再生水—土壤—蔬菜体系中Zn的迁移

2011~2013年通过小区试验种植小白菜和萝卜,以再生水灌溉和污泥施肥,采用修正的BCR法测定了再生水、污泥、土壤、蔬菜中Zn的5种形态含量,分析Zn在再生水(污泥)-土壤-蔬菜体系中的迁移和累积特征。结果表明:2011~2013年水样中Zn含量均未超出国家《农田灌溉水质标准(GB5084—2005)》中Zn的标准。水样中水溶态B0比例较大。污泥中B0含量极少,残渣态B4含量较高。土壤中Zn的本底含量较少,经过3年的蔬菜种植和灌溉,土壤中Zn含量有增高的趋势。蔬菜中5种形态均有分布,地上部分中水溶态B0和可氧化态B3含量较高,地下部分中残渣态B4含量也较高。小白菜中Zn的含量高于萝卜。灌溉水中B0的含量对Zn在土壤和蔬菜中的迁移产生了较大影响。适当的再生水灌溉和污泥施肥可以改善土壤的缺Zn状况。     

次氯酸钠、臭氧及其组合再生水消毒技术研究

以某城市污水处理厂二级出水为原水,采用次氯酸钠、臭氧以及臭氧/次氯酸钠组合工艺,研究了不同消毒方式对总大肠菌群、粪大肠菌群和色度的去除规律,消毒副产物中三卤甲烷(THMs)生成量随有效氯投加量变化的规律。试验结果表明:在次氯酸钠消毒过程中,有效氯投加量为5 mg/L时,总大肠菌群和粪大肠菌群去除率分别为99.91%和99.99%,色度去除率为26.00%;臭氧消毒过程中,当臭氧剂量为2.6 mg/L时,总大肠菌群和粪大肠菌群去除率分别为99.70%和99.73%,色度去除率为71.65%;在组合工艺中,当臭氧剂量为2 mg/L、有效氯投加量为0.5 mg/L时,出水总大肠菌群和粪大肠菌群总数去除率分别为99.94%和99.87%,色度去除率为70.60%;在相同有效氯投加量条件下,组合工艺较单独次氯酸钠消毒出水的总大肠菌群和粪大肠菌群更低,三氯甲烷生成量降低36.67%,一氯二溴甲烷未检出。     

河岸渗滤对不同工艺再生水补给景观水的处理功效

分别采用"二级出水+O3+GFH"和"二级出水+DNBF"两种不同工艺再生水补给人工湖,河岸渗滤(简称BF)作为净化再生水补给人工湖后的维护工艺,分析BF对人工湖中污染物的去除机制。结果表明:以"二级出水+O3+GFH"工艺出水作为人工湖补水,BF对NH4+-N、NO2--N、DOC的去除效率分别为85.1%、52.0%、22.5%。以"二级出水+DNBF"工艺出水作为人工湖补水,BF对NH4+-N、NO2--N、DOC的去除效率分别为64.4%、62.0%、26.4%。人工湖NH4+-N越高,水体中充分富氧,BF砂坝内硝化作用越强,BF对NH4+-N的去除率越高,可有效抑制蓝藻的暴发。     

Assessment and management of the performance risk of a pilot reclaimed water disinfection process

Chlorination disinfection has been widely used in reclaimed water treatment plants to ensure water quality. In order to assess the downstream quality risk of a running reclaimed water disinfection process, a set of dynamic equations was developed to simulate reactions in the disinfection process concerning variables of bacteria, chemical oxygen demand （COD）, ammonia and monochloramine. The model was calibrated by the observations obtained from a pilot disinfection process which was designed to simulate the actual process in a reclaimed water treatment plant. A Monte Carlo algorithm was applied to calculate the predictive effluent quality distributions that were used in the established hierarchical assessment system for the downstream quality risk, and the key factors affecting the downstream quality risk were defined using the Regional Sensitivity Analysis method. The results showed that the seasonal upstream quality variation caused considerable downstream quality risk; the effluent ammonia was significantly influenced by its upstream concentration; the upstream COD was a key factor determining the process effluent risk of bacterial, COD and residual disinfectant indexes; and lower COD and ammonia concentrations in the infiuent would mean better downstream quality.     

