中国给水排水

中低温下Anammox-HAP工艺的脱氮除磷性能

2025年05月01 00:00

采用厌氧附着膜膨胀床（AAFEB）反应器，考察了厌氧氨氧化-羟基磷灰石（Anammox-HAP）耦合工艺在中低温条件下的同步脱氮除磷性能以及颗粒污泥特性和反应器内微生物相对丰度的变化。结果表明，当温度由30 ℃降至25 ℃时，总氮去除率保持在70%~80%之间，总氮去除负荷保持在（2.95±0.09）~（2.69±0.14） kg/（m³·d）；相应地，磷的去除率由61.2%逐渐下降至47.4%，说明25 ℃不利于该系统除磷；该阶段反应器内微生物分泌的EPS总量差别不大，污泥主要呈颗粒状，中部颗粒污泥平均粒径最大，约为650 μm。当温度降至15 ℃时，脱氮除磷效果恶化，总氮去除率由65%逐渐降至23%，总氮去除负荷由（1.14±0.02） kg/（m³·d）逐渐降至（0.23±0.06） kg/（m³·d）；相应地，磷的去除率由48.4%逐渐下降至15.9%；该阶段反应器内EPS产量降低，颗粒污泥出现解体，污泥粒径减小。16S rRNA基因测序发现，厌氧氨氧化菌为主要的脱氮细菌，其中，unclassified_Candidatus_Brocadiaceae的相对丰度始终最高。与上部污泥相比，底部污泥中Candidatus_Kuenenia的相对丰度随温度的降低而上升，反应器底部更利于该菌的生长和繁殖。

缺氧条件对低碳氮比废水好氧颗粒污泥稳定性的影响

邓永春，曹江玲，吴沛嵘，段文焱，陈芳媛 — 2025年05月01 00:00

好氧颗粒污泥稳定性低是阻碍其应用的主要问题。为揭示好氧颗粒污泥系统前置缺氧段混合效果对好氧颗粒稳定性的影响，在SBR反应器中接种冷藏6个月的好氧颗粒污泥，将碳氮负荷（COD/NH₄⁺-N）从200/40 mg/L提升至600/150 mg/L，通过施加和不施加外循环操作改变缺氧段混合效果，考察好氧颗粒污泥系统处理性能、颗粒稳定性及微生物种群结构变化。结果表明，接种的好氧颗粒污泥恢复活性后，当碳氮负荷为400/50 mg/L时未开启外循环操作，系统对COD、NH₄⁺-N和TN的去除率分别为95%、99%和20%；当碳氮负荷升至400/80和400/100 mg/L时开启外循环操作，虽然好氧颗粒污泥受反硝化气态氮冲击导致沉淀性能变差，SVI30在50~150 mL/g之间波动，系统对COD和NH₄⁺-N的去除率仍能够分别保持在95%和99%，但是TN去除率提升至50%；而当碳氮负荷升至600/150 mg/L时再次关闭外循环操作后，好氧颗粒结构变得疏松分散，平均粒径增大至791 μm，SVI30恶化为175 mL/g，虽然COD去除率仍能保持在95%左右，但NH₄⁺-N和TN去除率分别降低至50%和6%。高通量测序分析表明，缺氧段施加外循环操作后，好氧颗粒微生物多样性和丰富度增加，主要优势菌种为反硝化菌，主要包括Thauera和 Rhodobacter。在处理低碳氮比废水时在缺氧段施加外循环操作，能够通过增强混合效果提高系统反硝化性能，富集大量反硝化菌，从而增强好氧颗粒污泥稳定性。

进水方式与污泥形态对混合碳源系统DNRA的影响

2025年05月01 00:00

异化硝酸盐还原为铵（DNRA）是全球氮循环中不可缺少的部分，但目前关于污水处理系统中DNRA的研究较少。为此，以乙酸钠、葡萄糖和无水乙醇等比例混合碳源为底物，采用两个相同的ASBR反应器（分别代表生物膜系统和活性污泥系统），考察不同污泥形态及进水方式对DNRA菌富集及产铵性能的影响。结果表明，经过145 d的驯化培养，两套反应器均具备一定产铵能力且成功富集出DNRA菌，平均产铵率分别为15.08%和3.34%，属水平上DNRA菌占比分别为4.66%和3.37%，其中优势菌属均为Desulfobulbus。对比发现，当进水方式为间歇流时，两个系统的产铵率相当且均低于5%；而将生物膜反应器进水方式改为连续流，运行稳定后系统的产铵率最高可达到16.57%，远远高于活性污泥系统，说明连续流更有利于DNRA菌产铵。

