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<正>本期"专论与综述"栏目发表了《污水集输管道系统中有害气体释放与解决对策》(卢金锁,周亚鹏,丁艳萍,等)一文。该文梳理的研究成果,对于污水集输管道系统中气流组织规律的认识和有害气体去除策略的相关研究具有参考价值。近年来,污水管道系统问题频发,臭味扩散、管道腐蚀和爆炸事故等已引起业界的广泛关注,而     

污水管道强化通风技术的CFD模拟及现场验证

污水管道通风不畅是管道厌氧产生有害气体并不断富集的主要原因.为此,提出了在上下游建筑立管并设置风机以增强污水管道通风的应对方法,且以西安市某建筑的部分污水管道为例,建立了通风效能的计算流体力学(CFD)模型,并进行了现场实验验证.现场实验结果证明了通风效能和CFD模拟方法的可靠性.模拟结果表明:CFD模拟与实测结果偏差...     

脉冲通气对污水管道内有害气体的控制

为控制污水管道产生的有害气体对管道设施和周围环境造成的不利影响,通过搭建带有搅拌的反应器系统,来模拟实际污水管道,探究脉冲通气对污水管道内有害气体的控制效果及生物群落变化的影响。研究表明:脉冲通气能有效控制有害气体的产生,在水流速度为0.2 m·s~(-1)时,硫化氢(H_2S)、甲烷(CH_4)、一氧化碳(CO)的抑效果最好,其抑制率分别为98.7%,44.4%,92.5%;在脉冲通气作用下,古菌群落的生物多样性不断减少,细菌群落的生物多样性不断增加;同时,脉冲通气也改变了生物群落结构,其群落结构变化与气相参数的变化是相一致的。     

反硝化抑制石油集输系统中硫酸盐还原菌的现场实验

针对长庆油田采油四厂艾家湾作业区集输系统中硫化氢气体浓度较高的问题,采用生物竞争抑制技术对该石油集输系统中H2S进行了处理和现场实验研究。研究结果表明,采用单井生物前端抑制可以使集输系统中沉降罐、污水罐中H2S气体浓度由最初的268mg／m^3降低至《工作场所有害因素职业接触限值》（GBZ2—2002）要求的10mg／m^3以下。在实验周期内,系统中的反硝化细菌的数量随加药时间的延长逐渐增加,从最初的3000cfu／100mL增加至600000cfu／100mL,而此时系统内的ORP值由硫酸盐还原菌生存的最佳微环境（-300～-350mV）升高至反硝化细菌生存的最佳微环境（-50--100mV）。16SrDNA测序结果表明,反硝化微生物种群和数量增长很快,并得到适宜于艾家湾作业区集输系统中硫酸盐还原菌抑制的反硝化微生物主要是耐盐芽孢杆菌、产碱假单胞菌和奈瑟菌。完善了集输系统中硫酸盐还原菌次生H2S的生物抑制技术,证实了处理技术与实施工艺的可行性。     

排水管道中CH4、H2S与N2O的产生机制及其控制策略

排水管道厌氧环境会产生甲烷(CH₄)与硫化氢(H₂S),而好氧及缺氧环境又会诱发氧化亚氮(N₂O)。污水中所含有机物(COD)、氮(N)和硫酸盐(SO₄^2-)是产生这些气体的主要根源。系统综述了3种有害气体的产生机理,厘清污水中污染物、管道中微生物及管道环境对有害气体产生的影响。基于此,有针对性地提出了这几类气态污染物的控制策略。其中,对CH₄与H₂S的抑制手段集中在向管道中投加药剂以限制其产生源头,然而投加NO₃^-或NO₂^-药剂与通入氧气这两种控制手段可能会导致N₂O这种温室气体的大量产生。因此,应充分了解排水管道中各复杂因素之间的相互作用,以实现对有害污染气体的控制,并实现碳减排的目标。     

