超微气泡富氧+生物活化技术在黑臭水体治理中的工程应用

针对当前黑臭河道治理工作中出现的黑臭反复,长效性难保持问题,以某内源污染严重的重度黑臭河道为例实施原位生态修复。第1阶段采用超微气泡富氧（移动式曝气船+定点式曝气设备）和生物活化技术进行水体和底质修复,削减内源污染,改善生境;第2阶段应用定点式曝气设备、生态浮岛、水生植物净化、水生动物多样性调控进行生态修复,营造健康稳定的生态系统。经过近4个月的治理,治理区水质由重度黑臭稳定达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅴ类水标准,水体COD、NH₃-N和TP含量分别为28.79,0.36,0.19 mg/L,去除率分别达到45%、98%和85%以上,治理后水体澄清,可见多种水生动物和沉水植物,河道底质呈现自然泥土色泽,在未进行清淤处理的情况下即达到了泥水共治的效果,水环境质量得到显著提升,实现了长效治理。     

基于城镇黑臭河道水体的组合型原位生态修复系统的构建与效果：以上海市地区某黑臭河道为例

为促进组合型原位生态修复技术对城镇黑臭河道水体治理效果的工程应用,基于“原位生态修复、截污控源、营造景观、水动力改善、生物多样性”的修复理念,以生物修复方式为主,结合河道黑臭的成因与水质检测分析,构建了“微生物载体缓释+曝气复氧+水生植物+循环泵设备”组合型生态修复系统,对上海市地区某黑臭河道进行工程试验研究。工程实践表明：试验进行56 d时,河道上、中、下游COD、NH₃-N和TP平均去除率分别达到71.25%、84.10%和89.94%,水体黑臭现象基本消除;水体DO质量浓度由1.1 mg/L上升到4.5 mg/L。河道水质修复得到明显改善,符合GB 3838—2002《地表水环境质量标准》Ⅳ类水质标准。该组合型生态修复系统可以有效消除水体黑臭现象,增加水体溶氧量,有效降解水体中的有机污染物,对城镇黑臭河道生态修复具有较好的净化和景观效果,同时其切实可行的工程技术措施可为类似工程提供良好借鉴。     

上海市农村富营养化河道生态修复工程研究

用食藻虫引导沉水植物生态修复工程技术对上海市临港新城果园镇里塘河道富营养化水体进行了工程治理和生态修复,辅以种植沉水植物,采取开放式生态修复和治理。每月水质跟踪检测结果表明:该工程治理方法具有显著生态修复效果,水质得到明显改善;COD_Mn、TN、TP在最低平均值时分别比生态修复前下降了60.67%、85.36%、88.74%;氨氮、亚硝态氮和叶绿素a在生态修复中的最低平均值分别为0.088 mg/L、0.024 mg/L和5.31 mg/m³;试验期间,修复区水体TN、TP、NO₂-N、NH₄-N和COD_Mn显著低于对照区,水体透明度（SD）平均为150～180 cm,水质达到国家Ⅱ～Ⅲ类地表水水质标准。     

低剂量硝酸钙联合低氧曝气对黑臭底泥的修复探究

底泥内源污染是导致黑臭水体"反弹"的主要因素.为防止水体黑臭现象反复,以低剂量硝酸钙为修复剂,联合低氧曝气技术修复底泥,降低因ρ（NO₃--N）剧增而造成的生态风险,并对修复过程中菌群转化规律进行探究.结果表明:①当硝酸钙投加量为底泥质量的1.2%、低氧曝气量为0.05~0.10 m3/h时修复效果最佳,其上覆水中ρ（DO）和ORP分别升至4.08 mg/L和119.9 mV,NH₃-N、TOC（总有机氮）去除率平均值分别达42.5%和84.9%.②底泥中NH₃-N和AVS（酸挥发性硫化物）去除率平均值分别达76.8%和97.4%,投加低剂量硝酸钙不会造成NO₃--N在底泥中长期累积.③高通量测序分析表明,底泥优势菌群在纲水平上由梭菌纲（Clostridia）转变为γ-变形菌纲（Gamma-proteobacteria）,其相对丰度达60.0%,且厌氧菌群被有效抑制;在属水平上出现产黄杆菌属（Rhodanobacter）、硫杆菌属（Thiobacillus）和热单胞菌属（Thermomonas）等脱氮菌群.研究显示,低剂量硝酸钙+低氧曝气技术可有效改善底泥-上覆水体系DO条件,加快系统的脱氮速率,抑制AVS的生成,促进底泥优势菌群转化并降低生态风险.      

