中国给水排水

温度与碳基骨架协同调控污泥热干化效能与燃料特性

2026年07月01 00:00

在污泥热干化过程中，水分蒸发消耗大量能量，污泥黏附设备内壁后传热效率下降，甚至引发运行中断，存在高能耗与运行不稳定的问题。为此，在80~250 ℃宽温度区间内进行污泥热干化实验，探究温度与碳基骨架对污泥热干化效能与燃料特性的协同调控机制。结果表明，温度升高会加速水分蒸发，碳基骨架通过构建多孔“水分通道”与提供“刚性支撑”使污泥初始内聚应力和黏附应力分别降低43%和37%，提高了运行稳定性，在130 ℃条件下实现干化时间缩减53.5%、干化效果提升17%、干化能耗降低77.8%。温度超过190 ℃将引发脂类与蛋白质的显著热分解，导致C、H元素损失，使燃料热值下降高达44%。因此，对污泥进行碳基骨架调质并在130 ℃下进行热干化，可实现污泥的高效脱水和能源化利用的双重目标。

葡萄糖型SAED系统深度脱氮性能及微生物功能解析

2026年07月01 00:00

为实现污水厌氧氨氧化工艺的稳定深度脱氮，以葡萄糖为电子供体构建厌氧氨氧化耦合内源反硝化（葡萄糖型SAED）脱氮工艺，考察了系统的深度脱氮性能、微生物群落演替规律以及碳和氮代谢路径。结果表明，葡萄糖型SAED系统在476 d的运行过程中对总无机氮的去除率保持在（95.0±1.8）%，取得了长期稳定的深度脱氮效果。氮素平衡分析表明，厌氧氨氧化反应［（89.7±2.8）%］为主要脱氮途径，协同内源反硝化［（10.3±2.8）%］实现深度脱氮。高通量测序数据表明，葡萄糖的投加虽然显著改变了SAED系统的微生物群落结构，但在长期运行中Candidatus Brocadia（22.2%）和Denitratisoma（13.5%）呈正相关关系并逐渐成为优势互作菌属。此外，碳和氮代谢路径分析表明，糖酵解和三羧酸循环为缺氧氮代谢提供了充足的电子和腺苷三磷酸（ATP），同时多样的氮代谢路径和高丰度的功能基因，如短程反硝化基因（narG/H/I、napA/B）和厌氧氨氧化基因（hzsA/B/C、hdh），保障了系统的长期稳定。

电气石协同TiO₂高效降解左氧氟沙星的机制与路径

代馨怡，于添，周巧玲，杨荣康，陈尧 — 2026年07月01 00:00

采用溶胶-凝胶法制备了一种新型的电气石改性TiO_?复合光催化剂（TMA-Ti），通过光催化降解实验并结合多种表征手段，系统研究了该材料对水中盐酸左氧氟沙星（LVFX）的降解性能和协同作用机制。在LVFX初始浓度为20 mg/L、催化剂投加量为0.25 g/L、吸附光催化一体化反应1 h后，TMA-Ti对LVFX的去除率达62%，效率显著优于TiO₂和电气石。复合材料对LVFX的高效降解缘于电气石与TiO₂的协同效应，结合淬灭实验结果和中间产物分析，LVFX可能的降解途径包括脱羧、脱氟、C—N键裂解、脱甲基化等，最终被矿化为低分子质量产物、CO₂和H₂O。TMA-Ti经多次循环使用再生率仍保持在85%以上，证实了电气石改性TiO₂复合材料在深度处理难降解抗生素废水方面的应用潜力。

基于机器学习的电渗析单位能耗原位监测

2026年07月01 00:00

针对双极膜电渗析（BMED）过程单位能耗（SEC）难以在线监测的问题，提出一种基于物联网（IoT）架构的机器学习（ML）监测方法。基于离线配制的NaOH溶液数据，对比了多层感知机（MLP）、支持向量回归（SVR）、梯度提升回归（GBR）和长短期记忆网络（LSTM）四种碱浓度预测模型，其中MLP表现最优，在测试集上的决定系数（R2）均值为1.000 0。将该模型迁移应用于BMED系统，通过碱室中原位部署的pH、温度、电导率、液位及膜堆电压传感器实时采集数据，在线预测碱浓度并推演SEC。实验表明，浓度预测的R2为0.905 0，且由此推演的SEC表现出“初始快速上升至峰值，经回落与小幅调整后，长期运行缓慢上升”的动态演化规律。该系统集成感知、传输、平台三层IoT架构，实现了从离线建模到在线验证的全流程智能监测，为BMED节能调控提供了有效工具。