农村污水管道堵塞成因分析与解决对策

农村污水管道系统是农村污水收集处理设施的重要组成部分,在采用纳入城镇污水管网处理和村落集中处理模式的农村地区发挥了重要作用。由于农村污水管道在设计、建设、运行、维护等环节存在一些问题,农村污水管道堵塞的现象时有发生。为有效降低农村污水管道堵塞发生率,保证农村污水收集系统的稳定运行,分析了农村污水管道堵塞的成因,提出了农村污水管道防堵和长效运行的建议和对策,包括优化农村污水管道管径设计、补齐管道系统配套设施、提升施工质量、强化正确的排水习惯宣传、加强科学维护管理工作和采用"三位一体"的县域统筹模式等。这些建议和对策可以有效降低农村污水管道堵塞的发生率,为提升农村卫生水平和生态环境质量提供参考。     

污水管道危害性气体浓度分布模型扩展与验证

污水管道危害气体分布模型的建立对管道的维护管理具有重要意义。以SewerX模型为基础,将硫酸盐还原作为产生CO的主要生化过程,并入污水管道总生化反应体系,扩展SewerX模型,建立了污水管道内CO、H_2S、CH_4的浓度分布应用模型。将其应用到某市长度为4 100 m污水管道,管道危害气体浓度模拟结果与实测结果比对发现,浓度变化趋势一致,相关系数达到0.99以上,表明扩展模型具有实际应用价值。在一定设计流量下,可选择不同污水管道水力参数,应用扩展模型分析表明,合理选择参数可降低污水管道危害气体浓度。研究为污水管道内危害性气体浓度的预测提供参考。     

污泥低温干化过程中硫的转化与分布

为研究污泥低温干化过程中的含硫气体释放和系统中硫的转化,以一条产线为例,检测讨论污泥干化全过程中硫含量、气体中含硫污染物浓度和气体冷凝水中硫化物浓度和分配情况。经测试发现,污泥低温干化过程中,干污泥中最终保留80%以上的硫元素并随着干污泥进入电厂煤棚,其余硫元素在干化过程中转化成气态、固态。检测发现,干燥过程中有硫化氢、甲硫醚、二硫化碳等气体逸出,并在工艺过程中发生归中反应,凝结出硫单质进入冷凝污水或附着在管道内壁上,硫单质为硫总量的12.5%;管道内壁上固体附着物质含硫量达到54%。研究结果为污泥低温干化过程提供元素硫的转化分布数据,对污泥干化系统设备维护保养、气体环保处置、含硫物质的回收处理具有积极意义。     

城镇污水处理厂生物除臭技术的关键影响因素及案例分析

城镇污水处理厂运行中产生恶臭气体并因此导致空气污染的问题日益严重.生物除臭技术具有操作简便、运行成本低、二次污染小等优点,适用于污水处理厂恶臭气体的处理.阐述了污水处理厂臭气的主要成分、浓度及分布特点,分析了生物除臭技术的4个关键影响因素(微生物、营养液、pH和填料),并结合影响因素剖析了3个工程应用典型案例,总结了生...     

山地城市合流污水特细砂粒径特征及分布

对山地城市合流污水特细砂粒径特征参数及分布研究的结果表明,晴、雨天合流污水细砂平均粒径D(3,4)均小于250μm,且含量高,属于特细砂;新旧城区排水体制、山地地貌、降雨强度、雨前晴天数、用地性质、水土流失等因素均会对山地城市合流污水特细砂粒径特征和分布等造成影响。涪陵污水处理厂进水含砂量高达183.9 mg/L,平均粒径为182.6μm,粒径偏小,超出沉砂池有效去除范围;大量特细砂进入曝气池后,堵塞管道、磨损设备等,给污水处理厂运行带来一系列不利影响。     

曝气对污水地下渗滤系统渗透性及处理性能的影响

针对气体影响地下渗滤系统的渗透性及污水处理效果的问题,用地下渗滤系统处理不同曝气程度的生活污水,研究曝气对不同深度基质理化性质(渗透系数、体积含水率、气体类型及浓度)和出水水质的影响。结果表明,曝气增加了-130～-100、-40～-10 cm处的渗透系数,降低了-100～-70 cm处的渗透系数,与-70～-40 cm处的渗透系数不存在相关关系;曝气增加了-70 cm处的体积含水率,降低了-100 cm和-40 cm处的体积含水率,对-10 cm处的体积含水率几乎没有影响;曝气增加了各深度处的CO_2、N_2O释放浓度,与各深处的CH_4释放浓度不存在相关关系;曝气增加了NH_4~+-N和COD去除率,与NO_3~--N、NO_2~--N和TP去除率不存在相关关系。探明了气体对地下渗滤系统处理性能的影响,为气体堵塞及其预防提供了参考。     