再生水补给下湿地沉积物中营养盐空间分布特征

以北京市近郊汉石桥湿地为研究对象,分析再生水补水对湿地沉积物中营养盐空间分布特征的影响,通过采集湿地25个表层沉积物样品和3个柱状沉积物样品,分析了沉积物中有机质（OM）、总氮（TN）和总磷（TP）含量,揭示了湿地沉积物中OM、TN、TP水平空间分布和垂直分布特征。结果表明:汉石桥湿地沉积物中OM、TN、TP含量整体处于较高水平,三者含量平均值分别为70.65,4.72,,0.96 g/kg;在水平空间分布上,OM和TN表现出一致的分布特征,均为上游含量低、中游和下游含量高,TP含量在不同区域间无显著差异;在垂直空间分布上,表层0~10 cm沉积物中OM、TN、TP含量最高,呈现随剖面深度增加含量先降低后逐渐稳定的趋势;化学计量特征表明,湿地表层沉积物中OM、TN、TP呈现显著正相关性（P<0.01）;综合污染指数表明汉石桥湿地沉积物整体上呈中-重度污染。再生水补给加剧了湿地沉积物中氮、磷元素的富集,湿地沉积物营养盐空间分布受补水中残存污染物浓度、水动力条件和湿地地形结构的影响,在水流速度缓慢、滞水区域,沉积物中营养盐含量明显升高,再生水补给是湿地富营养化的重要推力。     

基于水华风险控制的再生水景观水体水力停留时间阈值研究

再生水景观利用是解决城市景观用水短缺的有效途径之一。但较高氮磷浓度的再生水进入流动性较差的景观水体中极易发生水华现象。在现有再生水排放标准下,水力停留时间的调控是控制景观水体中微藻生物量的有效手段。根据微藻生长模型和水质动力学模型,提出了基于水力停留时间调控的景观水体水华控制方法及其阈值确定方法。通过计算,得到再生水氮、磷浓度执行GB 18918—2002《城镇污水处理厂污染物排放标准》A标准(总氮15 mg/L,总磷0.5 mg/L)对应的水力停留时间阈值为2.477 d;执行DB11/890—2012北京市《城镇污水处理厂水污染物排放标准》A(总氮10 mg/L,总磷0.2 mg/L)对应的水力停留时间阈值为5.034 d;执行昆明市地方标准DB5301/T43—2020《城镇污水处理厂主要污染物排放限值》A级(总氮5 mg/L,总磷0.05 mg/L)对应的水力停留时间阈值为21.659 d, B级(总氮10 mg/L,总磷0.3 mg/L)对应的水力停留时间阈值为3.783 d, C级(总氮15 mg/L,总磷0.4 mg/L)对应的水力停留时间阈值为2.811 d;执行91/...     

吸附法处理污水厂尾水的性能以及再生利用简析

水资源是制约经济发展的重要因素,再生水循环利用是解决这一问题的主要途径,再生水用于景观用水时,氨氮、总磷、总氮及化学需氧量指标常常成为限制因素。以某生活污水厂二沉池出水为处理对象,研究了活性炭投加量、吸附时间、初始pH和温度对吸附效率的影响,分别采用拟一级动力学方程和拟二级动力学方程对NH₄⁺-N、TP、TN和COD吸附实验的动力学进行研究,通过采用三维荧光光谱法及荧光区域积分分析(FRI)对二沉池出水进行定量分析,考察活性炭吸附效果。结果表明：在温度25℃,活性炭投加量1.5 g/L,吸附时间80 min,pH=7条件下,NH₄⁺-N、TP、TN和COD去除率分别为98.01%、94.04%、32.40%和82.14%,处理效果良好,技术经济可行,满足再生水景观回用标准。动力学研究表明,Langergren准二级动力学方程能较好地反映出活性炭吸附NH₄⁺-N、TP、TN和COD的动力学过程,吸附存在化学吸附。三维荧光光谱法研究表明,活性炭吸附对二沉池出水...     