前置O₃/H₂O₂-BACFB工艺中试及在大型水厂的应用

2026年07月01 00:00

为解决浙江J水厂现有工艺对2-甲基异莰醇（2-MIB）、土臭素（GSM）等嗅味物质去除效率偏低及季节性锰超标风险的问题，开展了前置臭氧/双氧水-生物活性炭流化床（O₃/H₂O₂-BACFB）深度处理工艺的中试验证与工程应用研究。中试结果表明，该工艺可将原水中浓度高达160 ng/L的2-MIB与50 ng/L的GSM稳定降至检出限以下，同时滤后水锰离子浓度低于0.02 mg/L，与“预氧化+常规处理工艺”和“O₃/H₂O₂+常规处理工艺”相比，显著提高了高锰酸盐指数（COD_Mn）去除效率，进一步降低了消毒副产物三卤甲烷浓度。基于中试成果，对水厂实施了深度处理工艺升级改造，实际运行效果良好，出厂水2-MIB和GSM浓度均稳定在检出限以下，锰离子稳定在0.005 mg/L以下，浊度和COD_Mn去除率也大幅提升，且对原水水质适应性增强，运行效果稳定。这为同类水厂应对高标准水质要求及工艺升级提供了工程借鉴与支撑。

前置O₃/H₂O₂工艺应对台风天水质突变的效果

周正协，刘志刚，魏恒，林森，傅健 — 2026年07月01 00:00

以宁波市J水厂为研究对象，分析2025年台风“竹节草”期间原水水质突变特征，探究前置臭氧/双氧水（O₃/H₂O₂）高级氧化工艺在此期间的处理效能与作用机理。结果表明，台风导致原水浊度骤升至280 NTU，高锰酸盐指数峰值达4.20 mg/L，台风当天有机物数均分子质量从台风前的800 u增至1 145 u，具有高浊、高有机物、高分子质量的复合污染特征。启用O₃/H₂O₂工艺后，工段出水荧光体积积分削减26.8%，数均分子质量降低26.2%，小分子组分比例增加，同时通过氧化-混凝协同作用，沉淀池出水浊度控制在1 NTU以下，全流程溶解性有机物（DOM）削减率从常规工艺的36.3%提升至82.0%。工艺效能缘于O₃和羟基自由基（·OH）对有机物的直接降解，以及氧化生成的含氧官能团与无机颗粒物表面络合吸附，实现有机物直接去除+协同分离的双重效果。这为同类型水厂应对台风期间水库原水水质突变提供了技术参考与运行依据。

东江下游DOM特征及应急深度处理工艺运行效果

2026年07月01 00:00

以东江下游水体为研究对象，采用平行因子分析、三维荧光光谱参数分析方法确定其溶解性有机物（DOM）的组分和特性；通过粉末活性炭预处理-臭氧-生物活性炭工艺与常规处理工艺各工段出水指标（UV₂₅₄、荧光物质、COD_Mn、COD、消毒副产物生成势）的对比，探究粉末活性炭预处理-臭氧-生物活性炭工艺的优势。结果表明，东江下游水体中的DOM主要由类腐殖质、类酪氨酸组成，兼具陆源和自生源双重特性。与常规处理工艺相比，粉末活性炭预处理-臭氧-生物活性炭工艺对UV₂₅₄、荧光物质、COD_Mn、COD、消毒副产物生成势的去除率分别提高了27.1~29.7、68.9~81.1、25.0~25.1、25.4~37.2、28.3~29.8个百分点。

数据-模型驱动下污水处理厂进水数据预测与分析

2026年07月01 00:00

对西北某县城污水处理厂2020年3月—2023年8月的原始进水数据进行预处理及探索性分析，并以此数据为训练集，基于R语言的开源Prophet模型对该污水厂的进水数据进行预测，再将预测结果与实际进水数据进行对比验证。结果表明，原始进水量与水质数据自相关检验结果显著，数据间存在自相关性，进水量和水质数据总体呈正态分布；Prophet模型在进水数据解释和预测中具有一定的有效性和准确性，尤其对进水量的预测效果优异，平均绝对百分比误差（MAPE）为4.55%。预测结果显示，该污水厂进水量具有显著的多重季节性变化特征，节假日效应显著，整体呈增长趋势；进水COD和TP总体呈下降趋势，而NH₃-N和TN总体呈上升趋势，COD和TN季节性变化显著、在冬季达到浓度峰值，而NH₃-N和TP波动较小、周期性特征不明显。预测该污水厂2027年9月—2028年9月的平均进水量将达到18 541 m³/d，进水COD、TN、NH₃-N、TP分别为1 334.4、184.6、146.6、15.7 mg/L，该数据可为污水厂的进一步投资规划提供重要依据。