城市污水管网中水质变化特性

以管网中城市污水为研究对象,通过模拟管道的循环流动研究了水质变化特性。结果表明,在水力流动6 h的条件下,因管道沉积和管内微生物作用,城市污水中的TCOD(总有机物)去除率为10.79%,其中,沉积和生物降解作用对TCOD去除的贡献率分别为68.85%和31.15%。而管道中的氮类污染物的去除率为11.15%,管道沉积与生物降解作用各占约50%,其中生物降解引起的氮类污染物的变化主要是水中有机氮转化为NH3-N(NH3-N由35.51 mg/L升至38.38mg/L),以及反硝化作用造成的NO3-N转变(NO3-N由2.36 mg/L降至0.84 mg/L)。总磷的变化相对较小,与管道内相对稳定的缺氧环境有关。     

长/短HRT交替运行的农村污水AAO工艺溶解氧调控策略

农村污水瞬时排水的水量波动会引起处理过程水力停留时间变化,直接导致系统污水处理效能不佳等问题。选取农村污水AAO污水处理系统,探明了长/短HRT交替运行下最优DO条件,以及HRT与DO的响应关系,并提出了适宜农村地区的污水处理最佳DO调控策略。结果表明,好氧区DO维持约在1 mg·L^-1,系统的污染物去除效能较好,出水COD、TN分别为14.88、10.15 mg·L^-1,对应去除率为92%、64%。HRT改变直接影响系统好氧区DO变化,通过调控不同HRT下的DO,在保证出水水质的前提下,可实曝气量降低73%,能耗降低67%。该研究结果对农村污水AAO污水处理系统优化运行和提质增效提供参考。     

3AMBR工艺在昆明第四污水处理厂的应用

昆明第四污水处理厂3AMBR工艺于2010年投入使用,排放标准为国家一级A标,运行状况良好,目前是国内最大的处理生活污水的MBR工艺污水处理厂,设计日处理量为6万m3生活污水,2012年年实际处理量2 071万m3污水,吨水耗电量约0.61度/吨,吨水耗絮凝剂量约0.51 g,深度处理部分吨水耗硫酸亚铁量约19 g。通过对工艺沿程参数数据的分析（DO,ORP,TN,TP,NH3-N,NO3-N,MLSS,COD）,深入探讨了3AMBR工艺运行的原理、现状及存在的问题,研究发现,该工艺存在出水水质好,运行稳定,产泥量少等优点,同时系统也存在过量曝气、污泥龄过长和进水碳源严重不足等现象。     

生活污水不同进水C/N比负荷对垂直潜流式人工湿地排放温室气体的影响

人工湿地处理的生活污水含氮量或者有机物含量很高时,可能会造成人工湿地在处理污水的过程中排放大量温室气体。研究了垂直潜流式人工湿地在人工合成的生活污水不同污染物进水C/N负荷条件下污水处理效果和温室气体(CO2和CH4)的排放量,利用现场测量和碳平衡模型估算分析了可以达到最佳污水净化效果和最少温室气体排放量的污染物进水C/N负荷条件。结果显示,在进水C/N负荷为C/N=6∶1~9∶1时可以得到最佳的污染物去除率。温室气体CH4排放量较CO2排放量可以忽略不计,而在进水C/N负荷为C/N=3∶1~6∶1时可以实现最少的温室气体排放。综上所述,最优的进水C/N负荷确定为C/N=6∶1,此时人工湿地可以得到较高的污染物去除率而排放较少的温室气体。     

