中国给水排水 /oa 自养硝化颗粒污泥的干式储存及恢复 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105001 在冷藏密闭、冷藏敞开、常温密闭和常温敞开的条件下对琼脂包埋后的自养硝化颗粒污泥(ANGS)进行储存,研究储存环境对ANGS稳定性的影响,考察储存后ANGS的恢复效果。储存40 d后,大部分ANGS的形貌仍饱满光滑,其质量分别减少了32.5%、31.3%、47.5%和39.2%,比耗氧速率(SOUR)分别下降到13.39、16.75、11.87和14.64 mgO<sub>2</sub>/(gMLVSS·h)。恢复期间,颗粒有部分破碎现象,但未发生明显解体;ANGS的活性在第22天恢复到储存前的水平[18.6~28.9 mgO<sub>2</sub>/(gMLVSS·h)];<img src="http://zggsps.cnww1985.com/Upload/Park/aa4bdcfc-eda1-488f-9dfd-cc539248d064.jpg" />在34 d后一直维持在1以下,说明亚硝酸盐氧化菌(NOB)的活性高于氨氧化菌(AOB)的活性;50 d后反应器对氨氮的去除率达到了80%左右,但由于缺乏反硝化碳源,TIN去除率不足5%。储存前的优势菌属Nitrosomonas(17.27%)和Comamonas(15.2%)等消失,恢复后Methylobacillus(40.92%)和Hyphomicrobium(11.62%)成为优势菌属。 2021年03月01 00:00 2021年第5期 1 9 0 张立楠<sup>1</sup>,黄思浓<sup>1</sup>,兰鑫<sup>1</sup>,曾敏静<sup>1</sup>,程媛媛<sup>1</sup>,吴俊峰<sup>2</sup>,龙焙<sup>1</sup>,张斌超<sup>1</sup>,曾玉<sup>1</sup> Cd<sup>2+</sup>胁迫对短程反硝化的影响与微生物群落变化 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105002 接种城市污水厂二沉池污泥,以乙酸钠为碳源,通过合理控制NO<sub>3</sub><sup>-</sup>-N浓度和COD/NO<sub>3</sub><sup>-</sup>-N启动短程反硝化(PD),并考察了长期投加不同Cd<sup>2+</sup>浓度的PD性能、胞外聚合物EPS和微生物群落变化。经过84 d的驯化成功启动PD,出水NO<sub>2</sub><sup>-</sup>-N浓度和亚硝酸盐积累率(NAR)均处于较高水平,其最高值分别为33.94 mg/L和81.24%,系统平均NAR为71.99%。Cd<sup>2+</sup>胁迫试验表明,与空白对照组S1相比,S2(2.5 mg/L)、S3(5 mg/L)和S4(10 mg/L)均呈现不同程度的短程反硝化性能恶化趋势,到第36天S2、S3和S4平均NAR分别下降了12.48%、14.59%和19.00%,但在高浓度Cd<sup>2+</sup>(5 、10 mg/L)条件下,系统仍具有较高的NAR。重金属对微生物活性的毒性抑制导致S2的EPS含量高于S3和S4的EPS含量,EPS含量显著增加说明微生物通过分泌大量EPS来吸附Cd<sup>2+</sup>。微生物高通量测序表明,变形菌门、拟杆菌门和绿弯菌门居PD系统主导地位,反应器NO<sub>2</sub><sup>-</sup>-N积累菌属Thauera的丰度表现为S2(2.13%)>S3(0.28%)>S1(0.2%)>S4(0.1%),表明10 mg/L的Cd<sup>2+</sup>不利于Thauera菌属生长,Cd<sup>2+</sup>浓度低于5 mg/L时Thauera菌属有生长的趋势。 