中国给水排水

含氧阴离子对MnO₂催化氧化氨氮活化效果的影响

2026年06月01 00:00

在锰氧化物催化氧化去除氨氮工艺中，水源水条件下锰氧化物的活化及催化氧化活性的建立是实现该技术效能的关键。以MnO₂为例，研究了水中碳酸氢根、硅酸根和磷酸氢根等常见的含氧阴离子对锰氧化物活性建立的影响。当单独加入一种含氧阴离子时，MnO₂无法产生催化氧化活性，且碳酸氢根的加入会导致MnO₂向MnOOH转化。含氧阴离子之间具有协同作用，碳酸氢根和磷酸氢根的同时存在是MnO2建立催化氧化氨氮能力的关键，当两者的浓度分别为2和0.002 mmol/L时，MnO₂的催化氧化氨氮活性建立得最快，在此基础上加入硅酸根或提高碳酸氢根和磷酸氢根的浓度均会抑制MnO₂催化氧化氨氮活性的产生。这些研究结果为优化水处理应用中基于锰氧化物的催化氧化系统提供了重要科学依据。

长江下游湖库型水源的高品质饮用水处理工艺中试

鲍任兵，李鹏程，贾旭超，王文生，蔡世颜，夏娜，程珊，邹磊 — 2026年06月01 00:00

针对长江下游地区湖库型水源的高pH、高藻及有机物复杂的水质特性，通过规模为120 m³/d的中试，系统评估了不同净水工艺的处理效能及关键水质指标风险控制能力。重点考察了“二氧化碳+预臭氧”预处理与“臭氧-活性炭”“超滤/纳滤”深度处理工艺对浊度、残余铝、有机物及嗅味物质的协同控制机制。结果表明，采用二氧化碳调节原水pH至7.2~7.6，可显著优化铝形态分布，使砂滤出水余铝降至0.15 mg/L以下；“臭氧-活性炭+超滤”组合工艺对浊度、高锰酸盐指数和2-甲基异莰醇（2-MIB）的去除率分别达99.4%、60%和85%以上，出水水质稳定且较优。综合技术和经济分析，推荐采用“二氧化碳+预臭氧+混凝沉淀+砂滤+臭氧-活性炭+超滤”作为高品质供水的核心工艺，该多级屏障体系在有效控制溴酸盐生成风险的同时，具备强抗冲击负荷能力，为长江下游湖库型水源的高品质供水工艺选择提供了重要依据。

基于机器学习模型优化电凝聚法去除地下水中氟化物

2026年06月01 00:00

本研究提出一种基于机器学习的电凝聚工艺参数优化框架，用于高效去除地下水中的氟化物。通过整合文献中收集的204个试验数据点，构建了涵盖反应条件与处理结果的多维数据集，并系统比较了6种典型机器学习算法的预测性能。结果表明，XGBoost模型在剩余氟浓度和能耗的双重预测任务中表现最佳（R²test=0.76~0.89，MSE_test≤0.004 7），优于KNN、SVR、RF、LightGBM 和 MLP。基于SHAP的特征重要性分析揭示，初始氟浓度、电解时间和电流密度是决定除氟效果的关键因子，而电解时间、电流密度与阳极面积则主导能耗水平。进一步将训练良好的XGBoost模型嵌入快速精英多目标遗传算法（NSGA-Ⅱ），实现了“去除率最大化-能耗最小化”的多目标优化，获得了多组帕累托前沿解。验证结果显示，模型预测值与实测值的相对误差在10%~25%之间。该框架有效展示了数据驱动逆向设计的潜力，为电化学水处理工艺的智能化设计提供了新思路，提升了除氟工艺的效率。

上海城市污水中有机物捕获及优质碳源转化特征

2026年06月01 00:00

在城市污水处理普遍面临进水碳源不足、外加碳源投加量持续上升的背景下，从进水中捕获有机碳并产酸，已成为污水资源化利用的有效途径。通过探究城市污水可捕获及优质碳源转化特征，评价城市污水的产酸潜力。对上海4座典型污水处理厂（HQ、SDK、ZY、BLG）污水使用聚合氯化铁（PFC）进行混凝沉淀，并对原水及混凝后的水样进行分级分析，探究沉淀物的发酵产酸效果。结果表明，污水厂进水TCOD浓度在80.8~298.8 mg/L范围，平均浓度为（148.1±16.3） mg/L；城市污水中PCOD占主要部分，比例为（52.59±6.26）%。PFC对TCOD的平均捕获率为（46.86±2.84）%，其中颗粒态有机物捕获效果最好，使用PFC混凝能够有效捕获水中的有机物。将浓缩污泥的VSS调整至15 g/L后，4座污水厂的平均产酸总量（以COD计）依次为（2 851.8±339.5）、（2 720.9±225.4）、（2 207.1±204.4）和（2 567.5±310.9） mg/L。PFC对溶解性磷的捕获效果较好，平均捕获率为69.6%；对溶解性氮的捕获效果有限，平均捕获率为17.1%。总之，上海市城市污水中的有机物以颗粒态为主，使用PFC可以有效截留其中的有机碳，且产酸效果良好，能为后续脱氮除磷过程提供优质碳源。

