北京地区再生水补给型河湖水质改善工程案例分析与问题诊断

由于北京地区水资源严重紧缺,再生水作为补给城市河湖景观水体的重要水源,用量逐年加大,随之带来的水环境问题也引起关注,往往需要采用适宜的技术和工程改善水质.通过对北京城市部分再生水补给型河湖现有水质改善工程的调研,分析与评估北京市再生水补给城市河湖景观水体生态修复技术工程建设与运行效果,并与国内外河流、湖泊生态修复经典案例进行了对比分析.结果表明,修复工程受运行时间、季节及后续维护的影响,其运行效果不稳定且逐渐下降.受汛期降水充沛及水量人为调控影响,城市河湖6—9月水质较好;水质恶化时ρ(COD_Cr)为40～50 mg/L,ρ(NH₃-N)为2～5 mg/L,ρ(TN)为10～15 mg/L,ρ(TP)为0.4～1.0 mg/L.水力流动循环、循环过滤、化学除藻和生物调控等单项及相应组合技术是当前北京市再生水补给型河湖水质改善的主要手段.对于水质要求较高的再生水补给型河湖,可以考虑辅膜生物反应器或生物滤池等旁路生化组合工艺.与国外的整流域近自然水生态系统修复相比,我国河湖水生态修复更注重区域水质的改善,以控制水体富营养化为主;对流域生态系统修复的整体性与长效性关注不够,缺乏与园林景观的融合.为更好地发挥河湖水体生态修复工程效果,未来应在政策法规、协调管理及投融资机制等方面加大投入力度.      

上海市农村富营养化河道生态修复工程研究

用食藻虫引导沉水植物生态修复工程技术对上海市临港新城果园镇里塘河道富营养化水体进行了工程治理和生态修复,辅以种植沉水植物,采取开放式生态修复和治理。每月水质跟踪检测结果表明:该工程治理方法具有显著生态修复效果,水质得到明显改善;COD_Mn、TN、TP在最低平均值时分别比生态修复前下降了60.67%、85.36%、88.74%;氨氮、亚硝态氮和叶绿素a在生态修复中的最低平均值分别为0.088 mg/L、0.024 mg/L和5.31 mg/m³;试验期间,修复区水体TN、TP、NO₂-N、NH₄-N和COD_Mn显著低于对照区,水体透明度（SD）平均为150～180 cm,水质达到国家Ⅱ～Ⅲ类地表水水质标准。     

微生物修复剂投加量对铜绿微囊藻生长的影响研究

向藻类生长控制模拟实验柱中接种处于对数增长期的铜绿微囊藻,分别投加2,5,10 mg/L的微生物修复剂,定期监测藻种密度、总氮和总磷浓度的变化,初步了解微生物修复剂对藻类的生长抑制效果以及脱氮、除磷的效果。通过研究得出:随着微生物修复剂投加量的增加,实验水体的藻密度、总氮和总磷浓度呈下降趋势,5 mg/L和10 mg/L投加量下的水质改善情况没有显著变化。微生物修复剂的最佳投加量为5 mg/L,在该投加量下,实验柱中的藻密度、总氮和总磷浓度比空白柱中分别降低24%、27%和38%。     

生态浮床与人工湿地净水效果比较小试研究

生态浮床和人工湿地都是近年来在国内外采用的用于净化水质的生态修复的方法,该文章主要研究了静态条件以及不同水力负荷下,种植黄菖蒲的生态浮床与人工湿地的净水效果.试验期间进水高锰酸盐指数、TN、TP、NH<,4><'+>-N平均质量浓度分别为4.74 mg/L、2.92mg/L、0.26 mgL、1.77 mg/L.结果表...     

都柳江河道急流-深潭-沙(砾)滩系统水质差异研究

河流是流域生态系统的重要组成部分,河流形态结构与水质变化间关系研究可以为河流生态修复提供理论依据。河流是由急流-深潭-沙(砾)滩不断重复出现构成的系统,急流-深潭-沙(砾)滩是河流的基本结构单元,并以都柳江上、中、下游9个急流-深潭-沙(砾)滩单元为对象,测定了水质指标,分析了山区典型河道基本结构单元与水质变化之间的关系。结果表明:都柳江深潭水体中氮素浓度与pH值大于急流,其浓度分别是总氮0.97mg/L和0.87mg/L;硝酸盐氮0.60mg/L和0.56mg/L;氨氮0.22mg/L和0.20mg/L;pH8.22和8.14。而磷素、溶解氧、BOD5和COD则是深潭小于急流。其浓度分别是总磷0.0187mg/L和0.0202mg/L;正磷酸盐0.0070mg/L和0.0085mg/L;溶解氧11.93mg/L和13.50mg/L;BOD53.75mg/L和5.36mg/L;COD10.986mg/L和12.807mg/L。电导率深潭与急流相等,均为169.7μS/cm。方差分析表明,深潭与急流水体总氮和硝酸盐氮在夏季差异极显著;磷素和pH在春季差异极显著;电导率在秋季差异极显著;氨氮、溶解氧、BOD5和COD差异均不显著。研究工作显示,河流形态结构变化影响着水环境质量,急流-深潭-沙(砾)滩不断重复出现使河流水质得到改善,在河道生态修复中需要遵循河流形态结构规律以便提高河流的自净能力。     