土壤改良剂对再生水滴灌根际土壤菌群多样性及病原菌和抗生素抗性基因丰度的影响

基于再生水农业灌溉利用引发的人体健康和环境风险,通过施用土壤改良剂揭示再生水灌溉根际土壤菌群组成与多样性变化特征,并探讨土壤改良剂对根际土壤病原菌和抗生素抗性基因丰度变化的影响规律,对于土壤改良剂的合理施用具有指导意义.采用高通量测序技术和定量PCR检测方法,研究了生物质炭、生物有机肥、腐植酸、松土精和玉米酒糟对再生水滴灌根际土壤细菌群落多样性及特定基因丰度的影响.结果表明,生物质炭处理显著增加根际土壤有机质和总氮含量;生物有机肥处理显著增加EC值和有机质含量;玉米酒糟处理显著增加EC值、总氮和总磷含量（P<0.05）.除生物质炭处理外,其他各处理均能显著降低根际土壤pH （P<0.05）.5种改良剂处理下根际土壤细菌群落组成与多样性在纲和属水平上较相似,但其相对丰度存在差异.α-Proteobacteria、γ-Proteobacteria、Bacteroidia、Actinobacteria、Acidimicrobiia和Anaerolineae为所有处理中的优势菌纲,优势菌属组成包括：Pseudomonas、Sphingobium、Sphingomonas、Cellvibrio、Allorhizobium-Neorhizobium-Pararhizobium-Rhizobium、Flavobacterium和Algoriphagus（相对丰度>1%）.环境因子关联分析表明,根际土壤细菌群落组成与pH、EC、总氮和总磷含量之间存在较强的关联.病原菌与抗生素抗性基因的检出丰度分别在10³~10⁷ copies ·g^-1和10⁴~10⁸ copies ·g^-1.改良剂对病原菌和抗生素抗性基因检出水平存在较大差异,生物有机肥、松土精和玉米酒糟处理均会导致部分抗生素抗性基因丰度显著增加,而腐植酸和玉米酒糟处理下丁香假单胞菌、茄科雷尔氏菌和大肠菌群丰度显著降低（P<0.05）.弓形菌、蜡样芽孢杆菌、成团泛菌和粪拟杆菌与四环素类（tetA、tetB、tetO和tetQ）、磺胺类（sul1）和红霉素类（ermB和ermC）抗性基因丰度存在显著相关性.研究认为监测再生水灌溉下农业环境中病原菌和抗生素抗性基因的同时,也要关注土壤改良剂的合理施用避免加剧生物污染的散播.     

基于水生生物调控的再生水生态稳定性分析

为了提高再生水补给城市河湖之后的生态稳定性,选用苦草、金鱼藻和穗状狐尾藻3种沉水植物,配合投加鲢鱼和椭圆背角无齿蚌,形成生态系统,进行实验研究,维护再生水的生态稳定。对比不同组合对再生水体生态环境的维护效果,并测试了不同沉水植物的生长状况。结果表明:金鱼藻对再生水适应能力较强,其光合作用效率较高,可以较好地抑制浮游植物的生长,提高水体的透明度,将浊度维持在4 NTU以下,同时,鲢鱼和椭圆背角无齿蚌与金鱼藻的组合,使再生水体形成健康稳定的微型生态系统,有效地避免了再生水体出现富营养化现象。     

城市污水再生处理反渗透产水的水质特征与超高标准处理技术

系统总结了城市污水再生处理反渗透产水的有机物浓度水平、组成特征和污染来源,分析了其利用途径和风险,探讨了反渗透产水超高标准处理技术的现状和发展趋势.与常规水源相比,再生水反渗透产水中有机物的浓度升高(可高达500~1000μg-C/L)、种类增加(超过百种).产水中药物和个人护理品、工业化合物、内分泌干扰物和氧化副产物等多有检出(10^-3~2.5μg/L),应关注其长期暴露的健康风险.反渗透产水中占有机碳比例70%的有机物组分及其特征尚未完全掌握,亟需开展系统研究.新兴自由基氧化技术、新型光源利用技术等是反渗透产水超高标准处理技术的重要发展方向.