不同固体缓释碳源对低碳氮比污水脱氮效果的影响

2026年07月01 00:00

为改善污水低碳氮比（C/N）导致的可生化性差问题，研究了聚乳酸（PLA）颗粒、玉米芯和碱处理玉米芯作为固体缓释碳源的释碳能力和反硝化效果。3种碳源的平均COD释放率分别为0.22、1.18和1.40 mg/（g·d），对硝态氮的去除率分别可达到37.0%、74.4%和88.4%。三维荧光光谱分析表明，玉米芯和碱处理玉米芯在280~360 nm处有两个明显的荧光峰，且碱处理组的荧光强度更高，说明碱处理玉米芯的有机物释放能力更强。扫描电镜结果显示，碱处理玉米芯的表面结构更有利于微生物附着。将3种碳源分别投加到脱氮池，研究其对低C/N污水反硝化的促进作用及出水水质的影响。结果表明，PLA、玉米芯和碱处理玉米芯随着投加量的增加均能有效提升自然复氧生物滤池工艺的TN去除效果，且各处理阶段的C/N有所提高，出水COD和TN浓度均可达标。从成本方面考虑，玉米芯作为外加固体缓释碳源在农村地区的低碳氮比污水处理中更具有应用前景。

南方某市供排水循环中重金属分布及风险评价

2026年07月01 00:00

为了进一步了解南方某市供排水循环中重金属元素的分布及相关风险，以2020—2022年供排水系统水质和污泥监测数据作为评价指标，分别采用单因子污染指数评价法、综合水质指数（WQI）法、物种敏感性分布（SSD）风险评价法、水环境健康风险评价模型和污泥潜在生态风险评价法对原水（地表水）、饮用水、污水和污泥进行综合评价。结果表明，原水（地表水）中除As、Hg外的重金属浓度极低，As浓度较低且具有明显的季节性特征，Hg浓度较低但2022年明显增加，WQI年均值为0.33~2.68，重金属污染整体处于无污染-轻度污染状态，As和Hg的风险熵分别不超过0.29和0.74，处于中等生态风险水平；水环境健康风险评价结果表明，饮用水总体健康风险达到10-5，为中度风险级别，As是主要致癌因子；污水厂进水重金属浓度不高但变化明显，污水处理厂出水水质符合排放标准，但总汞的高值接近排水限值（1 μg/L）；供排水污泥的综合生态风险均低于150，属于低潜在生态风险，但Cd的潜在生态风险系数为64，远高于其他重金属，是供排水污泥中首要重金属污染物。通过多种方法定性定量的有机结合得出，研究区域内水环境主要风险来源为As、Hg，污泥主要风险来源为Cd。

电絮凝耦合磁性破乳剂处理乳化油废水效能及机制

2026年07月01 00:00

为了克服电絮凝法处理乳化油废水时存在的效率低下、耗时较长和能耗较高等问题，以纳米Fe₃O₄为凝核、羧甲基纤维素钠（CMC-Na）为黏合剂、聚硫酸铁（PFS）为原料，开发了一种新型磁性破乳剂PCNF，形成电絮凝与磁性破乳剂的联合作用体系。实验结果表明，相较于传统絮凝剂，电化学+PCNF的组合方式展现出更高的除污效率。PCNF的最佳投加量为2.0 g/L，此时乳化油废水中剩余COD浓度为43 mg/L，含油量降至3.72 mg/L。进一步优化PCNF的投加量，当调整投加方案为1.5 g/L PCNF+0.5 g/L氯化钙时，剩余COD浓度为46 mg/L，含油量为5.08 mg/L，且电解时间缩短至90 min；与单独使用PCNF相比，成本显著降低，在实现高效破乳除油的同时，达到了节约成本的目的。利用COMSOL软件模拟乳化油滴聚集过程，发现在电场作用下，油滴的破乳依赖于电场强度和油水界面张力；破乳剂的加入能够减小油水界面张力，从而促进油滴聚集，加速破乳过程。