弹性填料微孔曝气生物膜法修复污染水源除NH4+-N

采用弹性填料微孔曝气生物接触氧化法对受污染的水源进行修复除NH₄⁺-N效果研究.结果表明,在正常水温20℃～27℃条件下,当污染水源COD_Mn7～14mg/L,NH₄⁺-N 0.7～2.0mg/L和生物修复工艺运行参数HRT为1.4h,气:水=0.5:1,DO为7～9mg/L时,生物修复工艺可去除水源中的NH₄⁺-N为64%～95%;在较低水温7℃～12℃条件下,当污染水源COD_Mn6～11mg/L,NH₄⁺-N 1.2～8.0mg/L和生物修复工艺运行参数HRT为1.4h,气:水=0.5:1,DO为8～10mg/L时,生物修复工艺可去除水源中的NH₄⁺-N为40%～63%.     

MSBR和滤布滤池组合工艺在中水回用中的应用

采用MSBR和滤布滤池的组合工艺处理污水,结果表明:该组合系统运行稳定,对污染物的去除效果明显,平均出水COD34.9 mg/L、BOD5 5.2 mg/L、SS 3.8 mg/L、NH4+-N 0.8 mg/L、TN 13.8 mg/L,TP 0.4 mg/L,完全满足<城市污水再生利用城市杂用水水质>(GB/T18...     

曝气精确控制实现污水处理厂节能降耗的应用

曝气系统是污水处理厂最主要的耗能单元,具有很高的节能潜力。在青岛张村河水质净化厂引进曝气精确分配与控制系统,考察了该系统的曝气控制效果、对出水水质的影响以及节能降耗潜力。结果显示:在1 d中2/3以上的时段内,曝气精确控制可将曝气池中溶解氧(DO)浓度控制在设定值±0.3 mg/L范围内。应用曝气精确控制后,污水处理厂平均出水ρ(COD)由19.6 mg/L降至16.7 mg/L,ρ(NH+₄-N)由0.37 mg/L降至0.28 mg/L,ρ(TN)由8.48 mg/L降至7.36 mg/L,出水ρ(TN)<10 mg/L的天数占总运行时间比例由79%增至100%,出水水质更加稳定;同时曝气能耗节省24.8%,乙酸钠药耗降低15.1%。结果表明曝气精确控制是实现城市污水处理厂节能降耗的有效途径之一。     

浅析无人船走航在河流水质监测中的应用

利用无人船走航监测技术,对浙江省T县S河流开展水质监测,走航距离约为12 km,结果显示S河流未存在疑似暗管。由监测结果可知,S河流高锰酸盐指数浓度平均值为2.64 mg/L,氨氮(NH₃-N)平均浓度为0.259 mg/L,总磷(以P计)平均浓度为0.09 mg/L,绘制这3种污染物分布图,发现存在水质突变区域5处。因而针对水质突变区域,结合周边人类活动情况,提出污染源控制措施。无人船走航监测技术可为河道污染物整治提供重要科技手段,同时为今后无人船走航在河流(湖库)水质中的监测应用提供参考依据和技术支撑。     

钱塘江枯水期主要污染物水环境模拟

确立基于可视化技术的污染物水环境模拟技术框架,建立水环境空间模型,基于MapInfo和Delft3D平台对钱塘江枯水期主要污染物氨氮（NH⁺₄-N）、总磷（TP）进行模拟,对其时空变化规律进行分析.观测断面污染物实测值与模拟值对比表明,对于NH⁺₄-N,兰江口、严陵坞断面实测值较模拟值分别偏大0.19 mg/L、0.66 mg/L,窄溪、渔山和袁浦断面实测值较模拟值分别小0.16 mg/L、0.54 mg/L和0.49 mg/L;对于TP,梅城水厂、严陵坞断面的实测值高出模拟值分别为0.13 mg/L、0.14 mg/L,窄溪、渔山、浦阳江出口和袁浦等断面实测值均较模拟值略小,其沿途变化趋势与实际情况基本吻合.结果表明,钱塘江污染物主要来自上游兰江、富春江、浦阳江的贡献,其中兰江、浦阳江的污染物浓度较高,水质较差,对沿途及下游影响较大;兰江污染物是富春江水体污染的主要来源,当新安江下泄流量小时,可能发生回流而导致新安江部分河段受污染,当新安江下泄流量较大时,则对富春江水质起明显的改善作用;对于浦阳江,除了上游带来的污染物质,从尖山到浦阳江出口断面沿途两岸排放的污水也较严重,是影响钱塘江水质的原因之一.     