2021年03月01 00:00 2021年第5期 10 16 0 李鸿<sup>1,2</sup>,张立秋<sup>1,2</sup>,张绍青<sup>1</sup>,李淑更<sup>2,3</sup>,薛嘉俊<sup>1,2</sup>,刘晓玲<sup>2,3</sup>,姚海楠<sup>1,2</sup>,陈思宇<sup>2,3</sup> 不同碳源驯化聚糖菌反硝化及N<sub>2</sub>O释放特性 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105003 为了确定反硝化聚糖菌(DGAOs)的脱氮性能及N<sub>2</sub>O释放特性,采用序批式生物反应器,分别以乙酸钠和葡萄糖为碳源(反应器分别记作SBRAc和SBRGl),考察其脱氮过程中的碳源变化以及N<sub>2</sub>O释放特性。结果表明,SBR<sub>Ac</sub>和SBR<sub>Gl</sub>的总氮去除率分别为(80.2±2.8)%和(63.4±3.5)%,N2O产率分别为(7.16±1.43)%和(13.35±2.46)%。以乙酸钠为碳源时,聚糖菌厌氧阶段吸收的有机物主要以胞内聚-β-羟基烷酸(PHA)形式储存;以葡萄糖为碳源时,部分有机物用于胞内糖原(Gly)的积累,PHA合成量减少。聚糖菌内源反硝化过程中,依次利用胞内PHA和Gly作为内碳源,且PHA提供电子的速率远大于Gly,导致SBR<sub>Gl</sub>内NO<sub>2</sub><sup>-</sup>大量积累、N<sub>2</sub>O释放量增加。NO<sub>2</sub><sup>-</sup>对氧化亚氮还原酶活性的抑制效应是导致聚糖菌内源反硝化过程释放N<sub>2</sub>O的主要因素。与葡萄糖相比,乙酸钠更易被反硝化聚糖菌吸收为易利用的内碳源PHA,并降低反硝化过程中N<sub>2</sub>O的释放量。 2021年03月01 00:00 2021年第5期 17 25 0 巩有奎<sup>1,2</sup>,李剑慧<sup>1</sup>,李美玲<sup>1</sup>,彭永臻<sup>2</sup> 污泥焚烧工程中的磷形态分布与磷迁移研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105004 以竹园污泥焚烧工程为依托,采用SMT方法研究磷在干污泥、炉渣和飞灰中的含量及赋存形态。结果表明,焚烧过程使炉渣及飞灰中的总磷(TP)含量比干污泥提高了2~3倍,还使其中的无机磷(IP)含量大幅提升至TP总量的99%以上,在实现磷富集的同时有效提升了磷的生物可利用性。分析焚烧过程对磷灰石无机磷(AP)和非磷灰石无机磷(NAIP)的影响,发现镁离子与钙离子会与污泥中的NAIP发生反应,取代铝离子从而生成钙镁结合形式的AP;与炉渣相比,飞灰在布袋处受CaO添加的影响,此种转化趋势更为明显,AP已经超过NAIP成为优势形态,占IP总量的78.4%。焚烧是上海地区处理污泥的主要方式,该研究结果从营养物回收角度为污泥焚烧飞灰的资源化利用提供了新思路。 2021年03月01 00:00 2021年第5期 26 30 0 纪莎莎,黄瑾 rGO/ZIF-8改性聚酰胺纳滤膜的制备及分盐性能 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105005 为了改善纳滤膜的性能,用水热合成法制备了rGO/ZIF-8复合纳米材料,通过界面聚合法引入到纳滤膜的功能层中,制成新型改性聚酰胺复合纳滤膜,并研究了改性膜的表面形貌、结构及分盐性能。结果表明:改性膜的表面出现沟壑状聚酰胺簇突起,粗糙度有较大提升,负电性增强,接触角降至42.7°,亲水性能有所提高。改性膜对Na<sub>2</sub>SO<sub>4</sub>的截留率由原状膜的95.8%下降至85.6%,但纯水通量提升近一倍,达到39.2 L/(m2·h),且在连续48 h运行过程中性能稳定。由此可见,新型rGO/ZIF-8材料的引入虽然会导致截留率略有下降,但可以大幅提高改性纳滤膜的水通量。 