城市水环境智慧水务系统建设探索

在大数据、物联网、云计算、人工智能等新技术的基础上,结合城市信息化现状,整合全部涉水资源,从水务业务应用的实际需求出发,明确智慧水务建设目标,以"5+3+1"的模式建设智慧水务信息化系统,主要包括5个一整体架构(智能感知网、数据中心、服务平台、业务应用体系、技术规范体系)、3大板块(业务管理、运营管理、辅助决策)和1个综合监管平台。     

干化污泥造粒对垃圾焚烧厂协同焚烧的影响研究

以某生活垃圾焚烧发电厂协同焚烧干化市政污泥作为研究对象,对干化污泥造粒后的性状进行了分析,对比研究了干化污泥造粒前后对垃圾库管理、锅炉效率、锅炉温度、烟气净化系统及飞灰产量的影响。对比结果表明:通过造粒粉状干化污泥生成直径5～8mm、长度30～50mm的污泥颗粒,有效的避免了运输及垃圾库的扬尘;其次,锅炉效率提高了7. 7%,锅炉升温速率减缓,锅炉的积灰结焦得到了有效控制;同时,烟气净化系统中消石灰的耗量降低了8. 9%,SO_2的排放浓度明显下降,飞灰产量由2. 8%降到2. 3%。研究结果显示污泥造粒后送入焚烧厂掺烧对焚烧系统的运行稳定性及经济性极其有利,为焚烧厂协同焚烧污泥提供了运行经验及合理化方案。     

京杭运河杭州段水体污染和细菌群落结构特征

为了解人类活动对城市河道水体污染和细菌群落的影响,选取京杭运河杭州段进行了分季节采样研究。测定了水体的环境与水质参数,分析了细菌丰度、胞外酶活性和群落结构变化。结果显示,从上游到下游,水体中高锰酸盐指数、氨氮、总氮以及细菌丰度和β-葡萄糖苷酶活性大体呈递增趋势,冬季水体总体污染水平及细菌丰度均显著高于其他季节。水体中细菌的主要种类集中在变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacterioidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和蓝藻门(Cyanobacteria),所占比例分别为37.8%、24.3%、18.9%、10.8%和8.1%,属于黄杆菌(Flavobacterium)、厚壁菌(Firmicutes bacterium)和放线菌(Actinobacterium)的细菌是水体中大多数时间的优势细菌。限制性排序分析显示,水体细菌群落结构从上游到下游差异明显,高锰酸盐指数和总氮是关键影响因子。杭州市区由人类活动产生的污染物输入是京杭运河杭州段的主要污染源,水体细菌群落对水体污染物的变化有着明显的响应。     

膜污染状态下的胞外聚合物、细菌数量及微生物群落结构研究

研究了膜污染状态下膜生物反应器(MBR)中混合液污泥和膜丝表面污泥的胞外聚合物(EPS)含量、细菌数量以及微生物种群结构的情况。结果表明:EPS主要由蛋白质组成,膜丝表面污泥中的EPS含量较高,高达68.3mg/g;MBR污泥中细菌的数量级基本达109个/g,其中膜丝表面污泥细菌数量较高;MBR混合液污泥和膜丝表面污泥微生物群落的Shannon-Weaver指数分别为2.639和2.303,两者微生物群落结构的相似性系数达到0.833,两者的优势菌均为黄色单胞菌,变形杆菌门和拟杆菌门是膜丝表面种类较多的菌群,可能与膜污染有密切的联系。深入分析膜污染形成原因和过程,对膜污染的防治具有重要的意义。     

含外来电的崇明县能源碳排放核算研究

能源消耗是中国最主要的碳排放源,而地方政府是碳管理的基层行政单元,因此,有效控制区域的能源碳排放是碳减排工作的重中之重。区域消耗的能源中,外来电是缓解当地用电压力的重要措施,但一般外来电引起的碳排放易被忽视。将外来电导致的碳排放纳入区域能源碳排放核算体系内,利用部门分析和范围分析法建立了包含外来电分析的能源碳排放核算系统,以上海市崇明县为例进行了应用。研究表明：（1）2000～2009年崇明的能源碳排放增长较快,由181万t增至477万t（CO2当量）;(2）碳排放总量的8212%来自3个部门：工业、建筑业和生活部门;(3）2009年,购买电力导致的间接碳排放达2316%,体现了实施碳管理时考虑外来电力的必要性     

不同营养水平下悬浮细菌数量对生物粘泥性质的影响

循环水系统中的微生物有悬浮态和附着态,悬浮细菌的存在对附着态生物粘泥的生长及特性有明显影响。通过向模拟循环冷却水系统中投加不同数量初始悬浮细菌,考察在营养水平不同的情况下,悬浮细菌数量对生物粘泥化学组成和脱氢酶活性的影响。结果表明,营养水平不同,初始悬浮细菌数量对生物粘泥的化学组成和脱氢酶活性的影响程度不同;在不同营养水平下,应分别控制初始悬浮细菌数量。贫营养下,初始悬浮细菌数量应控制在6×105个/mL左右;中营养下,初始悬浮细菌数量应控制在1×105～2.6×105个/mL之间;富营养下,初始悬浮细菌数量应控制在0.11×105～2.6×105个/mL之间最不利于生物粘泥的生长。     

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。     

城市燃气管线风险评估

城市燃气管线是城市的重大危险源,事故后果多为燃气泄漏后发生的火灾、爆炸造成人员伤亡及建筑物坍塌,其风险评估方法的研究对于燃气管线的风险管理非常重要.对管线发生断裂的事故概率及其热辐射伤害进行了分析.引入了管线的致死长度,并定义其为在此管线长度内的失效能对特定地点的人产生致死效应.在此基础上,进行了个人风险的定量计算,即管线失效率与致死长度的乘积,并基于个人风险的可接受水平确定了管线的危险距离,为抢险救援工作提供参考.