局域强化混凝反应器协同钙盐同步除磷及磷回收

2025年05月01 00:00

磷去除是水污染控制的重要内容，同时全球面临着磷资源短缺的挑战。因此，开发废水同步除磷及磷回收技术迫在眉睫。基于此，采用具有分区结构的局域强化混凝（LEC）反应器，研究了其钙盐除磷及磷回收性能。结果表明，LEC反应器具有较高的除磷效率，去除率可达（99.44±0.59）%，残余磷浓度低至（0.35±0.37） mg/L，除磷成本为（1.05±0.02）元/kg。LEC反应器的沉淀物磷含量可达49.01%（以P₂O₅计），结晶度为84.64%，显示出较高的磷回收潜力。进一步以磷去除率、残余磷浓度、除磷成本、磷含量和结晶度等指标建立了针对除磷及磷回收的多维评估体系，结果显示LEC反应器在高效率除磷和高潜力磷回收等方面具有显著优势。

横摇对AAO工艺处理船舶生活污水的影响机制

2025年05月01 00:00

船舶生活污水作为一种移动污染源，是河湖和海洋生态环境污染防治中需重点关注的对象。为探究晃荡这一特殊场景下船载污水处理装置内活性污泥系统的微生物特性和处理效率，通过三自由度晃荡模拟平台，采用AAO工艺小试装置，分析了横摇幅度和周期对活性污泥微生物特性及污染物去除率的影响。研究表明，幅度≤15°、周期≥12 s的轻度横摇对COD的去除有利，但横摇强度提高（幅度>15°，周期<12 s）则对其不利。减少横摇周期和增加幅度可提高氨氮去除率，但会抑制反硝化过程，降低TN去除率。横摇幅度对去除COD和TN的影响大于周期，但交互作用不明显。除幅度为22.5°和周期为12 s外，其余横摇工况有助于通过增加胞外聚合物含量来提升除磷效率。微生物群落的16S rRNA高通量测序发现，适度的横摇（幅度≤5°，周期≤12 s）可提升微生物丰富度，但会降低微生物多样性。

预氯化协同紫外消毒对原水藻类生成DBPs的影响

2025年05月01 00:00

针对南水北调中线工程丹江口水库原水，考察其优势藻种以及有机物和藻类胞内外有机物在预氯化、预氯化协同紫外消毒条件下的消毒副产物（DBPs）生成情况。结果表明，次氯酸钠的强氧化作用对蓝藻的影响最为明显；藻类的胞内有机物不是DBPs的主要前体物，DBPs的主要前体物为原水中的有机物和藻类胞外有机物；氯投加剂量决定了DBPs的生成潜能；协同的紫外消毒在有余氯存在的情况下会促进生成更多的DBPs。

砂滤池新旧滤料掺混试验研究及生产性应用

2025年05月01 00:00

砂滤池过滤是目前水处理工艺中常用的技术手段，其中滤料作为关键材料需要定期检测以符合水处理标准。以天津市某净水厂砂滤池旧滤料为研究对象，与不同有效粒径的新滤料进行掺混，通过过滤试验对比旧滤料、标准粒径滤料、掺混滤料的过滤效果及运行参数，通过筛分试验探讨滤料掺混更新的可能性并进行生产性应用。结果表明，新、旧滤料以相同比例混合后对出水浊度、耗氧量等指标有较好的去除效果，对比旧滤料运行情况，其出水浊度更稳定。实际生产中将旧滤料与有效粒径为0.75~0.85 mm的细滤料进行掺混，当掺混比为15%~20%时，能够满足水处理滤料有效粒径标准，可有效恢复水厂老旧滤池的过滤性能，相比整体更换滤料能明显降低成本。

基于BP神经网络的给水厂混凝剂投加量预测

2025年05月01 00:00

选取合肥市某给水厂运行数据，使用相关系数法进行筛选后，选取流量、浊度、耗氧量、pH和水温作为预测模型的输入参数，利用多层变分模态分解（VMD）算法捕捉数据信息，通过遗传算法（GA）优化BP神经网络权重和偏置，建立基于VMD-GA-BP神经网络的给水厂混凝剂投加量预测模型。该模型评价指标平均绝对误差（MAE）、均方根误差（RMSE）、平均绝对百分比误差（MAPE）均低于单层VMD-GA-BP模型、输入参数未经多层VMD分解的GA-BP模型和未利用GA优化的VMD-BP模型，相比单层VMD-GA-BP模型，MAE下降37.26%、RMSE下降36.19%、MAPE下降2.44%；与GA-BP模型相比，MAE下降27.03%、RMSE下降23.94%、MAPE下降1.43%；与VMD-BP模型相比，MAE下降40.99%、RMSE下降41.47%、MAPE下降2.83%。结果表明，多层VMD算法与GA的参与提高了模型预测的准确性和稳定性，模型能有效拟合混凝剂投加量变化趋势。