2021年03月01 00:00 2021年第5期 31 36 0 吕永涛<sup>1,2</sup>,吴浩伟<sup>1,2</sup>,文剑平<sup>3</sup>,张颖<sup>4</sup>,何龙<sup>1,2</sup>,王磊<sup>1,2</sup> 浙江某工业废水处理厂升级改造运行效果解析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105006 浙江某工业废水处理厂升级改造,采用AAO—MBBR复合生物膜工艺,在未新增建设用地和扩建池容的基础上,日处理量由3×10<sup>4</sup> m<sup>3</sup>/d提高至6×10<sup>4</sup> m<sup>3</sup>/d。改造后实际运行出水COD、TP、NH<sub>3</sub>-N和TN浓度分别为(37.7±6.61)、(0.09±0.03)、(0.25±0.14)和(5.87±1.54) mg/L,出水水质稳定达到一级A标准。实际监测表明,在好氧MBBR区存在TN去除现象,约占TN总去除量的10.36%。系统内的优势硝化菌属为硝化螺旋菌属Nitrospira,其在悬浮载体生物膜和活性污泥中的相对丰度分别为8.98%和0.92%,悬浮载体的投加使硝化细菌得到有效富集;反硝化菌在生物膜中的占比为7.94%,为悬浮载体同步硝化反硝化(SND)效果的发生提供了微观保证,提高了TN去除率。 2021年03月01 00:00 2021年第5期 37 42 0 张晓霞<sup>1</sup>,熊仁久<sup>2</sup>,周家中<sup>3</sup>,杨忠启<sup>3</sup>,吴迪<sup>3</sup>,韩文杰<sup>3</sup> 两种碳基材料对二级出水中有机物的去除特性 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105007 针对活性炭与活性焦两种碳基吸附材料,分别开展静态吸附与动态过滤实验,考察了两者对城镇再生水厂二级出水中有机物的去除效果。结果表明:活性焦介孔及大孔丰富,对应孔体积为0.436 cm<sup>3</sup>/g,为活性炭的1.6倍;准二级动力学模型更适用于两种材料对COD的吸附动力学拟合,活性焦动力学吸附速率常数k<sub>2</sub>为活性炭的2倍;水温为22 ℃时,活性焦与活性炭对COD的Langmuir饱和吸附量分别为230.38 、94.14 mg/g。在近4个月的连续运行中,活性焦滤柱对有机物的去除效果全程优于活性炭滤柱,尽管两滤柱在由单纯吸附向生物吸附降解转化的过程中对有机物的去除率有所降低,但对COD的去除率仍可分别稳定在28.43%和22.26%。活性焦颗粒与活性炭颗粒表面ATP含量最高分别为7 032.94、5 753.52 ng/g。此外,活性焦滤柱对1~10 ku有机物组分,以及腐殖酸类物质、溶解性微生物代谢产物等不同荧光特性有机物均有较好的去除效果。与活性炭相比,活性焦对再生水厂二级出水中有机物的去除效果更优。 2021年03月01 00:00 2021年第5期 43 50 0 王赛<sup>1</sup>,时玉龙<sup>2,3</sup>,蒋奇海<sup>2</sup>,许骐<sup>2,3</sup>,田雅琦<sup>2,3</sup>,李魁晓<sup>2,3</sup>,郑晓英<sup>1</sup> 溶蚀与侵蚀对间歇性运行供水隧洞安全运行的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105008 为分析溶蚀与侵蚀对某间歇性运行供水隧洞安全运行的影响,采用现场调查、取样测试和无损探测等方法进行研究。结果表明:隧洞混凝土抗压强度与溶蚀呈显著负相关,隧洞脱空与侵蚀呈显著正相关;溶蚀部位混凝土强度降低,是导致隧洞混凝土抗压强度存在空间变异性的主要原因;目前溶蚀与侵蚀导致的混凝土强度损失与隧洞脱空尚不足以影响供水隧洞结构稳定,但随着溶蚀与侵蚀的进一步加剧,可能导致供水隧洞破坏。 