中国给水排水

“双碳”战略下构建面向未来气候适应型城镇排水系统

2024年04月17 00:00

城市水安全是城市安全的基石和生命健康维系的基础，排水系统是链接人类生命健康与水环境、清洁供水和生活排泄物最终去向的纽带。在梳理排水系统发展历史基础上，分析了古代（基于水利用）、近代（卫生驱动型）、现代（水质与水量驱动型）三个不同历史时期排水系统的特点，总结了污水生物处理阶段性总体技术特征；针对全球气候变暖导致的极端降雨日趋增多、“双碳”战略等外部环境的约束，分析了传统城镇排水系统面临的挑战，在此基础上提出了构建面向未来气候适应型可持续城市排水系统，以实现现代排水系统从水质与水量型向气候适应型的转变。同时分析了流域视角下气候适应型排水系统的“Safe & SuRe”准则，介绍了以气候变化模型模拟及预测为基础的“降尺度”总体技术路线及理念，以及实现流域不同尺度上的技术及管控协同、资源源头转向能源化和资源化、智慧流域视角下实时控制系统等应对策略及路径。

湖北省建制镇污水收集处理现状及经验教训

尤鑫，吴瑜红，李卿，王怡帆 — 2024年04月17 00:00

目前，国家对建制镇污水处理水平提出了更高要求，因此，加快补齐污水处理短板、提升建制镇污水处理能力迫在眉睫。调研分析发现，湖北省小规模及大规模污水厂（站）数量占比较小，中等规模的污水厂站占比较大，以县（区、市）为单位，工艺较为集中，约80%的污水厂采用活性污泥法+深度处理工艺，活性污泥法中约76%采用A²/O工艺，较多厂站采用传统的钢筋混凝土建设形式；吨水平均建设费用为1.18万元，管网平均建设费用为212.68万元/km；吨水平均处理成本为2.21元，主支管网年均运维成本为1.4万元/km。经梳理发现，湖北省建制镇污水系统存在污水厂水量水质不稳定、建设资金需持续投入、可持续运行及管理不规范、绩效管理有待加强、项目手续审批难等风险及问题，并从高位推动、压实责任、务实规划设计、执行厂网建管一体模式、实行全程监管、按效付费、多元化资金来源、探索市场化运行机制等方面总结了污水系统建设的经验教训，以期为其他省市建制镇污水收集处理提供借鉴。

基于全生命周期的排水管网养护信息化管理新模式

2024年04月17 00:00

针对传统市政排水养护管理流程中普遍存在的计划编制缺乏科学指导、现场操作缺乏规范约束、作业安全缺乏有效监管、养护费用缺乏可靠计量等问题，结合城市排水管渠养护标准规范、智慧水务管理特点及各类用户业务需求，对传统排水设施养护流程进行了优化迭代设计，提出了基于全生命周期管护策略的市政排水养护信息化管理新思路，并有针对性地进行了系统功能设计和应用实践。结果表明，该系统应用情况良好，适用于城市排水管网维养管理，有助于提高城市排水管网运维水平。

我国尾水湿地的应用现状分析

岳冬梅，赵东华，吴耀，叶文瑾 — 2024年04月17 00:00

统计分析表明，我国尾水湿地的应用发展迅速，尤其是近4年受国家和各省市发布的相关水环境治理政策的影响，尾水湿地数量呈爆发式增长。我国260座尾水湿地主要是由一种以上类型的人工湿地组合而成的复合湿地，以垂直潜流为主的尾水湿地对COD、氨氮、总磷的处理效果均较好且稳定，采用曝气、生物填料等强化措施的预处理系统，能大幅削减进入主体湿地的COD、氨氮污染负荷。为提高尾水湿地的处理效果，将其他强化脱氮除磷技术与人工湿地耦合联用已成为近年来的研究热点，多种强化净化技术已成功用于尾水湿地工程。

好氧颗粒污泥减缓MBR膜污染的研究进展

2024年04月17 00:00

膜污染问题一直以来都是膜生物反应器（MBR）面临的重大挑战之一，引入好氧颗粒污泥（AGS）则是控制膜污染的一种新途径。介绍了好氧颗粒污泥对MBR混合液特性的影响，将好氧颗粒污泥膜生物反应器（AGMBR）与传统MBR对比分析，系统阐述了AGMBR中膜污染情况和其膜阻力分布，以及AGS的特性（颗粒污泥粒径分布、胞外聚合物成分及含量）对MBR膜污染的控制效果，并深入探究AGS缓解膜污染的机理。研究表明，调节好氧颗粒污泥粒径，控制溶解性微生物产物（SMP）与胞外聚合物（EPS）的含量以维持颗粒污泥稳定性可显著降低膜污染速率，延长膜组件的使用寿命。通过引入成熟稳定的AGS来改善污泥混合液特性对于MBR中膜污染控制前景广阔，然而AGMBR的工程化应用还有待深入研究，维持AGS的稳定性及进一步明确AGS对MBR膜组件的影响在未来仍是重要的研究方向。