强化耦合生物膜技术在河道污水中的应用

随着城市化的快速发展,城市内湖、河道等污染日趋严重。目的：研究适合城市河道污水治理的修复技术。方法：使用以强化耦合生物膜技术(EHBR)为核心的修复技术对城市河道污染水体进行治理,并对水质化学需氧量(COD),氨氮(NH₃-N)和总氮(TN)跟踪监测。结果：通过增氧曝气及EHBR膜处理,COD浓度下降了54.90%,NH₃-N和TN浓度分别下降了92.64%和93.77%。结论：该技术对于城市河道污水有良好的脱氮和去除有机物的能力。     

保定市黄花沟河流环境及其水质COD变化研究

以保定市城区水系管理委员会2017年3月16日公布的黑臭水体河流中的黄花沟14.4公里的黑臭水体段为参考进行了勘查、取样与COD实验工作,重点从河水不同位置COD的变化角度对黄花沟水体、两岸环境、河道状态以及污染段的点源与面源污染因素等进行概述与浅析,以整体角度概括了以污染累积为主的污染原因,而应对此类河流污染,实施河道修复、生态修复、点源与非点源的控制等多方面的治理是很有必要的。     

石灰混凝-浸没蒸发协同处理垃圾渗滤液纳滤膜浓缩液

为提高垃圾渗滤液膜浓缩液减量化水平,采用石灰混凝-浸没蒸发协同处理纳滤膜浓缩液,获得了处理过程中水质变化规律。结果表明:单独采用石灰混凝处理,在石灰投加量为2 g/L时,膜浓缩液混凝软化效果最佳;随着石灰投加量增加,此时,膜浓缩液pH=10.58,硬度去除率为29.1%,COD去除率为24.1%,NH₃-N去除率为67.3%。。采用石灰混凝-浸没蒸发协同处理,石灰投加量为2 g/L、浓缩倍率为10时,蒸发残液软化效果进一步提升,较单独处理,硬度去除率由29.1%提升至65.9%,COD去除率由24.1%提升至41.2%,NH₃-N去除率由67.3%提升至81.4%;K+浓度由样液中4300 mg/L提高到36210 mg/L、Na+浓度由5860 mg/L提高到48300 mg/L,为资源化利用提供了条件;冷凝液ρ（COD）由26.3 mg/L降低至16.3 mg/L,ρ（NH₃-N）由2.0 mg/L降低至1.4 mg/L,出水可满足GB 16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》相关要求。     

扬州市城区水系补水优化调控技术研究——以二道河为例

以保障城市水体景现,控制城市水体黑臭、控制藻类繁殖为目标,以水体溶解氧为控制性指标,根据各条河道承受的溢流污水、雨水等外源污染和底泥污染释放内源污染,确定各条河道所需的补水量.对扬州市典型的内河(二道河)进行污染调查分析,利用多宾斯-坎普(Dobbins-Camp)BOD-DO水质模型,以COD代替BOD,计算保障河道水质达到V类水质(ρ(DO)≤2 mg/L,ρ(CODMn)≤15 mg/L)需要的补水量.结果表明,多宾斯-坎普水质模型可为扬州城区内河整治工程提供科学决策工具.     

垃圾渗滤液“纳滤+纳滤浓缩液3级减量”技术的工程应用

上海老港生活垃圾填埋场四期渗滤液处理厂升级改造工程设计规模为3200 m3/d,经脱氨预处理和膜生物反应器(MBR)生物处理后的出水采用了高清液回收率的"纳滤+纳滤浓缩液3级减量"工艺进行深度处理。实际工程运行表明:控制MBR出水COD、NH₃-N、NO_x--N、TN分别低于800,5,15,80 mg/L,经深度处理后出水COD、NH₃-N、TN可稳定达到GB 16889—2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》中的表2标准,系统清液得率可达97%。     

黑臭水体中不同浓度Fe2+、S2-与DO和水动力关系

以巢湖南淝河口湖湾区的黑臭水体为例,运用分位数回归方法研究了黑臭水体中不同浓度Fe²⁺、S^2-与DO及流速的定量关系.比较发现：分位数回归方法能够定量分析流速和DO对不同浓度Fe²⁺、S^2-的作用;而普通线性回归则无法给出它们彼此在不同浓度情况下的定量关系.进一步分析发现,水体流动主要通过分散作用降低黑臭水体中Fe²⁺及S^2-的浓度;增加流速对降低南淝河口及黑臭水体边缘等Fe²⁺、S^2-浓度梯度较大区域的污染效果显著;但对黑臭水体中间位置Fe²⁺、S^2-浓度梯度较小区域污染没有显著影响.增加DO对减少S^2-浓度达到0.043mg/L以上或Fe²⁺浓度达到0.80mg/L以上黑臭水体区域污染的效果明显;但对低浓度Fe²⁺、S^2-污染的处理效果不佳.这些结果为治理浅水湖泊中的黑臭水体提供了理论依据.     