2021年03月01 00:00 2021年第5期 51 56 0 廖定佳<sup>1</sup>,袁明道<sup>2</sup>,谭彩<sup>2</sup>,兰建洪<sup>1</sup>,史永胜<sup>2</sup>,张旭辉<sup>2</sup>,徐云乾<sup>2</sup> 砾间接触氧化/水平潜流人工湿地净化微污染河道水 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105009 以微污染河道水为处理对象,研究了砾间接触氧化/水平潜流人工湿地复合工艺对水质的净化效果。经过26 d改变进水配比、曝气方式等的调控运行,成功启动复合工艺模拟装置,砾间接触氧化区(简称砾石区)的COD、NH<sub>4</sub><sup>+</sup>-N去除率均稳定在75%左右,TN去除率在45%~60%。为进一步强化净化效果,探讨了砾石区水力停留时间(HRT)和砾石曝气区与非曝气区(O/A)分段进水配比对砾石区及后置潜流人工湿地出水水质的影响。当砾石区HRT为5 h时,砾石区对污染物的去除效果较好,COD、NH<sub>4</sub><sup>+</sup>-N、TN平均去除率分别可达72%左右、75.28%、67.79%,人工湿地对三者的去除率分别为31%、43%、28%;当O/A区分段进水配比为1 ∶1时,对COD、NH<sub>4</sub><sup>+</sup>-N的平均去除率较高,分别为77.39%和84.91%,分段进水配比为1 ∶2时,对TN的去除率最高,达到68.5%,人工湿地对TN的去除率为24.47%。因此,砾石区HRT为5 h为较佳参数,分段进水配比可根据进水污染状况灵活选择,研究结果可为实际工程应用提供理论支撑。 2021年03月01 00:00 2021年第5期 57 65 0 蒋宇豪<sup>1,2</sup>,李敏<sup>1</sup>,唐明哲<sup>3</sup>,滕泽栋<sup>1</sup> 强化化学淋滤对污泥重金属溶出及磷释放的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105010 针对采用传统化学淋滤方法处理污水污泥时重金属溶出率低的问题,设计了两种强化化学淋滤方法的对比试验,通过检测重金属形态分布、污泥有机质及磷释放、污泥含固率,研究了强化化学淋滤对污泥各方面综合性能的影响。结果表明:稀硫酸与氯化铁联合处理(处理方法1)对Cu和Cr的溶出效果不明显,但在加入NaNO<sub>2</sub>(处理方法2)后使Cu溶出率由7%提升至82%,Zn溶出率由79%提升至88%;同时,两种强化化学淋滤方法均增加了污泥中有机质和磷的释放,污泥中磷含量由23.2 mg/g分别降至12.3 mg/g和10.7 mg/g;与原污泥相比,强化淋滤后的污泥脱水性也均得到了明显改善,其污泥含固率分别提高了52%和61%。 2021年03月01 00:00 2021年第5期 66 70 0 马彩霞<sup>1,2</sup>,刘蕾<sup>3</sup>,李碧清<sup>4</sup>,李鹏飞<sup>4</sup>,肖羽堂<sup>1,2</sup>,张立国<sup>1,2</sup> 外加热源对典型有机废弃物生物干化的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105011 通过对典型有机废弃物进行生物干化实验,探究了外加热源对生物干化效果的影响。在不加热和40 ℃加热两个条件下,对果蔬、厨余和园林垃圾等典型有机废弃物的生物干化效果进行了比较。结果发现,外加热源对不同基质干化效果的影响程度不同,但能够明显提升有机废弃物生物干化的效果。加热可使得反应器保持高温状态,使基体长期处于微生物代谢旺盛阶段,有利于生物干化。果蔬与园林垃圾协同干化时,升温累积值在10 d后达到了151 ℃·d,比不加热条件下高出111%。在加热条件下,园林垃圾独立干化的最终含水率能降到10.34%、生物干化指数为2.54、低位热值为13 920.8 kJ/kg,优于不加热条件。 2021年03月01 00:00 2021年第5期 71 78 0 向虹霖,蒋建国,高语晨,孟园,徐一雯,艾克来木·艾合买提,鞠彤瑶,韩思宇,郭晏然 伊利石和钠蒙脱石对溴化乙锭的吸附机理研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105012 黏土矿物由于其独特的阳离子交换能力而表现出良好的吸附性能,在废水处理中有着广泛应用。