改进粒子群算法耦合水力模型的供水优化调度分析

2025年05月01 00:00

城市供水管网中由于供水距离过长或水量调节的需要，往往要增设二级、三级加压泵站，然而目前大多依靠操作人员的相关经验调控水厂及各级泵站的运行，这使得城市的供水安全保障大大降低。基于此，提出了一种基于改进粒子群算法耦合水力模型的供水优化调度方法，以片区内水厂及各级泵站运行的总能耗最小为目标，以控制点水压为主要约束条件，对片区内水厂和各级泵站的运行情况进行求解，给出最优化的调度方案。结果表明，经优化调度后，片区内水厂和各级泵站24 h运行的总能耗降低了约15%，各控制点的压力均值及压力波动明显减小，且均满足最小压力需求，这对降低管网的爆管可能及漏损率均有重要意义，也提高了供水安全保障能力，可见所建立的优化调度方法具有明显的经济效益和社会效益。

IFAS工艺用于污水处理厂提标改造的运行效果分析

2025年05月01 00:00

某污水处理厂采用固定生物膜-活性污泥（IFAS）工艺对原有的AAO工艺进行强化脱氮处理（投加固定填料），出水水质执行《太湖地区城镇污水处理厂及重点工业行业主要水污染物排放限值》（DB 32/1072—2018）中表2标准。对提标改造后的运行效果进行分析，并分别测定活性污泥和生物膜的硝化和反硝化效能，发现好氧池中填料表面生物膜的硝化速率是活性污泥的1.71倍，表明投加固定填料后硝化能力显著提高。采用Illumina MiSeq高通量测序技术分析系统中的微生物群落结构，发现在门水平上主要富集了Proteobacteria、Bacteroidota、Actinobacteria及Chloroflexi，在属水平上主要富集了Thauera、Ferruginibacter、Thermomonas、Rhodobacter、norank_f__Caldilineaceae和norank_f__Saprospiraceae。对污泥进行微生物菌群LEfSe线性判别分析，发现填料表面生物膜内富集了大量脱氮功能菌，固定填料强化了硝化和反硝化作用。

微膨胀活性污泥法处理低碳氮比生活污水效能

2025年05月01 00:00

以低碳氮比（C/N）污水为研究对象，采用序批式反应器（SBR）启动微膨胀活性污泥工艺，探究降低污水C/N对微膨胀活性污泥特征、污染物去除效果及微生物群落结构的影响。将污水的C/N依次设定为6、3、1，污泥的SV和SVI平均值在C/N=3时达到最大，分别为47%和255 mL/g；降低C/N对COD去除效果的影响较小，3种C/N条件下COD平均去除率分别为94.6%、89.1%、86.5%；降低C/N对NH₄⁺-N的去除效果无影响，其去除率均在99%以上；降低C/N对系统脱氮除磷效果的影响较大，随着C/N的降低，TN去除率由65%降至45%，TP去除率由50%降至34%；不同C/N条件下微生物群落结构存在一定差异，丝状菌Thiothrix（发硫菌属）的相对丰度在C/N=3时达到最大值32%。单个运行周期内（8 h），污染物在前4 h内去除速率较快，4 h后去除曲线变得平缓。

FeCl₃改性污泥水热炭的制备及对水中钒的吸附

2025年05月01 00:00

钒矿开采和加工过程中会产生大量废水，其中钒元素具有潜在毒性和环境风险。水热炭作为一种新兴吸附剂，在水处理领域显示出了巨大的应用潜力。以脱水污泥为原料制备污泥水热炭（HTC），再用FeCl₃改性后得到改性水热炭（MBC）。对HTC和MBC进行比表面积和孔径、SEM、FT-IR、Zeta电位表征分析，并探究它们对水中钒的吸附效果和重复利用性。结果表明，经改性后污泥水热炭成功负载了铁氧化物，对阴离子型污染物的吸附能力增强。HTC和MBC吸附含钒废水的最佳pH分别为3和4，最佳投加量为12 g/L，MBC抗阴离子干扰能力优于HTC。HTC和MBC对钒的吸附与Langmuir方程和准二级动力学方程的拟合效果更好。经过4次吸附-脱附后，MBC对初始浓度为50 mg/L的钒溶液的吸附率仍高达98.42%，说明MBC在处理含钒废水中具有较大的应用潜力。