两种不同填料的BAF工艺处理微污染河水的效果研究

随着经济的发展,人民生活水平的提高,城市河道水体污染加剧,为环境带来压力,因此研究微污染水体的治理及恢复有着重要的意义。本实验以校园内河水为水源,选取2种合适的填料作为BAF工艺滤柱的填料来研究在自然条件下COD浓度为50～100mg／L,NH＋4-N浓度为6～10mg,／L微污染的校园河水的去除效果。结果表明,利用沸石作为填料去除COD、总氮和NH＋4-N的效果较陶粒相对更好;此外,本研究作为去除微污染研究的一部分,挂膜的顺利进行与另外一些外界因素有关系,如温度等。     

常州市老城区重点生活污染源对北市河的污染负荷研究

以常州市老城区北市河为研究区域,对其汇水区域内的所有重点污染源的污水产生量、污染物性质及排污去向进行了详细调查和监测,利用确定的污染系数计算出各污染源的排污负荷.结果表明,除pH外,常州市的垃圾屋、垃圾转运站、公厕、餐饮等污染源排放的污水中SS、COD、BOD5、氨氮、TN、TP等浓度较高,远远超过了《污水综合排放标准》(GB8978-1996)及《污水排入城市下水道水质标准》(CJ3082-1999);其中:垃圾转运站的COD最高达51700mg/L,而公厕污水中氨氮和TN分别高达1616mg/L和2044mg/L.各污染源通过雨水管网进入河道的比例较高.排入北市河的年污染负荷源类型中,以餐饮业最多,其次是环卫设施;污染物以COD最高,为125.2t/a;其次是BOD5,为40.53t/a;因此,各污染源的COD和BOD5应为主要控制目标,且应首先对沿河餐饮和环卫设施进行截污治理.     

生物硅藻土反应器处理雨水泵站截流污水中试

分流制排水系统雨污混接严重所造成的放江污染是河道黑臭的主要原因之一。对此,以A₁/O₁/A₂/O₂工艺和粉体强化技术为基础,研发了1款一体化生物硅藻土反应器,以水质波动较大的雨水泵站截流污水为原水,探索工艺参数对污水中污染物去除效果的影响,以及枯水期污水与丰水期污水处理运行时微生物种群结构的差异性。结果表明:反应器内硅藻土浓度为3 g/L,进行枯水期污水处理时,最佳运行条件为Q=1.5 m3/h,O₁池ρ（DO）为1.5~2.5 mg/L,R_内=50%,R_外=100%,经处理后出水达到GB 3838—2002《地表水环境质量标准》的地表水质Ⅴ类标准;进行丰水期污水处理时,最佳运行条件是Q=1.0 m3/h,O₁池ρ（DO）为2.5~3.5 mg/L,R_外=200%,R_内=100%,PAC投加量为23 mg/L,A₂池碳源投加量折合ρ（COD）为60 mg/L,经处理后出水达到浙江省DB 33/2169—2018《城镇污水处理厂主要水污染物排放标准》中表2排放标准。高通量测序结果表明,枯水期污水处理运行时,Proteobacteria（59.25%）为优势菌门,Gammaproteobacteria（31.57%）为优势菌纲,反硝化菌属Dechloromona（7.76%）为优势菌属;丰水期污水处理时,Proteobacteria（46.02%）为优势菌门,Bacteroidia（32.71%）为优势菌纲,norank-Saprospiracea（20.65%）为优势菌属。硅藻土发挥了微生物载体及助沉的作用,增加了生物黏性,提高了生化系统内污泥浓度,扩大了反应器的处理范围,对生物硅藻土反应器有良好的应用前景。     

基于APCS-MLR模型的沱河流域污染来源解析

水污染来源的精准识别一直是水环境管理的热点和难点问题,为了解沱河流域水质特征与污染来源,该研究基于16个监测点位月尺度水质数据,采用绝对主成分-多元线性回归（APCS-MLR）模型,解析污染来源及其主要贡献.结果表明:①COD是年度超标因子,总磷和氟化物在部分月份超标,水质从汛期至11月较差.②城镇生活与城市径流是影响沱河水质的主要驱动因子,其方差贡献率达24.7%,其次为环境背景值、农村生活源、畜禽养殖业+河道内源和种植业源,其方差贡献率分别为19.6%、9.9%、8.8%和7.6%.③从最主要的超标因子COD来看,城镇生活与城市径流是主要污染源,贡献率达60%;从总氮、总磷和氨氮指标来看,种植业、农村生活和畜禽养殖业为主要污染源,总计贡献率分别为56%、54%和57%.研究显示,加快污水管网的建设完善,控制城镇污染物的排放、收集和处理是沱河水质达标的当务之急,应重点加强对农田径流和畜禽养殖污染的有效管控.      