溴化乙锭作为分子实验室中常用的核酸染料,其强烈的诱变性会对人体造成不可逆的伤害。利用2 ∶1型伊利石和2 ∶1型钠蒙脱石两种不同性质的黏土吸附溴化乙锭,探究吸附行为及吸附机理。结果表明,伊利石和钠蒙脱石吸附溴化乙锭过程均符合Langmuir等温吸附模型和伪二级动力学方程,二者对溴化乙锭的吸附容量受控于阳离子交换能力,分别为0.10 mmol/g和1.09 mmol/g。进一步发现,溴化乙锭在伊利石上的吸附主要发生在材料外表面,受H<sup>+</sup>和Na<sup>+</sup>对吸附点位竞争的影响较为显著;其在钠蒙脱石上的吸附则主要发生在层间,受环境pH值和离子竞争的影响较小,表明其与钠蒙脱石的亲和力高。因此,不同结构黏土矿物表现出不同的吸附行为。 2021年03月01 00:00 2021年第5期 79 85 0 周敬彪<sup>1</sup>,王文东<sup>2</sup>,张博翔<sup>2</sup>,陈志文<sup>2</sup> TiO<sub>2</sub>、Cu<sub>2</sub>O和氧化石墨烯复合氧化垃圾渗滤液效能 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105013 针对垃圾渗滤液中成分复杂的污染物,在自然光照条件下,使用TiO<sub>2</sub>/氧化石墨烯、Cu<sub>2</sub>O/氧化石墨烯和TiO<sub>2</sub>/Cu<sub>2</sub>O三种复合催化剂分别对垃圾渗滤液原液进行催化氧化。结果表明,3种复合催化剂中,TiO<sub>2</sub>/氧化石墨烯复合催化剂对有机物的去除效果最好,当催化剂与渗滤液COD的质量比为0.7时为该催化剂的最佳投加量,最佳反应时间为2 h。在最佳试验条件下,对垃圾渗滤液原液进行催化氧化后,对COD的去除率达到92.57%,此时渗滤液出水COD为964.79 mg/L,出水NH<sub>4</sub><sup>+</sup>-N为2 015.84 mg/L,BOD<sub>5</sub>/COD值达到0.83。 2021年03月01 00:00 2021年第5期 86 90 0 蒋宝军,刘卓驿,郭昊程,苑芯茹 不同水源补给对景观水体水质及浮游动物的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105014 通过定期监测由再生水补给的桃花潭和由地表水补给的兴庆湖两个景观水体中水质和浮游动物的历时变化,探究不同水源补给对水体水质和浮游动物的影响及其相关性。结果表明,桃花潭水体中TN、TP、TCOD和Chl-a浓度年均值分别为4.65、0.22、29.24 mg/L和92.81 μg/L,分别为兴庆湖对应值的1.95、2.29、1.49和2.30倍,分析可知再生水补给水体TP浓度增加引起浮游藻类增加,最终导致水体TCOD浓度上升。两水体检测到轮形动物门和节肢动物门共27种,其中轮虫类21种、枝角类和桡足类各3种;桃花潭浮游动物年均生物量为0.70 mg/L,且该水体中浮游动物种数、富营养型指示种种数及生物量均大于兴庆湖的对应值。冗余分析(RDA)和Pearson相关性分析结果表明,两水体中轮虫、枝角类的生物量与水质中的磷酸盐和TP相关性强,藻类的暴发性增长对枝角类的贡献比对轮虫的贡献更大,而桡足类受影响较小。总之,TP是影响再生水补给的水体中浮游动物生物量的主导因子。 2021年03月01 00:00 2021年第5期 91 96 0 李智<sup>1,2,3</sup>,王怡<sup>1,2,3</sup>,王文怀<sup>1,2,3</sup> 基于城市内涝数值模拟的设计暴雨雨型研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105015 以南昌市青山湖排涝片区为研究对象,从典型暴雨的选择入手,结合现行规范要求,分析了不同典型暴雨的放大方法以及水利部门“综合雨型”的优缺点,应用MIKE软件模拟不同设计暴雨雨型对城市排涝过程的影响。