改性纤维球处理武钢热轧含油废水中试研究

在武钢热轧水处理车间,采用改性纤维球过滤技术,进行了规模为8m3/h的含油废水中试研究。中试装置连续运行了90d,过滤后出水水质为:含油≤5mg/L,悬浮物<7mg/L;反洗水回流到平流沉淀池循环处理。试验结果表明,改性纤维球是一种优良的过滤材料,截污容量大,容易再生,处理后的水质基本达到生产用水要求。     

孤东水库水体富营养化评价及其生态控制研究

对孤东水库水生物状况进行系统调查和水体富营养状态进行评价,在此基础上,提出了生态修复技术,通过理论计算与试验确定草食性和滤食性鱼类的投放量,并进行了围格试验.结果表明,孤东水库菹草优势度达80%,浮游植物量为22,32mg/L,单位面积上的总磷浓度是0.310 g/(m<'2>·a),水体处于富营养化状态,通过保持孤东水库鲢、鳙鱼的水体生物量在19-25 g/m<'3>左右,在9月藻类繁殖高峰期,生物量由14.6 mg/L降为3 mg/L.总磷、总氮和高锰酸盐指数年均值分别由生态控制前的0.06 mg/L、3.06 mg/L和4.42 mg/L降为0.03 mg/L、1.58 mg/L和3.73 mg/L,水库水质改善效果明显,同时下游水厂的单方水药耗也由生态控制前的42g/rn3降至25g/m<'3>.试验证明,通过采用合理投放草食性和滤食性鱼类的生态修复技术,可以有效控制水库富营养化状态,并取得显著的社会、经济效益.     

城市地表水体底层低氧问题的应急修复技术研究

对中国南方某城市三座重要城市地表供水和原水调蓄水库库心溶解氧的纵向分布进行了为期5个月的调查,发现各水库水体底层溶解氧含量均低于2 mg/L,处于缺氧甚至厌氧状态;同时对南方某高校人工湖湖心溶解氧进行监测,结果表明:湖心水深2.5 m左右,底层溶解氧含量低至4 mg/L。根据调查结果设计了一种用于城市地表水体底层低氧现象应急修复的强制水体循环装置,选择人工湖水体进行了中试试验,验证其效果后将其用于实际工程案例,进一步验证了其能够快速提高水体溶解氧含量、改善水质,是应用于地表水体应急处理的有效技术。     

微纳米气泡改善杭州城市河道水生态环境的工程应用研究

于2013年4月至6月在杭州城市河道对微纳米气泡改善河道水生态环境进行了持续的原位监测实验.结果表明,与对照区相比,试验区水体温度平均升高0.7℃,pH增大0.2,溶解氧增加1.0 mg/L,而TDS浓度降低42 mg/L;水质污染指标高锰酸盐指数、总氮、氨氮、总磷平均浓度分别降低了8.45 mg/L、6.78 mg/L、8.90 mg/L和0.58 mg/L.由此可推测微纳米气泡在一定程度上能有效净化水质,为恢复良好水生生态环境提供新的方法和技术手段.     

人工浮岛在上海白莲泾河道水质治理中的作用

2007年9月~2008年3月,为改善上海白莲泾世博园区段的水质,在该河段构筑了一段由鱼类、贝类和植物组合的人工浮岛,并对浮岛内外水质进行了跟踪监测。结果显示,人工浮岛显著提高了水体溶解氧(DO),降低了悬浮物(SS)含量,提高了水体透明度,同时显著降低了总氮(TN)、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)、活性磷(PO4--P)。人工浮岛构筑初期(2007年9~10月),整个生态系统尚处于适应阶段,浮岛内外水质并无明显差别,DO总体均低于5mg/L、SS均大于40mg/L、TN含量均高于2.0mg/L、NH3-N含量均高于1.0mg/L、TP含量均高于0.15mg/L、PO4--P含量均高于0.05mg/L,此时浮岛对河道水质的改善效果不佳;2007年11月至08年2月,由菖蒲、鲢鳙鱼、三角帆蚌组合的浮岛生态系统结构稳定,各类生物生长状况良好,对水质有明显的改善效果,浮岛内水体DO含量提高至8.0mg/L以上、SS含量降低至10mg/L以下、TN含量较浮岛外均降低了2.0mg/L、NH3-N含量较浮岛外降低了3.0mg/L、TP含量总体均降低至0.06mg/L、PO4--P含量降低至0.03mg/L;构筑后期(2008年3月),浮岛缺乏必要的人工维护和管理,冬季植物死亡、腐烂,再次释放出N、P等营养物质进入水体,使得人工浮岛处理效果明显降低,造成二次污染,浮岛内水体中各指标含量迅速上升至处理前水平。     

