南方城市污水处理系统效能评估与提质增效策略制定EI北大核心CSCD

以华南地区某污水处理厂为例,依据排水分区进行水量水质效能评估,结果表明污水处理厂服务范围的主要问题为管网建设不完善与污水系统外水入侵严重,晴、雨天重点片区外水入渗率分别达21%、54%。结合管网排查资料,确定各分区主次问题,提质增效的重点为清污分离。提出污水系统评价应水量和水质并举、整体和局部并重,才能有效识别污水系统提质增效的主攻方向,制定相应策略。     

平原河网地区排水管网提质增效案例分析与探讨

平原河网密集区域大量外水入渗导致污水处理厂进水浓度低、收水量超负荷问题时常发生,排水系统入渗问题严重且亟待解决。以某污水服务片区为例,前期通过水质平衡定性水质异常原因,以主管表征点水质作为溯源依据,对关键节点水质/水量分析,准确定位重点问题片区,排查共发现影响水质浓度问题120处,对较严重问题点修复后,管网液位整体下降,污水处理厂进水COD浓度稳定提升至250mg/L水平,对比污水处理厂处理量“挤外水”率达到40.6%。     

台州市生活污水处理厂设计水量中雨水混入比例研究

基于台州市椒江区2014年污水处理厂进水量和雨量监测站的数据,进行污水处理厂日进水量频率分析和城镇污水管网中雨水混入比例分析,从而对污水处理厂设计水量进行修正。结果表明:小雨、中雨、大雨、连续暴雨时的污水量分别是晴天污水量的1.29、1.53、1.77、2.31倍;地下水与河水渗入量约占晴天日均污水量的24.1%,雨天雨水混入量约占雨天日均污水量的24.2%;随着降雨量增大,雨水混入比例由10%升高至35%,最后趋于27%;滨海城市生活污水处理厂设计水量中雨水混入比例可定为25%~30%。     

城市污水管网外水入流入渗及有机物损失量化分析

外水入流入渗、管道内污染物沉积和降解是导致污水处理厂进水BOD₅浓度过低的重要原因。提出了一种基于长时间数据挖掘和整合的识别外水入流入渗量的方法,并基于总量平衡提出了污水输送过程中污染物损失量的计算公式。通过计算实际生活污水量、地下水入渗量、雨水入流量和BOD₅损失率,量化分析城市污水收集系统的运行效率。将该方法运用于西南某丘陵城市的污水收集系统相关指标计算,结果与实际观测现象一致。指出该市有效提升污水集中收集率的首选措施应为降低管道运行水位和提高管道流速。     

基于短期在线监测的污水管网降雨入流入渗分析

以南方某城市典型片区污水管网为例,根据管网拓扑关系制定短期在线监测方案,获取17个监测点为期3个月的有效在线监测数据,对污水管网旱天和雨天的液位和流量数据进行对比分析,定量识别由降雨引起的污水管网入流入渗问题,快速评估降雨入流入渗对污水管网流量变化和运行风险带来的影响,能够为污水管网的修复改造和污水处理的提质增效提供依据,同时为其他城市采取短期在线监测及降雨入流入渗问题诊断的技术方法提供借鉴和参考.     

城镇污水处理厂进水污染物负荷调研分析

伴随城镇污水处理厂大规模建设,排水系统的提质增效成为行业面临的重要问题,以全国部分污水处理厂进水水质数据为依据,对进水污染物负荷变化情况进行简要分析,又对北京市中心城区进水污染物变化情况进行了深入分析,对排入管网的污染物负荷变化进行规律性总结。结果表明,受汛期雨水稀释影响,各污水处理厂均存在水量超负荷、污染物总量低负荷的情况,单纯以水量计算污水处理负荷不够全面,建议结合污染物当量规范运行准则。     

HPB技术在污水处理厂应急扩容工程中的应用

湖南某污水处理厂现状处理规模10万m³/d,在提标扩容改造期间,须将二级处理构筑物分组停产进行改造,会导致处理能力减半,污染水环境。为实现不停产改造,采用了高浓度复合粉末载体生物流化床技术对生化系统进行应急扩容改造,改造过程共耗时20 d。改造后运行结果表明,在仅运行一半二级处理构筑物的情况下,厂区处理水量达到了10万m³/d,实现了其处理能力翻倍,且出水各项指标稳定达到了《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准。     

