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《中国给水排水》2022年11期精华回顾

发布时间: 2022-08-06 19:41:57 来源:米乐体育在线官网 作者:米乐体育娱乐网页版
  :利用一株除磷酵母菌在除磷过程中表面形成局部富磷区域的现象,将其引入到结晶除磷中,开发了酵母菌诱...

  :利用一株除磷酵母菌在除磷过程中表面形成局部富磷区域的现象,将其引入到结晶除磷中,开发了酵母菌诱导强化磷酸铵镁(MAP)结晶协同除磷新体系。以A/O污泥浓缩池富磷上清液为处理对象,探究了pH、Mg/P、N/P、反应时间和搅拌强度对该体系除磷效能的影响,采用扫描电子显微镜能谱仪(SEM-EDS)、X射线衍射仪(XRD)分析结晶产物的形貌及晶型。结果表明,酵母菌诱导强化MAP结晶体系处理A/O污泥浓缩池富磷上清液的最优参数如下:pH=10.0、Mg/P=2.0、N/P=2.0、反应时间=30 min、搅拌强度=300r/min,出水磷浓度可低至1.71mg/L,除磷率为97.14%。结晶产物分析结果表明,酵母菌分泌的大量 胞外聚合物(EPS)可以吸附废水中的PO,在菌体周围形成富磷区域,进而以酵母菌为晶核形成MAP结晶产物,实现磷的去除与回收。

  刘玉森,高明昌,孙绍芳,等.酵母菌强化磷酸铵镁结晶体系处理富磷污泥上清液[J].中国给水排水,2022,38(11):1-6.

  刘崇,博士,助理研究员,研究方向为火化烟气处理技术与应用、殡仪场所空气净化及污水处理技术。

  摘要:基于硫自养反硝化工艺研究了火化烟气吸收液的深度脱氮过程与调控技术。通过逐级提高硝态氮负荷的方式可以在30d内使硝态氮去除率提高至89.0%,石灰石可以有效替代碳酸氢钠为反应系统提供碱度,使自养反硝化菌群稳定发挥脱氮能力。相比于硫酸盐,亚硝态氮表现出更为明显的自养反硝化功能菌群毒性抑制效果,但是在功能菌群适应进水水质后,系统的硝态氮去除率均高于93.2%。定期反冲洗可以防止硫磺填料板结现象的发生,从而使系统维持较好的硝态氮去除效果。Thiobacillussp.和Sulfrimonassp.是系统中的优势菌群,相对丰度占总自养脱氮功能菌群的70.5%以上,但是Sulfuricurvumsp.的相对丰度则明显降低,主要原因在于其不能还原亚硝态氮。

  刘崇,许炜怡,李玉光,等.火化烟气吸收液的硫自养反硝化深度脱氮研究[J].中国给水排水,2022,38(11):7-12.

  王建利,高级工程师,研究方向为水处理工艺设计及运营优化、市政污水处理工艺技术及设备研发、水污染控制等。

  摘要:微孔曝气器是市政污水处理厂常用的气体扩散设备,但长期运行过程中的结垢不仅导致能耗增加,甚至会影响曝气系统的安全运行。为此,选择不同地区的12个污水处理厂,结合对结垢成分和好氧区混合液理化性质的分析,探讨了地域和运行条件对结垢的影响。结果表明,除西南地区外,污水厂曝气器上的主要结垢物质是铁盐。基于朗格利尔指数对曝气器结垢因素进行多元回归分析,发现南方区域的结垢受温度的影响,而总碱度是导致北方区域曝气器结垢的主要因素。根据造成结垢的原因,可选择合适的除磷药剂等措施加以应对。

  王建利,姚晓琰,高放,等.基于朗格利尔指数解析曝气器结垢研究[J].中国给水排水,2022,38(11):13-18.

  摘要:针对处理低C/N废水过程中传统生物反硝化效率低的技术难题,在活性污泥反硝化系统中投加羟基氧化铁,研究羟基氧化铁对C/N逐渐降低废水反硝化效率的影响。结果表明,在C/N为10、7.5时,羟基氧化铁对硝态氮去除率的影响不明显;当C/N为5、2.5时,投加羟基氧化铁可使硝态氮去除率分别提高16.38%和15.76%,同时加快了系统对反硝化中间产物亚硝态氮的去除。另外,投加羟基氧化铁还促进了胞外聚合物(EPS)中蛋白质(PN)和多糖(PS)的分泌,降低了传统反硝化亚硝酸还原酶(NIR)的活性。羟基氧化铁可以改变微生物的群落结构,使系统能够富集Uncultured_bacterium_f_Gemmatimonadaceae和Neochlamydia等脱氮菌,诱导发生硝酸盐型厌氧亚铁氧化,实现传统反硝化和硝酸盐型厌氧亚铁氧化协同去除硝态氮。

  雒沛文,李伟,丁杰,等.羟基氧化铁强化低C/N废水生物反硝化脱氮研究[J].中国给水排水,2022,38(11):19-24.

