东北小区管网水生物稳定性及影响因素

为研究常规水质指标和生物稳定性的相关性,以我国东北某城市某小区供水管网为对象研究生物稳定性.采用生物可降解溶解性有机碳(BDOC)作为指标评价管网水的生物稳定性,并对管网中影响BDOC的因素进行统计分析.结果表明,管网水中BDOC变化范围为0.11～0.40 mg/L,属于生物稳定的饮用水,从管网入口到管网末梢,沿程各点BDOC变化不大;常规水质指标中,浑浊度和BDOC是正相关,而pH和BDOC是负相关.控制管网水中细菌的再生长,不能单单控制生物稳定性指标,应该把BDOC的控制与余氯的控制和浑浊度的控制结合起来进行.     

POD Analysis and Low-Dimensional Model Based on POD-Galerkin for Two-Dimensional Rayleigh-Bénard Convection

北方生活小区供水管网生物稳定性和影响因素研究

张新瑜,付 英

（济南大学 土木建筑学院,济南 250022）

创新点说明：

1）采用可生物降解溶解性有机碳（BDOC）评价管网水生物稳定性,方法快捷,避免细菌内源代谢的问题,测定准确性高;

2）确定了主要的常规水质指标和BDOC之间的相关关系;

3）提出了控制管网水质生物稳定性的措施。

研究目的：

为了评价北方生活小区管网水质生物稳定性;研究常规水质指标和生物稳定性的关系;确定管网水质生物稳定性的主要影响因素;最终提出管网水质生物稳定性的控制措施。

研究方法：

1）实验室供水管段的静态实验

选择与供水管网中使用相同材质的管段,进行实验,测定常规水质指标和BDOC,采用主成分分析,确定对BDOC影响较大的水质指标;

2）小区供水管网检测试验

通过对小区供水管网的现场实勘,根据检测点设置的原则,合理设置检测点,采样测试分析。

结果：

1）小区供水管网入口处,余氯浓度较高,对细菌的限制作用较大,BDOC浓度较高,随着管线延伸,余氯浓度逐渐降低,细菌活动增强,消耗管网水中的BDOC,BDOC浓度逐渐降低;

2）细菌的活动导致管网水浊度的升高,管网水力条件的改变,冲刷管壁也会增加管网水浊度;

3）所研究的生活小区管网水的pH是逐渐降低的,这是铁细菌和硫酸盐还原菌共同作用的结果。

结论：

1）所研究的生活小区管网水夏季和冬季的BDOC分别是1.39 和2.17 mg/L,管网水属于生物略不稳定水;

2）夏季管网水中的BDOC和余氯浓度沿着管网是逐渐降低的,而冬季BDOC的浓度是先降低,然后上升。管网水中BDOC的变化是余氯和细菌共同作用的结果;

3）BDOC和浊度有很强的相关性,水中的悬浮颗粒和管道腐蚀物都会增加管网水浊度;

4）水务部门定期维护供水管网,在建造新的管网时,采用非金属管材,可以降低管网水的浊度,提高管网水质。

关键词：可生物降解溶解性有机碳;供水管网;生物稳定性;水质;微生物可利用磷

     

给水管网中可生物降解溶解性有机碳的变化

以地表水为水源的水厂及相对应的给水管网为对象,研究可生物降解溶解性有机碳(BDOC)的变化及主要影响因素.结果表明:在给水管网中BDOC的变化是余氯和细菌总数两个因素相互制约的结果;同时,水温也是一个很重要的因素,不同的季节BDOC的变化趋势也不同.     

一种治理沼液的兼氧膜生物反应器工艺

兼氧膜生物反应器具有高效、低耗等特点,适宜处理高浓度有机废水.文中介绍了一种兼氧膜生物反应器工艺用于治理某养殖场沼液.结果表明,该工艺能有效去除CODCr、NH3-N、总磷和SS等污染物,处理后出水CODCr、NH3-N、总磷及SS浓度分别至50 mg/L、10 mg/L、7.5 mg/L和10 mg/L,去除率分别达98%、95%、50%和99%,满足《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)并可回用于养殖场道路清扫及周边农田灌溉.该工艺不仅出水水质好,不排放有机剩余污泥,还实现了无人值守,而且吨水占地仅0.3 m2/m3,单位处理成本1.05元/m3,经济实用.     

臭氧投加量对二级出水中污染物去除效果的影响

采用“混凝沉淀-臭氧(O3)-生物砂滤-活性炭(GAC)”组合工艺处理污水厂二级出水,考察了臭氧投加量对组合工艺处理效果的影响.结果表明,当臭氧投加量在1 ～5 mg/L时,组合工艺对NH4+-N、NO2--N、UV254和色度的平均去除率分别在70.61％、54.92％、20.63％和42％,其中当臭氧投加量为3 mg/L时,组合工艺对上述各项指标的去除效果最好,其NH4+_N、NO2--N、UV254和色度的去除率分别为99.41％、80.13％、28.06％和58.33％.“混凝沉淀-O3-生物砂滤-GAC”组合工艺深度二级出水能够有效去除水中的污染物质,提高深度处理出水水质,具有很好的应用前景.     