反硝化生物滤池亚硝酸盐积累研究及管控实践

2025年05月01 00:00

根据反硝化生物滤池脱氮运行时的NO₂^--N积累情况，从甲醇投配率、反冲洗周期、进水负荷、磷浓度、乙酸钠投配率角度进行试验，探究降低NO₂^--N积累量的管控措施。结果表明，当甲醇投配率在20~40 mg/L时，投配率越高，NO₂^--N积累越严重，最高可达6 mg/L以上；不同反冲洗周期以及磷浓度对反硝化菌群未产生明显影响，NO₂^--N积累仍较高；当进水负荷降至50%时，可有效增加脱氮停留时间，出水NO₂^--N稳定在2 mg/L左右，但需根据实际运行设定差异化的负荷配比；更换碳源为乙酸钠后，对NO₂^--N积累的缓解效果较好，最大积累量可控制在2~3 mg/L，可以作为NO₂^--N积累管控的有效措施。

富氧空位二氧化锰对水中臭氧分解的催化性能

2025年05月01 00:00

通过浓硫酸蚀刻法制备了富含氧空位的α-MnO₂纳米材料（α-MnO₂-OV）用于水中臭氧分解。与未经硫酸蚀刻的α-MnO₂相比，α-MnO₂-OV表现出优异的臭氧分解效能。当催化剂投量为0.05 g/L、臭氧浓度为3 mg/L时，α-MnO₂-OV可在30 min内实现98.0%的臭氧分解率。通过扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）、X射线光电子能谱仪（XPS）和电子顺磁共振（EPR）等手段对催化剂进行表征可知，催化剂表面的氧空位是促进臭氧分解的活性点位。经过4次循环实验后，α-MnO₂-OV对臭氧的分解率仍可达95%以上，且其表面结构和晶体结构均基本保持不变。

三维固定化生物膜反应器处理农村污水的中试研究

2025年05月01 00:00

针对农村分散式生活污水的处理需求，设计开发了以聚酯纤维为填料的三维固定化生物膜反应器。中试结果表明，当填料填充率从57.2 m²/m³提高至78.8 m²/m³时，反应器内的生物量可提高1 010 mg/L，氨氮容积负荷可提高0.02 kg/（m³·d）；将缺氧区混合方式由搅拌器混合改为穿孔管曝气混合，可以保证缺氧区内稳定的缺氧环境和良好的传质效果，总氮去除率由52.19%提升到70.84%；优化水力停留时间（HRT）等运行参数，当HRT为12 h时，COD、NH₄⁺-N、TN和SS平均去除率分别为82.47%、92.81%、69.39%、88.78%，总氮去除负荷为（0.15±0.04） kg/（m³·d）。分析反应器内的微生物群落结构发现，随着挂膜时间的增加，好氧区内主要硝化菌群Nitrospira和Ellin6067的相对丰度从6.92%提升至10.77%，缺氧区内Rhodocyclaceae和vadinHA17等反硝化细菌的相对丰度从25.92%提升至31.28%。三维固定化填料可有效富集与脱氮相关的菌属，从而提高生物脱氮效果。

电过滤氧化技术在煤化工纳滤浓水处理中的应用

2025年05月01 00:00

煤化工废水回用系统选用“纳滤分盐+蒸发结晶”工艺处理反渗透浓水来实现“废水零排放”，但纳滤分盐产生的浓水COD过高，直接蒸发结晶会导致液沫夹带等问题，工程上常采用臭氧催化氧化技术在结晶前对纳滤浓水进行氧化处理，但该技术运行不稳定、处理效果较差，故采用电过滤氧化技术对浓水处理工艺进行改造。结果表明，电过滤氧化系统对有机物的去除效果明显，以7.64 mA/cm²的电流密度运行2 h，COD去除率可达50%左右，去除单位COD消耗的能量（EC）为0.128 kW·h/g，去除单位数量级污染物的能量消耗值（EE/O）为9.15 kW·h/m³；以25.48 mA/cm²的电流密度运行2 h，COD去除率可达93%左右。电过滤氧化系统具有良好的稳定性，多次重复实验的处理效果大致相同，色度去除率达90%以上。余氯产生量在0.1~1 mg/L，有一定杀菌作用，不会氧化侵蚀反渗透膜。处理过程中废水理化性质保持稳定，规避了可能出现的工程安全隐患，可以为工业上膜过滤浓水的深度处理提供参考。