通过对泵站开机负荷、主要控制断面的水位和流量等情况的对比分析,提出城市内涝防治体系设计暴雨雨型计算方法的选择建议。研究结果表明,同倍比放大法虽然便于应用,但其主要统计时段降雨量的重现期差异很大,难以客观评价市政排水与流域排涝系统的能力;同频率放大法能够控制主要时段的“同频”,但其时间刻度需要细化,调算过程较为复杂,而且不同典型暴雨同频放大条件下的排涝过程差异较大;“复合雨型”可以兼顾城市排水与流域排涝系统的能力复核,雨型生成过程相对简单,便于应用。 2021年03月01 00:00 2021年第5期 97 105 0 唐明<sup>1</sup>,许文斌<sup>2,3</sup>,尧俊辉<sup>4</sup>,唐传师<sup>5</sup> 合流制溢流调蓄处理工艺效果评估及优化对策 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105016 针对初期雨水及合流制溢流水质和水量波动大而引起的调蓄工程处理能力不足、运行能耗高及难以有效收集高负荷合流制溢流污水等问题,通过对不同时期进入调蓄工程的合流制溢流水质和水量特征的分析,结合调蓄工程处理工艺的沿程水质分析,考察了“微砂高效沉淀池+接触氧化池+D型滤池”工艺对合流制溢流的实际处理效果。结果表明,初期雨水及合流制溢流均呈水质和水量波动大、高氨氮、低COD的特征,氨氮是调蓄处理工艺出水水质达标的关键指标;同时,生化处理单元进水COD浓度低的特征不利于接触氧化池的生物挂膜,降低了工艺的实际处理能力。因此建议:①在接触氧化池后设置混凝加药装置,以保证出水SS和TP达标排放;②接触氧化池采用多点进水方式,并预留碳源投加装置;③增加精确曝气控制系统,实现节能降耗。 2021年03月01 00:00 2021年第5期 106 110 0 史昊然 基于SWMM模型的截流倍数环境效应分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105017 由于对改造建设的重视程度、时序安排、经济条件、改造难度等许多主观和客观因素的限制,许多城市老城区的合流制排水系统保留至今。采用SWMM水力水质模型,对城市合流区的污染物削减情况进行模拟评价,以期为合流制排水系统的截流倍数取值及建设方向提供参考。结果表明,当截流倍数n≥2时,合流制排水系统即可达到分流制排水系统的污染物截流效果;但只有当截流倍数n≥5时,合流制排水系统才能达到分流制排水系统的污染物削减效果。城市合流区需尽快进行合改分建设,或加大末端处理设施的建设。 2021年03月01 00:00 2021年第5期 111 115 0 林雪君<sup>1</sup>,杜遂<sup>1</sup>,戴立峰<sup>1</sup>,洪月菊<sup>1</sup>,谌兴鑫<sup>2</sup>,周俊<sup>3,4</sup> 雨水径流条件对陶瓷透水砖快速堵塞的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=202105018 利用自行研制的透水砖雨水径流快速堵塞模拟装置,分别研究了雨水径流中颗粒浓度、颗粒粒径和径流速度对陶瓷透水砖渗透系数的影响。试验结果表明:在雨水径流颗粒粒径为10~150 μm的条件下,堵塞过程主要经历快速堵塞、局部波动和渐进堵塞三个阶段。雨水径流中的颗粒浓度和粒径分布是影响陶瓷透水砖快速堵塞的主要因素。在颗粒浓度为200~1 000 mg/L的条件下,随着颗粒浓度的增大,透水砖堵塞过程延缓、程度变轻;随着颗粒粒径的增大,堵塞特性相反。雨水径流流速是影响陶瓷透水砖快速堵塞的次要因素。当径流流速从1.5 cm/s增加到6.5 cm/s时,堵塞过程变慢,但不显著影响最终堵塞的程度。应结合当地雨水径流颗粒粒径范围,选用合适规格的陶瓷透水砖。 2021年03月01 00:00 2021年第5期 116 0 成智文<sup>1</sup>,耿康<sup>2,3</sup>,陈晓薇<sup>2,3</sup>,孙昕<sup>2,3</sup>,刘婷<sup>1</sup>