高锰酸钾强化浮滤池工艺处理引黄水库水试验研究

以引黄水库水为研究对象,进行了高锰酸钾预氧化与浮滤池组合工艺运行试验,通过检测CODMn、浊度、UV254、NPOC嗅味和消毒副产物,考察该组合工艺对污染物的去除效果.结果表明:该组合工艺出水CODMn、浊度、UV254和NPOC(不可吹出有机碳)的平均值分别为1.28mg/L、0.40NTU、0.017cm-1和1.388mg/L,平均去除率分别为60.1％、89.8％、56.6％和49.1％;也显著提高了水体嗅味以及消毒副产物的去除率.     

一体式PAC-UF工艺处理水厂待滤水的中试研究

通过中试,研究一体式PAC-UF工艺取代传统砂滤池工艺的适用性和经济性,并将其与单独超滤和水厂砂滤池比较.结果表明,PAC-UF工艺平均出水浊度为(0.041±0.010)NTU,粒径>2μm的颗粒数平均为(13±8)/mL,可保证出水良好的生物安全性.在PAC投加20 mg/L情况下,PAC-UF工艺对CODMn的去除率为(21.0±9.9)%,对不含亚硝酸盐部分CODMn的去除率为(33.7±11.1)%,对UV254的去除率为(51.0±10.7)%,PAC-UF工艺对浊度和有机物的去除效果明显优于传统砂滤.但PAC-UF工艺对NH4+-N去除效果不佳.在实验工况条件下,工艺能稳定运行,可以维持运行3个月左右化学清洗1次.PAC-UF工艺适用于高有机污染、低NH4+-N的原水水质,它可以有效地提高水厂出水的生物安全性和化学安全性.     

特征水质指标空间修正插值法预测混合供水带

针对多水源供水地区不同水厂之间存在混合供水带,水力水质条件不稳定,易出现铁释放超标、余氯偏低等水质问题,采用特征水质指标空间修正插值法预测该水质风险区域。特征水质指标是指不同水厂出厂水差异较大,且在管网中按一定规律分布、具有明显识别特征的水质指标,根据其空间分布情况可以判断各水厂单独及混合供水区域。考虑到管网分布与地理空间差异,在插值前引入修正系数对特征指标进行修正。以双水厂供水的H市为例预测混合供水带,结果表明:H市一般特征指标电导率和敏感特征指标总铁质量浓度的空间修正插值结果基本一致,且与水力模型模拟结果基本吻合;在所预测的混合供水带内设置在线监测点,观测到流速、流向的频繁改变,符合混合供水带水力特征,说明预测结果正确,方法可行。     

浸没式MBR工艺应对饮用水源氨氮冲击负荷的效能

在平行运行的条件下对比研究了单独的浸没式膜生物反应器(membrane bioreactor,MBR)、生物活性炭(biological activated carbon,BAC)以及BAC+MBR联用工艺应对饮用水源氨氮冲击负荷的效能.结果表明,单独的MBR具有优异的应对水源突发性氨氮污染的能力:ρ(NH3-N)在原水中为8～10 mg/L的情况下,出水中仅为(0.36±0.15)mg/L,而且出水中仅在进水ρ(NH3-N)高达9.74 mg/L时产生了短暂的NO2--N积累现象.BAC由于受到供氧能力的限制,对氨氮的去除能力有限,并且出水中始终存在NO2--N积累.而BAC+MBR联用工艺也能在氨氮冲击负荷时较好去除NH3-N,ρ(NH3-N)在原水中为8～10 mg/L时可在出水中降至(0.39±0.19)mg/L,但是出水中产生NO2--N积累的时间明显长于单独的MBR.然而,BAC+MBR联用工艺能通过两级生物屏障更好地去除水中的有机物,因此建议根据原水水质等条件选择合适的生物处理工艺.     

生物浮岛技术对八干渠水质净化研究

目的 改善八干渠再生水景观河道当前水质.方法 采用生物浮岛技术建立生态示范工程,并确定以旱伞草、慈姑、美人蕉等为主的高等植物构建生物浮岛与水体自净相结合的恢复体系.结果 生物浮岛技术对再生水景观河道的水质具有一定的保持和净化作用,其中TP出水质量浓度约为0.2～0.38 mg/L,TN出水质量浓度约为2.0 mg/L,NH3-N出水质量浓度约为0.8 ～2 mg/L,NO3-N出水质量浓度约为0.25 ～ 1.0 mg/L,CODcr出水质量浓度约为30 ～70 mg/L.结论 生物浮岛技术对TN和TP均有较稳定的净化效果,而对CODcr和NH3-N的净化效果并不理想,其中温度是影响示范工程处理效果的重要因素.     