混凝强化一级处理对市政污水组分的影响

2026年06月01 00:00

针对污水处理厂低碳、资源化的需求，以FeCl?为混凝剂考察了混凝强化一级处理对污水组分的影响，通过混凝烧杯实验研究不同投加量下出水碳/氮/磷组分及比例、溶解性有机物（DOM）特征与反硝化碳源保留效果。结果表明，当FeCl₃投加量为20 mg/L时SS去除率达到96.7%；当FeCl₃投加量≥30 mg/L时，Fe³⁺水解产物过量导致出水SS浓度回升，同时溶解性Fe出现累积（>1.0 mg/L）。物料平衡分析显示，当FeCl₃投加量为20和50 mg/L时分别有88.2%与93.3%的TP转移至污泥，污泥相磷由磷灰石无机磷（AP）主导转为非磷灰石无机磷（NAIP）与AP并重，混凝机制由吸附架桥/电中和主导向网捕卷扫转变；COD以相转移为主，分别有57.9%和53.9%的COD进入污泥；溶解性无机氮（DIN）基本存留于出水中。随着投药量的增加，出水碳氮比（C/N）降至3.22，B/C升至0.64。DOM去除特征随投药量的增加而改变，高分子质量、高芳香性腐殖质优先被去除；低投药量可保留挥发性脂肪酸（VFAs），反硝化速率达到4.47 mg/（gVSS·L）；高投药量易导致乙酸碳源损失，反硝化速率较原水下降54.6%。综合碳、磷组分回收与下游反硝化适配，FeCl₃投加量在吸附架桥与电中和作用主导的10~20 mg/L最优。

电子束辐照深度处理对DBPs前体物的削减与调控

张永，刘欣，杨卫华，朱瑞洁，薛彦 — 2026年06月01 00:00

为探究不同电子束辐照强度下消毒副产物（DBPs）前体物的分解转化以及DBPs生成情况，以东营H水厂滤后水作为原水，开展电子束辐照实验，并采用液相色谱-有机碳检测-有机氮检测（LC-OCD-OND）和三维荧光光谱检测（3D-EEM）等方法对DBPs前体物的转化情况进行分析。LC-OCD-OND分析表明，电子束辐照可同时去除含氮有机化合物和含碳有机化合物，在5 kGy辐照强度下对亲水性有机碳（CDOC）和疏水性有机碳（HOC）的去除率分别为35.96%和5.26%，总有机碳（TOC）降低了11.15%，对生物大分子组分的去除率达到69.12%。3D-EEM分析表明，电子束辐照可有效去除芳香族蛋白类、腐殖酸类和富里酸类DBPs前体物，从而抑制三卤甲烷（THMs）类DBPs的生成，辐照后THMs的抑制率可以达到93.96%，出水DBPs水平远低于《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2022）限值。

高落差重力流异性管道输水管网关阀规律研究

2026年06月01 00:00

应用Bentley Hammer软件对高落差重力流异性输水管网QT工程的关阀规律开展研究。通过计算和对比多组不同线性关阀时长及两阶段关阀下主管、支管的水力过渡过程，得出较优的关阀操作规律，即主管执行40 s-90%-160 s关阀，间隔1.0倍主管水锤波相长（Tr主管）后支管执行30 s-80%-70 s关阀。结果表明，对于含支管的输水系统，两段式关阀时，在支管与主管的关阀时间间隔为(0.5~1.5)Tr主管条件下可有效降低输水系统水锤压力；线性关阀时，在节制阀关阀总时长与水锤波相长之比k<10条件下，延长线性关阀总时长可有效降低管道最大水锤压力和压力波动时长。但k>30时该方法失效，且该结论适用于阀门特性曲线不同的球阀和蝶阀。关阀总时长相同的两段式关阀的经济性优于线性关阀，主管、支管间隔关阀的经济性优于无间隔关阀。