改性蓖麻水热炭对重金属和染料的吸附特性及机制

2026年07月01 00:00

以蓖麻叶、秆为原料，聚乙烯亚胺为胺基接枝改性剂，制备了一种能够高效选择性吸附复杂水体中重金属的功能性水热炭。通过扫描电子显微镜（SEM）、N₂吸附-脱附曲线模型（BET）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）表征方法，分析了水热炭的形貌与孔隙结构，阐明了其对Cu（Ⅱ）、Pb（Ⅱ）、Cr（Ⅵ）和甲基橙（MO）染料的吸附机制。结果表明，所制备的水热炭富含胺基及亚胺基、羧基、羟基等官能团，对Cu（Ⅱ）、Pb（Ⅱ）、Cr（Ⅵ）和MO的吸附容量分别为58.48、226.25、34.04和63.21 mg/g，其吸附动力学与吸附等温线模型拟合证实了吸附过程以单层化学吸附为主，吸附机制主要为含氮官能团（—NH₂/—NH）配位去除、静电相互作用和含氧官能团（—C=O/—COOH）的络合作用。重金属与有机染料的复合吸附实验证明了吸附剂对于重金属和有机物的同步去除性能，提高了吸附剂应用于复杂水体治理的经济-成本效益。

多段纳滤运行方式对高盐废水脱盐分质的影响

2026年07月01 00:00

为考察多段纳滤系统对高盐废水的脱盐分质效果，采用时代沃顿VNF1-4040型纳滤膜搭建了不同运行方式的多段纳滤装置。结果显示，在相同运行条件下，当膜通量变化时多段纳滤系统产水分流运行方式对Cl^-和SO₄^2-的截留率整体上高于产水并流运行方式。膜通量增加，进水温度和浓度降低，可提高系统的离子截留率。多段纳滤系统对不同组成含盐溶液的脱盐分质效果差异较大，产水分流运行方式的分质效果优于产水并流。当原水中NaCl∶Na₂SO₄（质量比）为1∶9和1∶4时，产水分流运行方式产水侧NaCl和浓水侧Na₂SO₄的占比分别达到94.6%和97.0%以上，经过浓缩干燥后无机盐含量可达到相关工业产品标准。

防水曝气石墨烯气体扩散电极处理染料废水的效能

2026年07月01 00:00

为了提高电芬顿法对印染废水的处理效能，制备了石墨烯气体扩散电极（GDE），并设计了非浸没式防水曝气器，考察了防水曝气模式下石墨烯GDE电芬顿系统对染料废水的处理效能及反应机制。结果表明，石墨烯GDE具有良好的电芬顿催化活性，其性能显著优于常规不锈钢和碳毡电极；防水曝气模式能够克服水中O₂浓度限制，提升H₂O₂产量和染料脱色率，并在电极表面形成剪切扫洗效应，强化电极稳定性和抗污染性；在防水曝气模式下石墨烯GDE具有良好的稳定性、重复利用性以及对不同类型染料的普适性；当反应体系中有Fe²⁺时，对有机染料降解起主要贡献的自由基是·OH和¹O₂，而无Fe²⁺时，起主要贡献的自由基是¹O₂和·O₂^-。

生物除臭串联分子筛吸附处理污水泵站臭气

2026年07月01 00:00

针对城镇化进程中污水泵站面临的臭气排放“达标扰民”问题，在杭州市某污水泵站构建并运行了一套“生物除臭+分子筛吸附”中试系统，以实现深度除臭。结果表明，在夏季高浓度及大幅波动的臭气负荷下，组合工艺对臭气的平均去除率高达99.46%，出口浓度可基本控制在200以下，表现出良好的稳定性。生物除臭与分子筛除臭在去除恶臭物质上协同互补，生物除臭可高效去除氨与硫化氢，而分子筛除臭对甲硫醇、二甲二硫、硫化氢的去除率分别可达95.06%、85.82%和97.33%。组合工艺可减少能耗，分子筛脱附再生能耗占比低，具有良好的技术经济可行性。

污泥高压无热深度脱水干化技术研究及工程应用

2026年07月01 00:00

针对市政污泥，对污泥高压无热深度脱水干化技术的设备性能和工程应用效果进行了分析，得到了最佳运行参数。结果表明，在高压压榨装置液压系统运行压力为14 MPa、污泥摊铺总厚度为2 cm、装置压榨时间为4 h的条件下，可将污泥含水率从80%左右降低至45%左右；将微风干化仓污泥摊铺厚度控制在3 cm时，1 h后含水率可降至40%。以安徽省六安市某污水厂为例，污泥处理规模为30 t/d的工程应用结果表明，相比传统热干化脱水技术，污泥高压无热深度脱水干化技术运行成本降低40%以上，且全过程无热处理，达到了节能减排目的，响应了国家“双碳”战略。