基于城镇黑臭河道水体的组合型原位生态修复系统的构建与效果：以上海市地区某黑臭河道为例

为促进组合型原位生态修复技术对城镇黑臭河道水体治理效果的工程应用,基于“原位生态修复、截污控源、营造景观、水动力改善、生物多样性”的修复理念,以生物修复方式为主,结合河道黑臭的成因与水质检测分析,构建了“微生物载体缓释+曝气复氧+水生植物+循环泵设备”组合型生态修复系统,对上海市地区某黑臭河道进行工程试验研究。工程实践表明：试验进行56 d时,河道上、中、下游COD、NH₃-N和TP平均去除率分别达到71.25%、84.10%和89.94%,水体黑臭现象基本消除;水体DO质量浓度由1.1 mg/L上升到4.5 mg/L。河道水质修复得到明显改善,符合GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类水质标准。该组合型生态修复系统可以有效消除水体黑臭现象,增加水体溶氧量,有效降解水体中的有机污染物,对城镇黑臭河道生态修复具有较好的净化和景观效果,同时其切实可行的工程技术措施可为类似工程提供良好借鉴。     

蟒河在济源境内主要污染物变化趋势分析

基于蟒河在济源市境内3个监测断面的水质监测数据,分析了污染物的变化情况和沿程水质变化特征。结果表明:曲阳湖(入境)断面水质在2011～2013年为劣Ⅴ类,2014～2018年保持在Ⅱ类,2019年提升至Ⅰ类;赵礼庄(城市河流)断面水质2011～2017年在III～Ⅴ类之间变化,2017年之后由Ⅴ类提升至III类;南官庄(出境)断面2011～2017年水质为劣Ⅴ类,2018～2019年为IV类;南官庄断面水质最差,COD、氨氮和总磷的浓度平均值分别为21 mg/L、2.3 mg/L和0.4 mg/L。     

膜生物反应器处理毛纺废水的中试研究

采用中试规模(10t/d)的厌氧-好氧膜生物反应器(A/O MBR)处理毛纺印染废水.当HRT为7h,进水COD、BOD₅分别为179～358mg/L和44.8～206mg/L,试验系统对COD、BODs、色度、浊度的平均去除率分别为92.1%、98.4%、60.7%、98.9%,出水水质浓度或指标值分别为20.2mg/L、1.6mg/L、25倍、0.51 NTU.出水水质指标达到建设部生活杂用水水质标准(CJ25.1-89).A/O MBR工艺处理毛纺印染废水技术可行、操作简单、易于管理,可为工业规模应用提供技术参考.     

滨海生态景观河道对污水处理厂出水净化效果研究

为了探讨天津滨海泰达生态景观河道对污水处理厂出水深度净化的效果,2009年对该河道水体进行监测分析,结果表明该河道对氮、磷营养盐具有良好的可持续净化能力,河道出水达到景观环境用水的再生水水质标准,出水TN、NH3-N、TP和PO43-平均浓度分别为1.49mg/L、0.75mg/L、0.16mg/L和0.01mg/L,相应去除率分别达到93.38%、41.13%、88.09%和98.16%;沿程水体COD和TDS变化规律不明显,去除效果不理想;河道中端与出水端水体水质相近,建议在今后相似工程中可以适当提高河道式湿地的水力负荷。     

气升循环分体式膜生物反应器再生回用厕所污水的研究

研究了分体浸没式膜生物反应器及其应用于厕所污水的再生回用.试验结果表明,在人水浓度COD440～970mg/L、BOD₅ 307～612mg/L、NH₃-N59～111mg/L的情况下,出水水质稳定,平均COD＜47mg/L、BOD₅＜8.5mg/L、NH₃-N＜20mg/L,处理水质达到建设部颁布的生活杂用水回用标准.研究了动力学参数污泥负荷、容积负荷和HRT对出水COD的影响,确定本试验较佳的污泥负荷和容积负荷分别为0.1kg/(kg·d)和1kg/(m³·d),HRT为7～8h.本文对污泥浓度、温度和产水时间与间歇时间比对膜通量的影响进行了测定与探讨.