十五里河水体中DOM三维荧光特征及其来源解析

程雨涵，宋雨佩 — 2026年06月01 00:00

利用三维荧光平行因子分析（EEMs-PARAFAC）模型研究十五里河水体溶解性有机物（DOM）的组分、荧光强度和可能来源，并探究DOM与COD、N、P浓度之间的相关性。结果表明，十五里河水体中的DOM主要有3种组分，分别为陆生源类腐殖质C1（240、320 nm/405 nm）、自生源类腐殖质C2（225、265 nm/325、385、450 nm）和类色氨酸蛋白质C3（230、250 nm/250、340、410 nm），类腐殖质的占比最大，为67%，且C2和C3组分具有同源性。类腐殖质组分从上游至下游呈先上升后下降再上升趋势。结合荧光指数（FI）、自生源指数（BIX）、腐殖化指数（HIX）及新鲜度指数（β∶α）等各项荧光指标的分析发现，DOM浓度主要受陆生源影响，对DOM的影响高达40%。由DOM各荧光组分与营养物质的相关性分析结果可知，C1和C3组分与N、P等营养物质均呈正相关（p<0.05），说明DOM可以在一定程度上指示十五里河水体富营养化水平。此外，十五里河水体DOM各荧光组分与COD均具有正相关性（p<0.05），能通过DOM特征推演出COD浓度。

低温条件下BAF运行效能提升中试

2026年06月01 00:00

针对汤逊湖污水处理厂三期曝气生物滤池（BAF）在冬季运行效能不佳的问题，搭建了三组平行的BAF中试装置，在低温（16~18 ℃）条件下，考察了碳源种类及投加量、气水比和碱度等关键工艺参数对脱氮效能的影响。结果表明，复合碳源（主要成分为乙醇，另含少量甲醇等物质）的效果优于乙酸钠，其碳氮比控制在6时处理效果最佳。当气水比为4以及补充2倍碱度时，总氮和氨氮去除率分别达到72.61%和92.97%。因此，正确的碳源选择、合理的碳氮比调控、优化的气水比设定以及充足的碱度补充，可显著提升BAF系统的反硝化效率和硝化稳定性。

固相纤维素与硫铁复合填料耦合及运行特性

2026年06月01 00:00

为了探究固相纤维素碳源（SCSC）和硫铁复合填料（S/Fe）耦合特性对再生水深度脱氮除磷的影响，根据进水流经先后顺序将其组合成SCSC-S/Fe和S/Fe-SCSC复合系统，在相同运行条件下分析两种系统对污染物的去除效果。结果表明，SCSC-S/Fe系统对TN、NO₃^--N和TP的平均去除率比S/Fe-SCSC复合系统分别高12.56、3.28和17.59个百分点。通过扫描电子显微镜（SEM）分析发现，SCSC-S/Fe系统中硫铁复合填料表面具有更多的球形反硝化细菌，硫铁复合填料沉积物的X射线衍射（XRD）图谱表明，出水中的PO₄^3-主要以FePO₄、Fe₃（PO₄）₂（OH）₂和Fe₃（PO₄）₂·xH₂O等形式被去除。SCSC-S/Fe系统中还出现了Fe₆（OH）₁₂CO₃，这表明SCSC-S/Fe系统中异养反硝化、铁自养反硝化、硫自养反硝化、FeS自养反硝化和海绵铁脱氮作用协同效果更好，即固相纤维素碳源置于硫铁复合填料前端是其耦合的最佳方式。

腐殖酸铁强化异养-自养反硝化性能及机理

王波 — 2026年06月01 00:00

采用腐殖酸（HA）与亚铁离子（Fe2+）形成的络合物腐殖酸铁（Fe-HA）作为功能材料，探究其对异养-自养反硝化体系的强化脱氮性能。将Fe-HA投加量作为变量设置批次实验，浓度梯度为0、30、50、70、90 mg/L，考察硝酸盐浓度的变化；并测定胞外聚合物（EPS）、电子传递系统活性（ETSA）、三磷酸腺苷（ATP）和细胞色素c等指标的变化，揭示Fe-HA对异养-自养反硝化的强化机理。结果表明，Fe-HA的最佳投加量为70 mg/L，体系对NO₃^--N的去除率可达96.6%，为空白对照组的1.2倍。同时，Fe-HA可促进EPS的分泌量达到15.77 mg/gVSS，ETSA、ATP和细胞色素c含量相比其他投加量均有所提高。可见，在适宜投加量下，Fe-HA可以加速微生物之间的电子传递过程，提升细胞的代谢活性和微生物之间的聚集性，从而提升脱氮性能。