热与碱热预处理对高含铁污泥甲烷产率的影响

2025年05月01 00:00

针对污水处理过程中添加大量铁盐进行化学除磷和调理导致污泥厌氧消化产气效能受到抑制的问题，对污泥实施热和碱热预处理，分析不同预处理方法对高含铁污泥厌氧消化产气效能的影响。结果表明，高含铁污泥［铁含量为（24.24±0.11） g/kg］累计产甲烷量比生物污泥［铁含量为（6.63±0.13） g/kg］降低了14.96%。经热和碱热预处理后，高含铁污泥的累计产甲烷量分别提高了40.25%和72.70%，且碱热预处理后最大产甲烷势（U_m）和水解速率常数（k_hyd）提升幅度最大。高含铁污泥经碱热预处理后释放出的多糖（SC）是热预处理的1.61倍，残渣中腐殖酸的增长率较热预处理提高了5.86%。此外，在碱热预处理系统中，与产甲烷相关的古菌属的相对丰度和辅酶F420活性比热预处理分别提高了5.29%和4.23%。因此，碱热预处理更有利于改善高含铁污泥的产气效能并提高残渣的稳定性。

基于多目标优化的厂网河一体化调度方法

2025年05月01 00:00

通过排水管网-污水厂-河道一体化调度能有效改善河网水环境质量，提升区域河道断面水质达标率。以杭州市余杭区塘河南片水系为例，分别构建排水管网和河网水动力水质模型，通过数值模拟，量化分析现状智能分流井、闸站调度规则下河道水质达标情况，识别关键调度要素，并通过选择合适的优化调度算法，选取排水管网的总溢流污染负荷、汛期污染强度和补水量作为优化目标，采用粒子群算法（PSO）和非支配排序遗传算法（NSGA-Ⅱ）进行调度方案优化。结果表明，优化后排水管网溢流污染负荷削减80%，红卫港水质达标率从0提升到71%，枫树港COD_Mn平均浓度为11.6 mg/L，降低了37%，显著提高了河网水质达标率，降低了排口溢流污染，从而改善了水环境。

机理-数据驱动混合的合流制管道沉积物模拟研究

2025年05月01 00:00

管控管道沉积物已成为城市水环境治理的重要目标，而对管道沉积物的预测和模拟是管控的基础条件。为此，以机理-数据驱动混合的方式对合流制管道沉积物进行模拟，混合模型的均方误差（MSE）小于1%、平均绝对误差（MAE）为0.018 m、相关系数（R²）为0.68，呈现出较好的模拟效果。混合模型总体计算效率较高，模拟10 d沉积层变化的用时为分钟级。混合模型一方面降低了机理模型对现场采样数据的依赖性，另一方面也弥补了数据驱动模型可解释性不足的缺点。

中国给水排水

中低温下Anammox-HAP工艺的脱氮除磷性能

缺氧条件对低碳氮比废水好氧颗粒污泥稳定性的影响

进水方式与污泥形态对混合碳源系统DNRA的影响

局域强化混凝反应器协同钙盐同步除磷及磷回收

横摇对AAO工艺处理船舶生活污水的影响机制

预氯化协同紫外消毒对原水藻类生成DBPs的影响

砂滤池新旧滤料掺混试验研究及生产性应用

基于BP神经网络的给水厂混凝剂投加量预测

改进粒子群算法耦合水力模型的供水优化调度分析

IFAS工艺用于污水处理厂提标改造的运行效果分析

微膨胀活性污泥法处理低碳氮比生活污水效能

FeCl3改性污泥水热炭的制备及对水中钒的吸附

反硝化生物滤池亚硝酸盐积累研究及管控实践

富氧空位二氧化锰对水中臭氧分解的催化性能

三维固定化生物膜反应器处理农村污水的中试研究

电过滤氧化技术在煤化工纳滤浓水处理中的应用

热与碱热预处理对高含铁污泥甲烷产率的影响

基于多目标优化的厂网河一体化调度方法

机理-数据驱动混合的合流制管道沉积物模拟研究

FeCl₃改性污泥水热炭的制备及对水中钒的吸附