固体碳源用于污水深度脱氮的研究进展

罗方周，齐鲁 — 2024年04月17 00:00

为控制严重的水体富营养化问题，满足日趋严格的污水排放标准，污水厂在利用生物反硝化技术进行深度脱氮时大多需要投加外碳源。常见的外碳源可分为液体碳源与固体碳源两类，其中固体碳源近年来引起了国内外的广泛关注。系统总结了固体碳源的物质类型，阐述了固相反硝化系统释碳与脱氮的相关原理，综述了近年来固体碳源在污水深度处理中的应用研究进展，并基于上述内容提出了对固体碳源未来研究的展望。相较于液体碳源，固体碳源既是反硝化过程持续的电子供体，又可作为生物膜生长的载体，相关工艺简单易于控制，脱氮效果稳定，为未来污水深度处理技术的发展提供了一条新思路。

城镇污水厂典型重金属去除研究进展

2024年04月17 00:00

重金属污染成为日益严重的环境污染问题，也是影响污水资源化利用的关键因素，城镇污水处理厂污染物排放标准严格限制了重金属的最高允许排放浓度。对城镇污水厂处理污水中的重金属和微生物吸附去除重金属等相关研究进行整理，阐述了城镇污水中的重金属浓度和特性、重金属离子在污水处理厂的迁移转化、不同处理工艺对典型重金属的去除效能以及影响因素和典型去除机理，并对未来污水厂去除重金属研究进行了展望。

污泥热水解/厌氧消化工程问题与对策研究

左壮，许世伟，刘杰，朱彩飞 — 2024年04月17 00:00

热水解强化了污泥厌氧消化的减量化、稳定化、无害化和资源化的处理目标，使该工艺多年来一直受到科学界和工业界的关注。在热水解/厌氧消化技术的发展和推广背景下，全面分析热水解/厌氧消化产业化面临的问题显得尤为重要。在污泥热水解/厌氧消化技术特征的基础上，结合实际工程案例和数据，对热水解/厌氧消化应用的工艺流程、存在的技术弊端、运行中应关注的问题进行了总结分析并提出建议。针对污泥热水解/厌氧消化技术优势和存在问题，在规划和设计上应综合考虑其与污水处理厂的布局相结合，且污泥热水解/厌氧消化在适用性上需具有灵活性，以体现其“污染治理”与“资源回收”的先进性。

美国污泥调查（NSSS）概况、数据分析与启示

2024年04月17 00:00

美国污泥调查（NSSS）是美国污泥法规标准制定和修订的技术数据基础，介绍了NSSS的背景与目的以及流程与方法，概述了美国四次全国范围的污泥调查概况以及NSSS1988、NSSS2001、NSSS2006三次调查结论；从法规制定与技术支持体系构架、动态指标体系、调查方式方法、关注新污染物四个方面，总结了对我国污泥事业发展的启示，指出我国从未开展与NSSS类似的全国范围污泥调查，为更好地开展污泥管理工作，有必要加强此方面的调查研究。

大型地下式污水处理厂工艺设计与运行效果分析

魏海娟 — 2024年04月17 00:00

上海白龙港污水处理厂新增一座规模为50×10⁴ m³/d的地下式污水处理设施，设计采用预处理+AAO+高效沉淀池+滤布滤池工艺，设计出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）一级A标准。2021年的实际运行数据表明，设计工艺对进水污染物的季节性波动呈现出较好的承受能力，各项污染物指标去除率均高于设计值，出水水质稳定，均优于一级A标准。基于物质流分析对主要处理单元的污染物去除能力进行评估，结果表明，预处理和生物处理阶段对污染物的去除率均能达到设计值。