  张华1,2,曹雪枫1,2,黄健1,2,陶海涛1,2,贾旋1,2,王金花1,2,奚姗姗1,2

  摘要:垃圾渗滤液中普遍存在的高浓度钙、镁离子会对微生物生长代谢产生抑制作用,而电子传递体系在微生物代谢过程中发挥着重要作用,因此,采用直接均分射线种不同钙离子和镁离子配比(L1、L2、L3),采用Logistic和BiPhasic型曲线对浓度-效应数据进行拟合,并绘制浓度-效应曲线,利用等效线图法分析钙、镁离子对垃圾渗滤液处理中厌氧微生物电子传递体系的影响。结果表明,钙离子单独作用及钙、镁离子混合作用对厌氧微生物电子传递体系活性均表现为低浓度促进、高浓度抑制的特点,促进作用随钙、镁离子浓度的增加而减小,而抑制作用则随钙、镁离子浓度及作用时间的增加而增大。等效线图模型分析表明,当钙、镁离子配比为L1和L2时,随着作用时间的增加,钙、镁离子对厌氧微生物电子传递体系的作用关系由拮抗作用过渡到部分加和作用,最终转变为协同作用;当钙、镁离子配比为L3时,钙、镁离子对厌氧微生物电子传递体系的作用关系为协同作用。

  张华,曹雪枫,黄健,等.钙镁对渗滤液处理中微生物电子传递体系的影响[J].中国给水排水,2022,38(11):25-31.

  桑稳姣,博士,副教授,主要从事水污染控制和污泥减量领域的教学和研究工作。

  摘要:混凝是净水工艺中不可或缺的环节,而微塑料在原水中客观存在。以聚苯乙烯(PS)为例,分析了微塑料对混凝过程中浊度去除效果、絮体大小和分形维数的影响。结果表明,当混凝剂投加量为14mg/L时,微塑料的存在导致浊度去除率降低了7.1%,絮体大小与分形维数也相应降低;当投加量增加至26mg/L时,微塑料可使浊度去除率提高0.8%,达到95.2%,分形维数增大至1.587,絮体粒径无明显变化。说明在混凝剂投加量较低时,微塑料的存在对浊度去除效果、絮体粒径及分形维数有负面影响,但随着混凝剂投加量的继续提高,负面影响减弱,微塑料的存在甚至还可以促进浊度去除和分形维数的提高。

  桑稳姣,张文斌,卢伟,等.聚苯乙烯微塑料对自来水厂混凝絮体的影响[J].中国给水排水,2022,38(11):32-37.

  摘要:水务系统中的基础设施供水管网在漏损管理方面存在着检漏复杂、投入成本高等问题。基于此,通过算例管网参数构建水力模型进行漏损水力模拟,利用管网压力监测点的观测数据与模拟数据之间的最小差值建立目标函数,采用布谷鸟算法(CS)和遗传算法(GA)对管网漏损定位模型进行优化求解验证,以实现供水管网的漏损定位。结果表明,基于CS算法的管网漏损定位模型,在设置3个压力监测点进行漏损节点定位时精准率可达74%,设置2个压力监测点进行漏损节点定位时精准率约为60%,均比传统遗传算法定位性能好。

  吴文红,崔玉莹,刘宁.基于布谷鸟算法的管网漏损定位模型[J].中国给水排水,2022,38(11):38-42.

  冉治霖1,2,3,毛竹3,4,相会强1,2,李绍峰3,聂锦旭4,王志红4

  摘要:采用紫外发光二极管(UV-LED)联合次氯酸钠灭活枯草芽孢杆菌,并分析了单独UV-LED和单独氯的灭活效果。结果发现,UV-LED/氯体系中存在着协同作用,灭活效果远好于单独UV-LED和单独氯。蛋白质溶出、暗修复和细胞表面结构情况分析表明,产生的自由基破坏了细胞外部结构,致使次氯酸分子和次氯酸根离子进入细胞内,同时被破坏的细胞更易于UV穿透,二者共同作用造成了DNA受损,最终导致其失活。此外,评估了UV-LED、羟基自由基、氯、氯自由基和次氯基在UV-LED/氯灭活过程中的贡献,发现UV-LED和羟基自由基贡献较大。