膜电容去离子耦合正渗透MBR缓解盐积累

2026年06月01 00:00

为了缓解正渗透膜生物反应器（OMBR）中盐度积累对其技术发展的制约问题，通过采用膜电容去离子（MCDI）与OMBR的耦合工艺，研究了MCDI-OMBR系统与传统OMBR系统在20 d运行期间电导率、水通量、水质、污泥性质及膜污染阻力的变化。结果表明，耦合系统生物反应池电导率仅从1.49 mS/cm升至8.40 mS/cm，显著低于传统OMBR系统的17.38 mS/cm。此外，耦合系统在水通量、水质、污泥性质和膜污染控制方面均表现出明显优势。

污泥基水热炭强化颗粒污泥运行效能及作用机制

马涛，闫娟枝，王军丽 — 2026年06月01 00:00

为阐明污泥基水热炭对除磷颗粒污泥的强化机制，以剩余污泥制备水热炭，构建序批式反应器，在0~2.0 g/L投加梯度下连续运行100 d，系统考察其对污泥性状、微生物群落及脱氮除磷性能的影响。结果表明，水热炭具备多孔结构（比表面积为68.5 m²/g，总孔容为0.18 cm³/g）与丰富的表面官能团（羟基、羧基等）。当水热炭投加量为1.0 g/L时强化效果最佳，污泥密实度与颗粒化程度显著提升，功能性微生物群落丰富度最高，优势菌门为Proteobacteria（42.6%）与Bacteroidetes（21.5%），聚磷菌（Candidatus Accumulibacter，7.5%）与硝化菌（Nitrospira，4.9%）明显富集，ppk1基因丰度提高2.3倍，关键酶活性达到峰值，总磷、氨氮与COD去除率分别达到96.8%、98.5%和94.6%。而过量投加（2.0 g/L）水热炭会引发污泥颗粒中空化，导致功能菌与基因丰度下降，处理效能降低。水热炭通过微生物调控与物质转化协同机制优化污泥性能，强化颗粒化过程，该研究可为污水深度脱氮除磷与污泥资源化提供理论依据与技术途径。

热水解污泥厌氧产酸开发易降解碳源的可行性研究

2026年06月01 00:00

利用热水解污泥厌氧产酸制备反硝化碳源，是实现污泥碳资源化的有效途径。为此，探究了污泥厌氧产酸效果、产酸液作为反硝化碳源的可行性及微生物群落演变规律。结果表明，在适宜产酸条件下污泥产酸液的SCOD为20.0~29.5 g/L，VFAs为7.7~13.2 g/L，乙酸占比约为50%，NH₄⁺-N为1 060~1 917 mg/L。反硝化速率试验结果显示，以产酸液为碳源时，反硝化速率为1.784 mg/（gMLVSS·h），可达到乙酸钠反硝化速率的83%，具备作为反硝化碳源的潜力。污泥厌氧产酸过程中，水解发酵的两大主要菌属即拟杆菌（Bacteroides）和梭状芽孢杆菌（Clostridium）的丰度显著提高，优势产甲烷菌为甲烷短杆菌属（Methanobrevibacter）。研究结果证实了热水解污泥厌氧产酸制备反硝化碳源的可行性，后续可通过强化产甲烷抑制、优化氮磷去除进一步提升技术实用性。

光照预处理强化污泥高压机械脱水效能

2026年06月01 00:00

市政污泥快速增加给污泥处理带来了极大的挑战，单独的机械脱水无法实现深度脱水。基于此，提出在污泥机械脱水前对其进行光照预处理，并分析光照预处理与高压机械脱水的协同处理效果。结果表明，光照预处理可降低污泥中的有机质含量，提高污泥脱水性能，并能够提高污泥在机械脱水阶段的滤液流速。相比未经过光照预处理的污泥，当预处理阶段光照强度为750 W/m²时，污泥含水率降低6.22个百分点；当光照强度高于750 W/m²时，随着光照强度的增加，污泥含水率的变化趋于平缓。此外，通过分析污泥表面元素发现，污泥中大量的C元素为污泥光照预处理提供了良好的吸光效率。

青岛市主城区污水处理厂污泥热值影响因素分析

2026年06月01 00:00

以青岛市9座污水处理厂的脱水污泥为研究对象，通过连续采样，探讨了污泥热值特征及影响因素，分析了焚烧处置的可行性，并给出了相关建议。结果表明，青岛市脱水污泥干基高位热值高于我国南方地区平均水平，但低于欧盟地区。9座污水厂脱水污泥均不能自持焚烧，要使污泥达到自持焚烧或者助燃焚烧的条件，需要进行污泥干化以降低含水率，或是加入助燃剂以促进有机物完全燃烧。污泥热值受含水率和有机物含量影响较大，目前青岛市污泥处理处置问题的对策是完善污水收集系统，实现污水全收集和雨污分流，防止地下水渗入及河水进入排水管网，以提高污水有机物浓度。同时，强化污泥脱水处理工艺，进一步降低含水率，从而达到污泥自持燃烧或助燃焚烧的热值要求。