小岭村改造项目对济南泉域小岭强渗漏带的影响

为了解小岭强渗漏带特征及小岭城中村改造项目对强渗漏带的影响,采用野外试验、遥感解译及电法勘探等方法,分析了小岭强渗漏带地形地质、植被覆盖度等,并计算了项目建设前后的地下水入渗量,结果表明:小岭强渗漏带东部地势高于西部地势;第四系覆盖层厚度较薄,在0~2.5 m,下部为基岩界面,地下水补给能力较强;植被覆盖情况较好,以中覆盖度和中低覆盖度植被覆盖为主,占整个流域面积的65.82%;按照多年平均降雨量计算,完全自然条件下,小流域地下水入渗量为95.13万m³/a,现状开发利用条件下地下水入渗量为85.92万m³/a,现状条件下地下水入渗量减少9.21 万m³/a,减少量占自然条件下地下水入渗量的9.68%;小岭村改造项目建设前后硬化面积减少0.026 km²,地下水入渗量增加0.62万m³/a,表明该项目有利于泉域补给区地下水入渗量的增加。研究结果对济南泉域保护和实现济南地下水资源保护与可持续利用具有重要的实际价值和意义。     

城市雨水管网集蓄雨水径流资源潜能分析

城市雨水管网具有可观的集蓄空间，在不影响城市雨洪排水的前提下，利用管网进行雨水的动态蓄存，可作为一般雨水集蓄设施的替代方案。以西安市某高校校内雨水排水系统为研究案例，基于SWMM构建区域雨水排水模型，按照不同原则设置3种阻水方案，计算不同降雨条件下各方案存蓄的雨水水量。结果表明，3种方案不发生漫溢的临界降雨量均为8 mm,此时雨水蓄存量分别为2 367、2 325、1 989 m³,分别占管网总容积的88.61%、87.04%、74.46%。进一步分析2011至2020年西安市雨水管网集蓄雨水资源的潜能，最大年平均蓄存雨水量可达4.11×10⁷ m³,占年平均降水量的12.13%,蓄存能力可观。     

基于分区水质监测的污水管网收集效能评估

为评估城镇污水管网收集效能，提出了污水管网分区水质监测与化学质量平衡模型相结合的污水管网诊断评估方法，并联合贝叶斯-马尔科夫链蒙特卡洛模拟算法解决了溯源解析的不确定问题，对污水处理厂进水有机污染指标质量浓度偏低和可生化性低的原因进行了解析。以武汉市某污水处理厂服务区域为研究对象，建立了生活污水、工业废水和地下水的属地化水质特征因子数据库，并开展了污水干管分区水质特征因子监测。结果表明：通过耦合贝叶斯-马尔科夫链蒙特卡洛模拟算法与化学质量平衡模型，实现了基于水质监测的水量来源占比合理解析；研究区污水干管中电子工业废水量占比高达53.2%～74.4%,地下水入渗量占比为14.3%～29.5%,污水处理厂进水可生化性低的主要原因是大量无机工业废水排入污水管网；应加强对工业废水排入污水管网的监管，重点对研究区域上游污水管段的破损状况开展排查，通过精准化手段提高污水治理效能。     

高液位污水系统入流入渗评估方法与诊断研究

降雨导致的入流入渗(RDII)是城市污水管网普遍存在的问题，影响城镇排水系统的正常运行，高效、可靠的入流入渗评估与重点区域诊断方法是实现城镇污水处理系统提质增效的重要手段。南方平原河网城市的污水系统经常处于“雨天憋水停泵”的非正常运行状态，此时基于流量数据的常规RDII评估方法无法适用，因此，在传统流量评估基础上，通过引入合理的指标建立一套更具适用性的RDII评估方法意义重大。以一个非正常运行的高液位污水系统为研究对象，根据管网拓扑关系开展了为期8个月的数据监测，共获取流量、液位、电导率3个指标，并依据天气条件将监测数据分为3种工况，通过不同工况下流量与液位数据的对比，评估管网RDII的情况，并进一步依据电导率数据开展了初步的RDII的区域定位工作，识别出发生入流入渗的高可能性区块。     