  摘要:为了提高聚酯滤布在过滤分离领域的抗污染性能,首先利用聚乙烯吡咯烷酮在滤布表面交联沉积,随后利用多巴胺自聚合吸附能力和交替浸渍矿化技术,在聚酯滤布表面沉积碳酸钙矿物涂层。结果表明,矿化修饰后,在纤维表面可以相对均匀地沉积矿物涂层,且所得复合滤布具有超亲水性。矿化修饰后的复合滤布过滤分离淀粉溶液及油水乳液时,水通量恢复率分别达到89%和88%左右,复合滤布的抗污染性能相比未改性前明显提高,且重复利用性能较好。综合来看,矿化率在11.4%左右的聚酯复合滤布改性效果最佳。

  宋国城,丁春.聚酯滤布的超亲水改性及油水分离性能[J].中国给水排水,2022,38(11):49-55.

  吴远远,博士,工程师,主要研究方向为好氧颗粒污泥技术、污水处理厂生物建模技术以及智慧水务等。

  摘要:好氧颗粒污泥技术具有占地面积小、能耗低、剩余污泥量少、抗冲击性强等优点,是一种可持续的污水处理技术。以北京某污水处理厂实际生活污水作为基质,在中试规模(有效容积为2.5m3)反应器中进行好氧颗粒污泥培养,研究了颗粒污泥在低温条件下的稳定性。中试自夏季开始运行到次年春季结束,共计运行260d。结果表明,采用我国实际低碳源市政污水可以培养出好氧颗粒污泥,污泥颗粒化程度可达94%,SVI5/SVI30为1.1~1.3。冬季低温会造成颗粒污泥的枝状结构增多、丝状菌生长,进而引起颗粒化比例略有下降,为80%~91%,污泥平均粒径降低,SVI5/SVI30升高至1.5~1.8。在冬季低温条件下,通过优化调控进水流量、曝气时长、曝气过程DO浓度可提高脱氮效率。中试期间各阶段反应器出水COD、TP、NH4+-N以及TN均可以满足GB 18918—2002的一级A排放标准,但是低温条件下TN去除率略有下降(降幅为6%~9%),存在一定超标风险。

  摘要:好氧颗粒污泥难以快速、稳定形成是限制其大规模工程化应用的重要原因,鉴于此,以大学校园生活区污水为底物,利用序批式反应器(SBR)研究了投加铁碳微电解填料对好氧污泥颗粒化的强化作用。结果表明,铁碳微电解填料能提高活性污泥的沉降性、有效缩短好氧颗粒污泥的形成时间,同时铁碳原电池反应生成的惰性碳粒晶核有助于更多世代时间较长的微生物(硝化菌)附着生长。投加铁碳微电解填料是实现铁碳微粉缓释、强化好氧污泥颗粒化的有效策略。

  张梦,徐梅,杜歌力,等.铁碳微电解填料对好氧污泥颗粒化的强化作用[J].中国给水排水,2022,38(11):62-67.

  摘要:以磺胺甲基嘧啶(SM1)、磺胺甲恶唑(SMZ)、四环素(TC)、罗红霉素(ROX)、氧氟沙星(OFL)、(CF)、对乙酰氨基酚(AP)等7种典型药物为研究对象,选择MSBR、BAF两个实际污水处理系统和一个多级A/O-MBBR中试处理系统,通过高效液相色谱质谱技术(HPLC-MS)检测7种药物在不同工艺单元的浓度水平,考察不同系统对不同药物的去除效果。结果表明,MSBR系统对7种药物的去除效果为APCFOFLTCROXSM1SMZ,BAF系统为CFROXAPOFLTCSMZSM1,多级A/O-MBBR中试系统为APCFOFLROXTCSM1SMZ。3个处理系统对AP、CF、OFL和TC的去除率没有显著差异;BAF系统对SM1的去除率仅为6.8%,显著低于其他两个系统;多级A/O-MBBR系统对SMZ的去除率仅为10.75%,显著低于其他两个系统;BAF系统对ROX的去除率高达92.9%,显著高于其他两个系统。

  董晓婉,王方舒,王玉玺,等.城市污水处理系统对典型药物的去除效果[J].中国给水排水,2022,38(11):68-73.

