率可呈单线性或分段线性指示PPCPs的去除效率.     

再生水无计划间接补充饮用水的雌激素健康风险

以城市污水为水源的再生水中含有一定量的雌激素类内分泌干扰物,其在无计划间接补充饮用水过程中存在潜在健康风险.针对再生水经河流补给湖库型水源地的典型场景,研究了再生水中雌酮、雌二醇、17α-乙炔基雌二醇、双酚A、壬基酚和辛基酚在水体中的变化规律,评价了雌激素的健康风险.结果表明,再生水(二级出水)中雌激素类物质的质量浓度多分布在0.1~100 ng·L-1水平;双酚A和壬基酚的浓度较高,可达到1~10μg·L-1水平.再生水间接补充饮用水过程中,雌激素的浓度受到上游来水稀释、河道湖库自然降解和饮用水处理工艺去除等作用的影响.雌酮、雌二醇、双酚A、壬基酚和辛基酚的非致癌风险较小,都低于规定值1.当湖库型水源地的水力停留时间大于30 d时,再生水中17α-乙炔基雌二醇对人体的非致癌风险值大多小于1;当停留时间小于10 d且再生水占饮用水比例达50%以上时,16%~47%样品的17α-乙炔基雌二醇的非致癌风险值大于1,其健康风险需优先关注.     

城市水环境治理面临的课题与长效治理模式

在系统分析城市水环境特点、面临的突出问题及其成因的基础上,提出了水环境治理的基本措施和长效模式。城市水体是一个由物理环境、化学物质和水生生物共同组成的复杂生态系统,影响城市水体水质的关键要素包括环境条件、水力学特征、生态禀赋、污染物通量和补水退水等,关键过程主要有溶解氧补充与消耗过程、污染物迁移与转化过程和微藻生长繁殖与死亡过程等。通过总结分析水环境治理经验,以及在污染成因、水质目标、治理技术和治理方案等方面存在诸多误解和误区,提出了城市水环境治理的基本措施(截污控源、补水活水、生态修补、亲用促管)和生态耦联水循环模式。     

污水特质(水征)评价及其在污水再生处理工艺研究中的应用

近年来,在污水高标准处理研究和工程实践中,发现和遇到越来越多的现有常规水质指标、工艺理论和技术知识等难以解释的新现象和难以解决的新问题.以逐步建立水质复杂体系研究理论和方法体系,构筑科学、有效的污水处理风险管理和安全保障管理系统为目标,介绍了污水的复杂体系特征,阐述了污水高标准处理中工艺设计、运行和诊断面临系统理论方法缺失的问题及其根源,提出了可有效支撑污水工艺研究的污水特质,即"水征（water feature）"的概念.通过分析污水中污染物的浓度水平、组分特征、安全性和稳定性及其时空变化,定义了水征"四维度"内涵,即污染物污染程度、组分特征、毒害效应和转化潜势等4个维度.研究和实践案例表明,水征能有效支撑水质安全评价、处理特性预测、处理工艺设计和工艺诊断优化等.在以水环境质量改善和环境风险控制为目标的污水高标准处理新阶段,基于水征研究,发展高效处理工艺、构筑科学有效的风险管理和安全保障体系尤为重要.今后需深入、持续开展污水处理中水征指标评价方法与理论体系、水征与污染物处理关键技术开发与工艺优化、水征与风险评价管理等方面的研究.      

浊度与微生物指标在污水再生处理系统中的去除特性及相关性

本研究考察了污水再生处理系统对颗粒物(包括浊度和粒径分布)和微生物指标(包括隐孢子虫、贾第鞭毛虫、粪大肠菌群和SC噬菌体)的去除特性以及不同指标间的相关关系。研究结果表明,污水再生处理系统对浊度的平均去除率为3.53-log,其中二级生化处理及砂滤对浊度的去除率较高,分别为1.52-log和1.35-log。粒径分析结果表明,絮凝沉淀后粒径均值达到最大值223.2μm;而再生水中粒径均值最小,仅为5.8μm。污水再生处理系统对各微生物指标的去除率为2.96-log~4.11-log。各处理单元中,二级生化处理单元对粪大肠菌群和SC噬菌体的去除率较高,分别为2.81-log及2.14-log;而砂滤对SC噬菌体去除效果较差,仅为0.18-log。从再生处理工艺整体上看,水样浊度、粪大肠菌群、SC噬菌体和两虫浓度具有显著相关性。而对于单个取样点,除污水厂进水中SC噬菌体和两虫浓度表现出一定相关性外,其他情况下各指标与两虫浓度间均无显著相关关系。     

道路径流差异性对面源污染控制的影响

不同材料道路径流污染规律差异显著,基于PROMETHEE多变量决策分析软件对2013年深圳市同一道路沥青和水泥2种典型材料路段4场降雨径流水质指标的分析发现,沥青道路径流水质总体上劣于水泥道路,说明城市道路面源污染控制设施应重点针对沥青道路布设;2种道路径流具有不同类型优势污染物,故不同道路径流污染控制设施选择须有针对性;与水泥道路相比,沥青道路径流水质更易随着降雨类型的变化而变化,因此选择合适的降雨类型是沥青道路径流污染控制措施设计的关键步骤;电导率EC与沥青道路径流中DOC、SO42--S和TN等溶解态指标相关性很高,其相关系数均高于0.95,是沥青道路径流溶解态污染物理想的指示性指标,可为面源污染控制设施设计与评估提供支撑。