不同氧化还原介体对剩余污泥厌氧发酵产酸的影响

2026年07月01 00:00

为了提高剩余污泥厌氧发酵产酸效率，选择蒽醌-2-磺酸钠（AQS）、1，2-萘醌-4-磺酸钠（NQS）和秸秆生物炭（BC）三种氧化还原介体（ROMs），探究不同ROMs对剩余污泥厌氧发酵中挥发性脂肪酸（VFA）浓度及组分、有机物溶出和微生物的影响。结果表明，各组产酸峰值日均为第5天。1 mmol/L AQS组的VFA浓度（以COD计）最大，为872.01 mg/L，是对照组的2.05倍；100 μmol/L NQS组的最大产酸量为437.62 mg/L，比对照组提升了3.04%；而BC对污泥发酵有抑制作用，VFA浓度仅为对照组的23.12%~43.69%。3种ROMs都增加了VFA组分中乙酸和丙酸总量占比，1 mmol/L AQS组、100 μmol/L NQS组、5 g/L BC组的乙酸和丙酸总量占比分别为对照组的5.11、2.57、2.28倍。功能微生物群落结构分析表明，1 mmol/L AQS组的产酸菌富集效果最好，4 mmol/L AQS组促进了产乙酸优势菌种富集，物种多样性稍有降低。

生物炭添加量对硫铁矿生物滞留设施去除氮素的影响

刘俊汐，蹇龙雨，马海元，陈磊，柴宏祥 — 2026年07月01 00:00

硫铁矿生物滞留设施因反硝化电子供体有限，在径流高氮负荷条件下存在脱氮性能较低的问题。生物炭凭借其高比表面积、电子穿梭能力以及优异的氨氮（NH₄⁺-N）吸附能力，可以添加到生物滞留设施中来提高对氮素的去除效果。然而，目前不同添加量的生物炭对设施去除氮素的影响尚没有量化。针对这些不足，构建了不同生物炭-硫铁矿配比的生物滞留设施，结合模拟降雨试验与微生物高通量测序系统分析生物炭添加量对氮素去除效能的影响。结果表明，淹没区添加10%生物炭的设施通过优化异养与自养反硝化协同路径，显著提升了对NO₃^--N与TN的去除率。微生物分析进一步表明，添加10%生物炭时的Chao1指数较纯硫铁矿组提升了122%，且通过反硝化功能菌属norank_f_Anaerolineaceae与Bacteroidota门的富集，强化了碳氮代谢与电子传递效率。

基于BP-SA优化算法的SWMM高精度参数率定

2026年07月01 00:00

在雨洪管理模型（SWMM）构建中，参数率定是确保模型模拟精度与可靠性的关键环节。但传统参数率定方法因参数复杂、不确定性高和计算效率低，难以获取全局最优解。为此，提出了融合反向传播（BP）神经网络与模拟退火算法的混合优化算法。首先，用修正的Morris筛选法筛选出对径流峰值及总量敏感的水文水力参数，降低率定时的参数空间维度；其次，利用BP神经网络快速预测不同参数组合下的模拟结果，显著减少计算成本；最后，引入模拟退火算法，借助Metropolis准则与温度衰减机制，有效平衡全局探索与局部开发能力。实验结果表明，该方法在不同降雨重现期下均表现出高精度且具有优异的适应性，综合径流系数率定误差在0.1%左右，纳什效率系数率定至0.99以上，可为复杂城市雨洪模型的自动化率定提供可靠的技术路径。

中国给水排水

温度与碳基骨架协同调控污泥热干化效能与燃料特性

葡萄糖型SAED系统深度脱氮性能及微生物功能解析

电气石协同TiO2高效降解左氧氟沙星的机制与路径

基于机器学习的电渗析单位能耗原位监测

前置O3/H2O2-BACFB工艺中试及在大型水厂的应用

前置O3/H2O2工艺应对台风天水质突变的效果

东江下游DOM特征及应急深度处理工艺运行效果

数据-模型驱动下污水处理厂进水数据预测与分析

不同固体缓释碳源对低碳氮比污水脱氮效果的影响

南方某市供排水循环中重金属分布及风险评价

电絮凝耦合磁性破乳剂处理乳化油废水效能及机制

改性蓖麻水热炭对重金属和染料的吸附特性及机制

多段纳滤运行方式对高盐废水脱盐分质的影响

防水曝气石墨烯气体扩散电极处理染料废水的效能

生物除臭串联分子筛吸附处理污水泵站臭气

污泥高压无热深度脱水干化技术研究及工程应用

不同氧化还原介体对剩余污泥厌氧发酵产酸的影响

生物炭添加量对硫铁矿生物滞留设施去除氮素的影响

基于BP-SA优化算法的SWMM高精度参数率定

电气石协同TiO₂高效降解左氧氟沙星的机制与路径

前置O₃/H₂O₂-BACFB工艺中试及在大型水厂的应用

前置O₃/H₂O₂工艺应对台风天水质突变的效果