  摘要:为了研究膜曝气生物反应器(MABR)在污水处理过程中的应用前景,探索氧气传质和脱氮规律,以昆山市某污水处理厂为研究对象,搭建了单级式MABR纯生物膜中试装置,在不同负荷条件下探究了MABR对污染物的去除效果,并对MABR在污水中的传氧性能进行了分析。结果表明,MABR在保证传氧的同时能够大幅降低曝气能耗,脱氮过程中有明显的同步硝化反硝化反应发生,而且污染物浓度越高越利于氧的高效利用;16S rDNA测序结果显示,MABR生物膜具有丰富的生物相,且以好氧微生物为主。

  陈晶,王冠平,石伟,等.单级MABR纯生物膜法处理市政污水的应用研究[J].中国给水排水,2022,38(11):74-78.

  摘要:锌离子对活性污泥的硝化功能具有抑制作用,但污水厂进水中往往含有碱性物质,会导致锌以难溶物形态存在于悬浮物中。基于此,结合某污水厂具体运行情况,就锌难溶物对活性污泥硝化功能的抑制作用进行了定性和定量分析。首先针对该污水厂进水混合液和上清液分别进行硝化功能抑制性实验,确定抑制物主要存在于悬浮物中,并通过对比锌含量和硝化抑制程度,判断锌难溶物即是抑制硝化功能的主要物质。随后就锌难溶物对活性污泥硝化功能的抑制进行了定量分析,发现当进入系统的锌含量在5mg/L以下时,抑制作用不明显;当进水锌含量在7.5mg/L以上时,活性污泥的硝化功能受到显著抑制。同时,由于锌难溶物具有可沉淀的特征,易在活性污泥中积累,并可逐渐增强其硝化抑制作用。此外,锌对硝化功能的抑制作用不会随锌停止进入系统而在短期内消失。

  王金江,张平,王旭,等.锌难溶物硝化抑制作用实证研究[J].中国给水排水,2022,38(11):79-82.

  邓仁健,宋雨佳,任伯帜,等.基于灵敏度分析的ASM2d数学模型参数集校核方法[J].中国给水排水,2022,38(11):83-90.

  周佳莹1,2,3,耿世伟4,郑博洋1,2,3,李海笑1,2,3,王乃丽5,卢学强1,2,3

  摘要:基于eDNA技术对天津市9个河湖水体的水生生物群落结构及其影响因子进行了分析,结果表明,原核生物优势类群为蓝藻门(Cyanophyta)、放线菌门(Actinobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes);真核生物优势类群为淡色藻门(Ochrophyta)、纤毛虫(Ciliophora)、丝足虫(Cercozoa)。市外河道的蓝藻水华问题最严重且原核生物多样性显著低于其他水体,市内景观水体的水质较好且真核生物多样性显著高于其他水体。地理位置、盐度和化学污染是影响水体生物群落结构的主要环境因子,同类型水体的原核生物群落结构相似,而盐度和水质是影响水生生物群落结构的最关键因素。研究结果还表明,eDNA技术具有高效、物种覆盖度高等特点,可用于大范围生物监测。

  周佳莹,耿世伟,郑博洋,等.基于eDNA技术的河湖水生生物群落结构特征解析[J].中国给水排水,2022,38(11):91-97.

  袁雅姝,硕士,副教授,主要研究方向为生活饮用水水质安全保障理论与技术、水污染控制理论与技术、生物技术在水处理工程中的研究与应用等。

  摘要:为了探究低磷啤酒废水厌氧处理阶段的微生物种类及群落多样性,将本溪某啤酒厂的低磷特种废水处理工艺中获取的厌氧污泥接种于实验室UASB反应器中,对污泥进行培养驯化直至运行稳定,对低磷厌氧污泥中的细菌和古细菌进行高通量测序分析。UASB系统从启动到稳定历时60d左右,对COD的去除率在70%以上;系统中污泥的细菌优势菌属为Chlorobium、Longilinea、Methanothrix、Levilinea等,古细菌优势菌属为Methanothrix、Methanobacterium。与常规厌氧污泥相比,低磷啤酒废水处理系统的厌氧污泥中硫化细菌和硫酸盐还原菌的含量较高,为优势菌属。

  摘要:化工企业在生产过程中不可避免地产生大量生化剩余污泥,相较于市政剩余污泥,此类污泥含有更多的有机物,更加难处理。为此,利用自主研发的剩余污泥稳定化处理技术,对华南某化工厂的生化剩余污泥开展工业侧线试验,取得了较好的效果。在稳定剂/MLVSS=0.70、反应温度为175℃、反应时间为2h的最佳处理条件下,化工生化剩余污泥的稳定化率可达到66%以上,减量率达到98.9%以上,泥饼含水率在60%以下;污泥脱水液pH呈中性,BOD5/COD在0.3以上,属于易生化处理的污水,且该股水量较少,可直接送至污水厂进行处理。