湄公河与洞里萨湖水量交换特征

洞里萨湖是湄公河最大的连通湖泊,湄公河与洞里萨湖水量交换特征一直是国际社会关注的热点问题,但相关研究成果较少。利用4个河湖控制站的长系列水文资料,分析了湄公河与洞里萨湖水量交换特征,结果表明:湄公河与洞里萨湖的水量交换强度大,洞里萨湖对湄公河径流调峰补枯作用明显,每年汛期5—9月份均会发生倒灌,1995—2011年年均倒灌历时122 d,倒灌水量377亿m³,占湄公河干流同期来水的14.4%,倒灌洪峰流量8 402 m³/s,占干流同期来水的20%,其中7—9月份倒灌水量占全年的88.6%;汛后10月份—次年4月份洞里萨湖向湄公河补水,年均补水历时244 d,补水水量711亿m³,是湄公河倒灌入湖水量的1.96倍,占湄公河下游同期来水的29.9%,其中10月份—次年1月份补水量占全年的83.1%。年倒灌历时、水量与洪峰流量,年补水历时、水量与峰值的年际变化较小,变幅分别为76 d、283亿m³、6 095 m³/s和76 d、474 亿m³、4 677 m³/s,变差系数为0.07～0.24。倒灌、补水水量不仅与湄公河和洞里萨湖的来水大小有关,还受到河湖水位差及洞里萨河水位等因素影响。研究成果可为湄公河三角洲和洞里萨湖区治理提供科学依据。     

西安市第六污水处理厂设计水质水量分析与确定

城市污水处理厂进水水质与水量是污水处理工程设计的基本参数。针对拟建的西安市第六污水处理厂服务区域内的水量、水质进行调查,根据衡算法计算相应的水量和水质,并按照不同的保证率计算设计进水水质,建议按实测水质浓度90%保证率确定污水处理厂设计进水水质,同时依据实测水量确定污水处理厂的设计处理规模为10万m~3/d,监测和计算结果为西安市第六污水处理厂设计提供依据。     

海绵城市建设对上海中心城区雨水排水提标的效果研究

根据《上海市海绵城市建设规划(2017-2035年)》,到2020年建成区20%以上的面积需达到海绵城市建设目标和《上海市城镇雨水排水规划(2020-2035年)》规划要求主城区(含中心城)排水系统设计重现期达到5年一遇。本文以上海市中心城区某排水系统为研究对象,结合系统内近年来海绵城市建设情况,探讨海绵城市建设对中心城区排水系统提标的效应,研究中心城区排水系统提标的途径。结果显示,在5年一遇设计降雨下,中心城区积水量远大于雨水排水规划中提出的每平方公里1.2万m³;对海绵城市建设效果评估,海绵城市建设可有效削减地面积水量,提高排水系统排水能力,但由于老城区管网问题复杂,且海绵城市建设缺乏系统性,仍存在不达标区域。结合雨水规划要求,在源头分散设置浅层调蓄,排水系统可有效提标至5年一遇排水标准。     

城镇污水处理厂碳排放核算及减碳案例分析

针对城镇污水处理厂的温室气体(GHGs)排放，建立实用量化的指标核算与分析方法，并明确优化其产(排)污关联参数与排放因子的取值。以某10万m³/d城镇污水处理厂为研究对象，核算出其2021年实际碳排放强度约0.43 kg CO₂/m³,碳排放源贡献中，电耗因素居首(贡献碳排放权重为35%),而药耗因素在排放总量的权重为23%,因此节能降耗协同，对于减污降碳优化管控尤显重要。基于污水处理厂碳排放的显著性影响因子及其变化，需做好敏感性分析。抓好污水处理厂大功率耗电设备的效能与优化分析调控，调控平衡脱氮与除磷在生化反应单元的竞争矛盾，优选碳源种类、抓好碳源QC/QA、精细内外碳源投量(控制总体△C/N在7～8)及提升其利用效率，助力节约优先与绿色低碳目标。     