全地下污水处理厂的消防设计优化

刘利，于小强，丁锋，李东梅，冯源，张宏磊 — 2024年04月17 00:00

青岛某全地下污水处理厂设计规模为30×10⁴m³/d，地下箱体面积约10.7×10⁴ m²，采用一体化布置形式。防火分区按厂房进行划分，数量多，不利于污水厂的运营管理；出地面建筑物数量多，影响地面景观公园的打造。设计将地下一层水池操作平台划分为1个整体防火分区；地下一层设备用房及行车通道等人员巡视检修的重点区域按规范要求设置防火分区，并通过设置自动灭火系统扩大防火分区面积；地下二层不进行防火分区划分；地下二层管廊区参照城市综合管廊进行消防设计。通过火灾场景分析、火灾蔓延及烟气流动状态分析、人员疏散分析等评估优化设计方案，为后续全地下污水处理厂的消防设计提供参考。

市政污泥独立焚烧项目烟气处理工艺设计

宋世琨，杨巍，刘波，郭韵，李亮 — 2024年04月17 00:00

通过污泥泥质对焚烧烟气中的主要污染物，即颗粒物、NO_x、酸性气体、重金属的初始设计浓度进行分析预测，结合项目需执行的烟气排放标准，对不同污染物的去除率提出要求。针对不同污染物，考虑其特性、去除率需求和运行成本，选择最经济合理的烟气处理工艺。结合国内处于运行状态的污泥焚烧项目所采用的烟气净化工艺，提出适用于市政污泥独立焚烧项目的烟气处理工艺技术路线，为未来更多类似项目的工艺设计提供参考。

镇江市沿金山湖排水深隧系统工程设计

2024年04月17 00:00

为保护镇江金山湖水环境质量并提升老城区排水防涝能力，开展了沿金山湖排水深隧系统工程建设，提出了深隧转输调蓄和末端湿地生态处理的系统性治理方案，并进行了相应工程设计。介绍了深隧系统的主隧、入流竖井、多功能雨水泵站、雨水处理站及生态湿地等设施的设计参数及工艺特点，并总结了工程设计的重点和难点。工程建设完成后成为高密度老城区首个集雨水转输调蓄、径流污染生态净化以及排水防涝于一体的多功能深隧，可为类似项目提供借鉴。

东南沿海城市小流域排涝计算方法探讨

刘鑫 — 2024年04月17 00:00

针对东南沿海城市小流域排涝出口少，排涝期出现抽排流量与河道过流能力不匹配的问题，总结了国内常用的排涝计算方法，结合区域特征提出了改进的水量平衡法，选择典型区域对各方法进行定量计算比较，并探讨其适用性。结果表明，平均排除法对水面率较低的城市化涝区适用性较弱；河网水动力模型法精度较高，但对资料要求很高且工作量大；改进的水量平衡法因考虑到泵站抽排规模与河道过流能力的匹配关系，与常规水量平衡法相比计算精度明显提高，计算成果与河网水动力模型法接近，计算相对简单，且具有较好的适用性。研究成果可为类似城市小流域的排涝计算提供参考。

基于ArcGIS和Excel的市政雨水管网设计流程优化

侯煜堃，王冉，张萌，冯玉冠 — 2024年04月17 00:00

为优化市政雨水管网设计流程，提出了将CAD、ArcGIS和Excel软件联用的全流程系统性设计方法。主要内容包括：运用CAD的制图功能和ArcGIS强大的空间分析功能建立雨水管网模型，通过ArcGIS合并关键节点、线段和子汇水面并生成属性表，然后通过Excel对该表进行相关数学计算，利用Excel中的透视表功能与VBA（Visual Basic for Application）编程结合，实现雨水管段各属性信息的自动计算。通过以上各软件的联合应用实现了城市雨水管网系统的设计，可为雨水设计软件的开发提供参考。

长江大保护之九江市水环境治理模式的探讨

2024年04月17 00:00

为促进污水系统提质增效、水环境质量提升、污泥及餐厨垃圾资源化处理处置工作，以摸清本底为基础，以现状问题为导向，以总体规划为龙头，以污染物总量控制为依据，以“流域统筹、区域协调、系统治理、标本兼治”为总体思路，遵循“一个城镇、一个主体、一种模式”原则，开展了九江市中心城区水环境系统综合治理二期PPP项目建设和运营。该项目总投资为56.85亿元，污染物控制及水环境治理取得显著成效，构建了厂网河（湖）岸一体、泥水并重、资源能源回收、建设养护全周期等水环境综合治理新模式，有利于共抓长江大保护事业顺利推进。

海绵城市管控单元划分与地理空间数据库构建

2024年04月17 00:00

海绵城市管控单元的划分是海绵城市规模计算和设计布局的基础。目前，在我国现有海绵城市建设技术指南中并无该方法的详细介绍，因此初步探索了一种适用于多尺度的海绵城市管控单元划分与地理空间数据库构建的流程与方法，并以南京市河西新城中部地区为例，对其方法、流程及工具进行了实践验证，相关成果可为海绵城市规划设计提供参考。