  许跃1,廖欢1,张静1,陆海军1,魏娜1,贺杏华1,张荣堂1,杨开2,王弘宇2

  摘要:通过投加颗粒活性炭(GAC)强化直接种间电子传递(DIET),进而提升餐厨垃圾中常见食用油的厌氧消化产甲烷效能,并分析投加GAC对微生物群落结构的影响。研究发现,与未投加GAC的对照组相比较,投加GAC的实验组可以高效稳定地进行厌氧消化产甲烷。在菜籽油厌氧消化过程中,对照组的乙酸浓度在第7天达到最大值(7mmol/L),之后基本保持不变。而在投加GAC的实验组中,乙酸浓度在第7天达到最大值(3.9mmol/L),之后逐渐降低,到第13天基本为0。与此同时,实验组的最大甲烷产量约为对照组的3.5倍。因而,投加GAC促进了乙酸的降解和甲烷的转化。对微生物群落结构进行分析发现,投加GAC的实验组中富集了大量可能具有胞外电子传递功能的细菌(Syntrophomonas和Geobacter),以及可以参与DIET 的产甲烷菌(Methanosarcina),表明投加GAC可以有效富集以上三种微生物,并通过GAC作为电子载体促进菜籽油厌氧反应体系中DIET的形成,进而促进菜籽油的降解,提高甲烷产量。

  许跃,廖欢,张静,等.颗粒活性炭强化餐厨垃圾中食用油厌氧消化产甲烷[J].中国给水排水,2022,38(11):109-114.

  摘要:结合石洞口污泥处理二期工程的鼓泡流化床焚烧炉工艺设计以及调试情况,通过研究不同工况下半干污泥的焚烧特性,获得焚烧过程中产生的烟气污染物NOx、SO2、CO的排放数据,分析了一次风量、污泥给料量和污泥含水率对烟气污染物排放特性的影响,并对焚烧炉性能考核期间CEMS在线检测系统检测到的各烟气污染物指标与《生活垃圾焚烧大气污染物排放标准》(DB 31/768—2013)进行比较,结果显示,烟气污染物全部达标。同时,通过研究污泥焚烧工艺的运行特性和烟气污染物排放特性,给出了污泥焚烧炉燃烧工况控制的建议。

  朱运涛,林莉峰,赵林辉.污泥流化床焚烧烟气污染物排放特性研究[J].中国给水排水,2022,38(11):115-120.

  陈翠珍,硕士,高级工程师,主要从事城市排水防涝、水环境治理等规划、设计、科研工作。

  摘要:蔡甸东湖水系是由调蓄湖泊、排水港渠、泵站和闸门等众多工程有机结合的复杂系统。现状水系内部联合调度较弱,且区域排水调度与水环境保护的矛盾较为突出。为此,结合区域排水的实际需求,在充分利用湖泊调蓄能力的基础上,制定了合理的调度方案;并利用水力模型,进行了典型降雨期间调度前后效果的对比分析。研究表明,推荐的优化调度方案可以有效降低需要优先保障地区的排涝压力与风险,充分发挥后官湖的调蓄能力,使后官湖调蓄最高水位上升0.52m,持续时间增加了769.3h;同时也尽可能降低了由于排涝导致的湖泊水质污染的影响。

  陈翠珍,杨森,李敏,等.武汉市蔡甸东湖水系调度方案优化研究[J].中国给水排水,2022,38(11):121-125.

  摘要:实地搭建了5种面层结构不同的渗排型透水铺装,监测了每种透水铺装在2个雨前干期和7个降雨重现期下模拟降雨的下渗出流,并从有效滞留量的角度分析和量化了透水铺装面层结构、雨前干期、降雨重现期对透水铺装下渗出流控制效能的影响。与透水铺装范围内的降雨相比,在降雨强度为18.0~241.8mm/h、雨前干燥期为0~2d条件下,渗透率≥0.57mm/s的透水铺装的下渗出流体积削减率、峰值削减率、峰值延时的范围分别为22%~100%、41%~100%、6~44min。在5种透水铺装中,透水混凝土铺装的下渗出流控制效能最佳。下渗出流控制效能与降雨重现期呈负相关,而与雨前干期呈正相关,下渗出流控制效能随降雨重现期的增加先明显降低而后趋于稳定。

  吴允红,李俊奇,林聪,等.渗排型透水铺装下渗出流控制效能场地试验研究[J].中国给水排水,2022,38(11):126-132.

  关键词:污水管网;入流入渗;定量评价;排水分区面积;污水管线长度;旱天基准流量

  郭效琛,李萌,杜鹏飞,等.降雨入流入渗定量评价方法及指标的对比[J].中国给水排水,2022,38(11):133-138.