基于厂网一体前端感知监测的雨水入流入渗分析

2026年06月01 00:00

基于厂网一体化前端感知监测体系，对降雨期间污水系统的收集、转输及处理设施等关键节点进行连续水量监测，通过监测数据量化分析研究区域污水系统的雨水入流入渗量，结合对区域内截流设施、管道病害及雨污混接等情况的现场调查提出相应的控制措施。研究结果表明，降雨期间雨水混入污水管网是导致污水系统溢流的直接原因，据此提出通过推进开展市政截流井改造、小区内部排水设施专业化运维及排水管道病害缺陷治理等应对策略，降低降雨期间污水系统的水量冲击负荷，进而减小汛期溢流污染，保障地表水环境质量。

基于YOLO和特征引导SAM的管道缺陷检测方法

关子皓，张智豪，何淑雅，杨元缘，周倩倩 — 2026年06月01 00:00

在城市排水系统日益复杂的背景下，传统人工巡检和基于单一模型的缺陷检测方法面临着识别效率低、分割精度不足以及依赖大量标注样本等局限性。为应对这些技术挑战，提出了一种融合YOLOv4目标检测算法与多特征提取引导SAM（segment anything model）的缺陷检测创新方法。实验表明，虽然YOLO + SAM融合方法在常规场景下能实现有效分割，但在处理复杂缺陷形态（如裂缝、树根侵入和错口等）时，其分割性能仍存在不足。为此，进一步引入相位一致性分析、分形维数矩阵计算和边缘检测优化三种多模态特征提取方法，以提升模型对异质缺陷的特征表达能力。结果显示，YOLO +特征提取+SAM的组合方案在裂缝、树根侵入和错口等典型缺陷检测中，相较于YOLO+SAM方案取得了显著提升：召回率提高了17.1%～24.3%，精确率提升了24.9%～44.4%，F1分数增加了23.1%～32.4%。该方法不仅实现了更清晰的缺陷分割边界和更高的识别精度，还大幅降低了模型训练成本和标注需求，具有重要的工程应用价值。

基于深度学习的排水管道功能性缺陷量化研究

2026年06月01 00:00

针对排水管道功能性缺陷图像中存在的文字、箭头等标注信息干扰及量化精度不足等问题，单一模型难以在检测与分割间兼顾精度与鲁棒性。为此提出一种融合改进YOLO11检测框与点提示从而增强Edge-SAM的缺陷分割能力与提高缺陷量化精度的方法。首先，通过改进YOLO11骨干网络并引入自适应卷积与边界优化策略，实现轻量化条件下的高精度目标定位，将mAP@50提升至0.826；其次，采用聚类分析设计自适应提示融合策略，驱动Edge-SAM实现良好的像素级分割，mIoU达0.681 6；随后，基于圆截面几何约束与加权最小二乘拟合提取管道轮廓，结合缺陷面积比例计算实现精确量化；最后，通过参数化修正公式抑制数值偏离区间，使沉积、结垢、障碍物等缺陷的等级匹配准确率分别达0.68、0.73和0.77。该方法在检测精度、分割质量、模型部署和量化可靠性方面具有良好效果，为城市排水管网智能化运维提供了高效可行的技术方案。

中国给水排水

含氧阴离子对MnO2催化氧化氨氮活化效果的影响

长江下游湖库型水源的高品质饮用水处理工艺中试

基于机器学习模型优化电凝聚法去除地下水中氟化物

上海城市污水中有机物捕获及优质碳源转化特征

混凝强化一级处理对市政污水组分的影响

电子束辐照深度处理对DBPs前体物的削减与调控

高落差重力流异性管道输水管网关阀规律研究

十五里河水体中DOM三维荧光特征及其来源解析

低温条件下BAF运行效能提升中试

固相纤维素与硫铁复合填料耦合及运行特性

腐殖酸铁强化异养-自养反硝化性能及机理

膜电容去离子耦合正渗透MBR缓解盐积累

污泥基水热炭强化颗粒污泥运行效能及作用机制

热水解污泥厌氧产酸开发易降解碳源的可行性研究

光照预处理强化污泥高压机械脱水效能

青岛市主城区污水处理厂污泥热值影响因素分析

基于厂网一体前端感知监测的雨水入流入渗分析

基于YOLO和特征引导SAM的管道缺陷检测方法

基于深度学习的排水管道功能性缺陷量化研究

含氧阴离子对MnO₂催化氧化氨氮活化效果的影响