石灰絮凝法应对季节性低浊高锰原水的实践

2024年04月17 00:00

在夏季高温期间，水库底层易出现低浊高锰原水。常用的高锰酸钾预氧化除锰方法，在停留时间较短的水厂除锰效果不佳，影响供水安全。深圳某水厂采用石灰絮凝法应对此问题，制定了优化石灰投加量、调整排泥频率等一系列措施，以优化絮凝反应条件，降低出水锰含量。采取上述措施后，平均滤池出水锰含量为0.01 mg/L，稳定低于国家标准，其他水质指标均符合《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2022）。可见，该水厂应对季节性低浊高锰原水水质的措施科学可行且成效显著，可为同行提供借鉴。

大型复杂输水管道冲洗消毒应用案例及分析

侯江鑫，蒋伟，冉刚，张倩，赵晓勇 — 2024年04月17 00:00

成都市某新建大型输水管道全长26.5 km，采用DN2 400钢质管道敷设，高程起伏较大，而目前鲜有针对此类大型复杂管道的冲洗消毒报道。为此，以本工程成功实践经验为基础，系统介绍了冲洗消毒技术的选择要点、管道分段设置控制因素、调度指挥管理体系、实施过程控制关键点和冲洗水对受纳水体的影响程度，以供类似工程参考。

高压带机+低温干化工艺用于污泥深度脱水

2024年04月17 00:00

通过现场试验对比研究污泥进泥性状、含水率以及出泥含水率对低温干化设备单位时间除水量的影响，并在此基础上研究了联用工艺（进泥含水率约80%）的运行费用、单位功率除水量（SMER）、设备初投资和污泥处理量等。试验结果表明，高压带机能够降低低温干化段的进泥含水率和改良污泥孔隙率，使低温干化单位时间除水量和SMER分别提高7.2%和5.0%以上。技术经济分析结果表明，联用工艺最多可节约运行费用33.4%以上，设备投资最高可降低30.3%以上，且随着低温干化段出泥含水率的提高，节约效益更加显著。对于既有项目，通过增设高压带机（连续污泥深度脱水设备）最高可提升200%的污泥处理量。“高压带机+低温干化”联用工艺与直接低温干化相比，在设备运行效率、运行费用、设备初投资和污泥处理量4个方面均有较大优势。

生活垃圾转运站厨余垃圾渗滤液处理工程实践

2024年04月17 00:00

以南京市某生活垃圾转运站的厨余垃圾渗滤液处理为例，介绍了预处理+厌氧+MBR（两级A/O+超滤）+臭氧催化氧化处理工艺在厨余垃圾渗滤液处理中的应用情况。预处理阶段采用叠螺脱水机、隔油池及气浮装置去除渗滤液中大量的悬浮物及油脂等物质，再通过厌氧反应器降低渗滤液中的有机物浓度，厌氧出水进入MBR系统进一步去除有机物、氮、磷等污染物；深度处理段采用臭氧催化氧化作为保障措施。该项目预处理段对悬浮物、动植物油、TP的去除率分别为92.4%、88.1%、87.9%，生化处理段对COD、NH₃-N、TN的去除率分别为99.0%、97.5%、93.4%，主要出水指标可达到《污水排入城镇下水道水质标准》（GB/T 31962—2015）中的B级限值规定。

磷酸铁系电池正极材料生产废水处理工程实例

2024年04月17 00:00

某动力电池用磷酸铁系正极材料生产企业排放的炉窑废水与尾气喷淋废水水量为15 m³/d，该废水含有大量呋喃、有机胺、噻唑等高浓度含硫含氮有机污染物及悬浮物，可生化性差，处理成本高。采用混凝沉淀+单效蒸发+刮板滚筒干燥将有机废水中大部分悬浮物、COD、氨氮、总氮固定进入固废中去除，随后与150 m³/d经混凝沉淀的厂区生产循环冷却水排水混合稀释，再通过AO+MBR生化处理进一步脱氮并去除有机物。该项目投资1 200万元，建成后有机废水处理费较原委外处理方式降低77.2%。运行结果显示，该组合工艺对COD、氨氮、总氮的平均去除率分别达到99.79%、99.87%、99.90%，最终出水指标稳定在COD≤200 mg/L、氨氮≤40 mg/L、总氮≤60 mg/L，满足《无机化学工业污染物排放标准》（GB/T 31573—2015）的间接排放标准。