控制低溶解氧实现亚硝化的稳定性

以A/O除磷工艺的二级出水为进水,通过低溶解氧控制,实现了亚硝酸盐的稳定积累.为研究系统的稳定性,从3个方面分别研究了总氮损失、水力停留时间(HRT)和回流比(R)对稳定亚硝化的影响.结果表明,系统的表观亚硝化率受COD浓度影响,COD≤50mg/L时,表观亚硝化率降低,COD50mg/L时,表观亚硝化率会增加;延长和缩短HRT都对稳定亚硝化存在正反两方面影响,应根据实际情况进行动态控制;提高回流比会增加破坏稳定亚硝化的风险,以较低回流比0.5为宜.另外,低溶解氧浓度不会降低系统的亚硝化效率,在HRT=6h,R=0.5,t为22～24℃条件下,平均氨氮去除率达83%,氨氮去除负荷为0.28kg/(kg·d),亚硝酸盐积累率接近100%.     

官厅水库、密云水库上游流域地表水氮磷含量现状

于平水期和丰水期同点位采集官厅水库、密云水库上游流域的地表水样品共计222件,分别测试了原水、悬浮物中TN、NH₃-N、NO₃--N和TP的含量,探讨氮、磷的分布规律及污染特征,并参照GB 3838-2002《地表水环境质量标准》进行评价。结果表明:1）研究区地表水处于富营养化状态,永定河水系氮、磷含量相对较高,高值点主要分布在洋河干流断面。2）主要河流的干流氮、磷高值点的出现均与上游的城市废水排放密切相关,应加大城市废水的治理力度,提高排污标准。3）TN 78.26%（丰水期）、91.59%（平水期）的样品劣于Ⅲ类,除洋河上流、桑干河上流和汤河水系外,其他水系大部分样点TN仅达劣Ⅴ类要求,但NO₃--N和NH₃-N大部分样品符合标准限制,建议制定标准时应加强对NO₃--N的管控。4）TN 33.04%（丰水期）、14.02%（平水期）的样品不符合Ⅲ类要求,主要分布在洋河中段、壶流河和潮河中段水域。     

1986～2003年呼和浩特市河流水质演化分析

以1986～2003年呼和浩特市河流水质监测资料为基础,选取高锰酸盐指数(CODMn)、五日生化需氧量(BOD5)、氨氮等指标,运用水质综合指数法,探究呼和浩特市地表水环境水污染的特点和变化趋势.结果表明,呼和浩特市地表水环境水质状况整体虽然有所改善,但污染依然严重;生活污染源、环保治理等已成为影响呼和浩特市地表水环境演化的新因素.     

Ti/SnO_2-Sb阳极-空气阴极电催化降解染料废水

为解决电化学法处理高盐染料废水存在的能耗大、成本高等问题,分别采用溶胶-凝胶法和辊压法制备Ti/SnO_2-Sb阳极和空气阴极,构建了Ti/SnO_2-Sb阳极-空气阴极双极体系(TSSA-ADC)。甲基橙(MO)作为高盐染料废水的典型污染物,考察了电流强度、MO浓度、电解液浓度和初始p H对TSSA-ADC体系和TSSA单阳极体系降解MO的影响。结果表明:与TSSA单阳极体系相比,TSSA-ADC体系具有更好的抗有机负荷冲击、抗盐分冲击、抗酸碱波动能力,能够维护酸碱平衡防止硬度离子结垢。最佳反应条件为电流强度为0.030 A,电解液浓度为3%,MO浓度为100 mg/L,初始pH=6。以MO去除率达到98%为基准,TSSA-ADC体系比TSSA体系可节能74.26%。     

阿什河流域水环境容量及污染物总量控制研究

根据阿什河流域的水质状况和污水排污现状,利用水质模型模拟了河流水质变化情况,应用完全混合条件下的水环境容量模型计算了规划水平年河道枯水期COD和氨氮的水环境容量,最后提出了阿什河流域的水污染总量控制相关措施建议.