水解酸化-AAO-芬顿氧化工艺在某印染废水处理中的应用

苏州某工业开发区内污水处理厂扩建后总规模8万m³/d,因进水中含较高比例印染废水,进水COD浓度变化幅度大,采用水解酸化-AAO-芬顿氧化工艺对其进行处理,出水执行《关于高质量推进城乡生活污水治理三年行动计划的实施意见》的通知(苏委办发[2018]77号)中附件1苏州特别排放限值标准(以下简称“苏州特别排放限值”标准)。该工艺具有效率高,抗冲击负荷能力好,处理方式灵活等特点,投入运行半年多,出水COD、NH₃-N、TN和TP浓度分别稳定在7～17、0.08～0.39、2.83～6.05、0.03～0.10 mg/L。该扩建工程直接投资33 875.15万元,处理成本约2.34元/m³。     

滇池流域污水管网旱季水质水量特征研究

管网中污水的水质水量变化与污水处理厂的稳定运行密切相关。对昆明市第六污水处理厂进水口以及服务范围内的广福路干管、云秀路干管、新宝象河南岸干管进行了水质水量监测,结果表明:污水处理厂实际进水水质频繁超出设计值,2012年COD、BOD5、SS、TN和TP超出设计值的天数分别为202d、147d、209d、309d和175d。三根主干管的TN值持续高于污水处理厂进水设计值,广福路干管和云秀路干管夜间会出现水质水量冲击负荷。建议有关部门加强污染企业排入市政管网的水质监督;加强管网的检测、维护和修复,减少垃圾、河水、雨水进入污水管网,以免影响进水水质;合理调整运行参数并强化脱氮除磷,保证出水水质稳定达标。     

陕北地区某污水处理厂设计案例及经验总结

陕北地区某污水处理厂总规模10万m³/d,本期设计规模5万m³/d,污水处理采用速沉池-AMAO-磁混凝沉淀-反硝化深床滤池工艺,污泥处理采用一体化连续深度脱水-高温好氧发酵工艺,出水执行《陕西省黄河流域污水综合排放标准》(DB 61/224-2018)。污水处理厂投产后,出水水质全面优于排放标准(月平均值COD 17.2 mg/L,NH₃-N 0.3 mg/L,TN 12.6 mg/L,TP 0.2 mg/L)。介绍了污水处理厂主要处理构建筑物及工艺设计参数,并针对高泥砂、高浓度、污水低温的水质特点,进行了工程设计经验总结,提出了选取低负荷工艺参数以应对污水低温、重视格栅及速沉等预处理单元以防止高泥砂冲击和设备堵塞磨损、设置全厂多级超越及优化生物池配水方式、完善污水保温措施及处理构建筑物防冻等。     

平原老城区污水处理提质增效实施策略分析

以华东地区某城市老城区污水处理厂服务片区为研究对象进行分析,发现采取防倒灌措施后,污水处理厂污染物进水浓度提升明显。平原高地下水位地区污水处理厂进水浓度影响因素由大到小分别为:地下水入渗、管道沉积和降解、河水倒灌、降雨,对污染物进水浓度影响程度(以BOD5计)分别为:25%～34%、17%～26%、13%～18%、7%～10%。在平原老城区实施"清污分流",建议优先采取的措施为防治河水倒灌、管网修复,管网系统相对完备后可采取降低管网运行水位的措施,雨污分流需伴随着老城区改造循序渐进。通过多项措施的逐步实施,最终实现提高污水处理厂进水浓度的目标。     

高效脱氮泥膜复合工艺-磁混凝在污水处理厂提标改造中的应用

某污水处理厂处理规模为3万m³/d,原采用AAO微曝氧化沟工艺,通过在氧化沟各段分别设置不同类型固定式高效脱氮填料模块,与磁混凝工艺联用进行提标改造,改造后出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)的一级A及广东省地方标准《水污染物排放限值》(DB 44/26-2001)第二时段一级排放标准的较严值标准。经2021年实际运行,对比提标改造前、后生产数据表明,该工艺处理效果佳,实现稳定达标运行。