长江流域丘陵与平原2类典型城镇面源污染来源解析

在长江流域丘陵城镇重庆永川区和平原城镇常州金坛区分别选取各含合流制和分流制2种排水体制的4个区域作为研究对象,监测雨天4个区域的河流、沿河排口和下垫面径流相关数据,分别采用河流质量守恒法、PMF模型和地表径流质量守恒法解析2类城镇4个区域面源对河流污染贡献、沿河排口污染来源贡献和各下垫面污染贡献。结果表明,城镇面源对4个研究区域内河流的5项水质指标(SS、COD、NH₃-N、TN和TP)均有一定程度的贡献,其贡献率与降雨等级、地区特征和排水体制有关;降雨期间,在2类城镇2种排水体制的沿河排口污染负荷来源中,地表径流是SS和COD负荷的主要来源,生活污水和管道沉积物是NH₃-N、TN和TP负荷的主要来源;受地形坡度和人口密度等因素影响,永川和金坛的主要产污下垫面不同,永川为小区道路,金坛为交通道路和屋顶。为提高上述研究区域面源污染的精细化管理,提出了针对性的控制措施。     

污泥消化气体发电系统的进展

随着环境保护要求的日趋严格,和对于能源问题的高度重视,作为消除污染,回收能源的措施之一污泥消化气体的发电系统,在欧美的污水处理厂中,已普遍实施起来。我国和日本,近年来虽然也有不少污水处理厂,采用类似的方法,不同程度的回收了能源,然而利用污泥消化气体发电的实例还不多。其原因不外是工业用电电价比较便宜,认为利用污泥发     

低碳排放的生物絮凝中试系统污染物去除特性及污泥EPS变化

用中试规模生物絮凝工艺处理含化学絮凝剂的生活污水,分别研究了HRT和进水SS对生物絮凝系统污染物去除特性、剩余污泥产量、污泥特性和温室气体排放的影响。结果表明:生物絮凝系统对COD、TN和TP有较好的去除效果,且污染物去除效果受进水SS影响较大;生物絮凝系统平均污泥产量和平均有机物产量最高可达53.63 kg·d~(-1)和21.14 kg·d~(-1);污泥胞外聚合物EPS浓度和PN/PS均与有机负荷呈反比;化学絮凝剂通过影响PN/PS和EPS浓度,可间接影响污泥的沉降性能;生物絮凝系统与AAO工艺相结合,可降低50.12 g·m~(-3)温室气体的排放。因此,生物絮凝工艺可为污水处理厂节能降耗运行奠定基础,有望得到广泛应用。     

污水土壤含水层处理系统原理、管理、效率和应用

论述了污水土壤含水层处理系统中的地球化学过程.该系统通过对污染物的机械过滤、生物化学转化和降解过程、吸附/解吸过程、氧化/还原过程、沉淀/溶解过程、以及矿物的合成过程净化污水.运作周期通常为1～2 d灌水/4～5 d排干,年水力负荷变化于15～100 m之间,应根据季节变化调整水力负荷.该系统能有效去除污水中的微生物和悬浮物,降低COD和BOD含量,和去除潜在的有毒的无机成分,如重金属和含氧阴离子.作为一种低投资、低能耗、高净化效率、运行简单的自然的污水处理技术,其在世界各国得到了广泛应用.我国部分地区水资源极其短缺,在土壤和气候条件适合的地区,应用土壤含水层处理技术处理污水,实现污水资源化,既解决了污水污染环境问题,又将在一定程度上缓解该地区的水资源短缺问题,对于经济与环境的协调发展具有重要意义.     

污水土壤含水层处理系统原理、管理、效率和应用

论述了污水土壤含水层处理系统中的地球化学过程。该系统通过对污染物的机械过滤、生物化学转化和降解过程、吸附／解吸过程、氧化／还原过程、沉淀／溶解过程、以及矿物的合成过程净化污水。运作周期通常为1～2d灌水／4—5d排干，年水力负荷变化于15—100m之间，应根据季节变化调整水力负荷。该系统能有效去除污水中的微生物和悬浮物，降低COD和BOD含量，和去除潜在的有毒的无机成分，如重金属和含氧阴离子。作为一种低投资、低能耗、高净化效率、运行简单的自然的污水处理技术，其在世界各国得到了广泛应用。我国部分地区水资源极其短缺，在土壤和气候条件适合的地区，应用土壤含水层处理技术处理污水，实现污水资源化，既解决了污水污染环境问题，又将在一定程度上缓解该地区的水资源短缺问题，对于经济与环境的协调发展具有重要意义。