净水厂排泥水的过滤特性研究

通过恒压过滤实验研究了净水厂排泥水过滤的难易程度,研究了不同浓缩时间的排泥水对比阻、压缩系数及沉降速率的影响,结果表明净水厂的排泥水颗粒难于沉降,但属易于过滤的,过滤处理前可以不添加助滤剂,得到的滤饼属于高压缩性物料,且净水厂排泥水的比阻、沉降速率与排泥水的沉淀浓缩时间有密切关系,长时间的沉淀浓缩排泥水沉降速度明显降低,但比阻降幅较大,有助于后续机械脱水处理.     

水塔水位控制系统的研究与设计

水塔水位控制系统是我国住宅小区广泛应用的供水系统,传统的控制方式存在控制精度低、能耗大的缺点,研究设计的基于PLC控制的多泵循环变频恒压供水系统,采用可编程序控制器、变频器以及压力变送器等器件,完成逻辑控制、变频调速和数据采样等功能,使系统实现自动控制,达到节能的目的,提高了供水系统的质量。     

节约用水保护水资源

水资源紧缺是世界、中国乃至各地区所面临的问题。解决水资源短缺问题的首要任务是节约用水、保护水资源。利用各种节水措施以及污水资源化是解决水危机的根本途径。     

工业用水定额的变化对需水量预测的影响研究

山西万家寨引黄入晋工程是国家重点建设工程,山西是国家能源重化工基地,水资源缺乏,地下水超采严重,制约了当地人民生活和经济的发展,引黄工程是解决山西省城市人民生活及工业水资源紧缺问题的根本举措.需水预测是确定工程规模的重要依据,为了确定引黄工程的规模及其经济效益,分别于不同年份对太原供水区进行了三次需水预测研究.由于影响需水预测的因素众多,致使三次需水预测值有所不同,重点分析了工业用水定额的变化对需水预测的影响.结果表明,工业结构、生产工艺、设备、规模和工序对万元产值取水量和复用率等工业用水定额影响较大,而工业用水定额的变化将引起需水量的变化.     

水质分区在供水系统水质管理中的应用

由于用户用水量及管道基础数据不完善,供水管网水力模拟在实际供水系统中的应用受到了限制.供水系统水质分区充分利用水厂、管网中水质测点的监测数据,先筛选出适合聚类分析的水质指标,再利用聚类分析的方法确定各水厂的供水范围,进而根据多年的水质资料确定各水厂供水区域交汇的漂移带及区域末梢监测点.各区域末梢监测点的水质资料通过SCADA系统传至调度中心,为供水企业全面掌握供水系统的水质状态、确定合理的水质、水量调度方案提供了可靠的依据,便于从水质安全的角度实现供水系统宏观调控,指导各水厂科学、合理运行.该方法水质资料可获得性强、对用户用水量及管网基础资料的依赖性弱、方法科学合理,适用范围广,可操作性强,便于推广应用.     

加强水资源管理实行计划用水、节约用水

面对我国水资源日趋紧张 ,黄河下游断流 ,水质污染严重的状况 ,结合工作实际 ,就如何加强计划用水和节约用水 ,从提高全社会节水意识入手 ,加强和改进水量调度 ,取水许可证年审 ,完善水资源管理监督体制 ,限制污水排放 ,保护生态环境 ,加强节水设施建设 ,建立健全流域水资源管理的法规体系等方面提出了建议 .     

碱性废液对水处理构筑物的腐蚀破坏研究

纯碱工艺中碱性废液对混凝土结构水处理构筑物产生较严重的腐蚀和破坏.在其腐蚀破坏过程中,溶解性化学腐蚀、膨胀性结晶化学破坏和强碱腐蚀作用等几种腐蚀同时存在,并相互影响,起作用的影响因子有镁离子、氯离子、硫酸根离子和废液的强碱性等.     

碱性废液对水处理构筑物的腐蚀破坏研究

纯碱工艺中碱性废液对混凝土结构水处理构筑物产生较严重的腐蚀和破坏.在其腐蚀破坏过程中,溶解性化学腐蚀、膨胀性结晶化学破坏和强碱腐蚀作用等几种腐蚀同时存在,并相互影响,起作用的影响因子有镁离子、氯离子、硫酸根离子和废液的强碱性等.     

水工清水混凝土质量的控制

探讨了清水混凝土的常见质量缺陷,就如何通过控制所用原材料和配合比设计、施工过程的模板选用、浇筑等方法来保证清水混凝土的施工质量进行了探讨。     

三相六极开放式水阻器的水面电位分布

水电站中新机运行时,三相六极开放式水阻器常用作电气负载。为了防止事故发生,确定水面安全区域,必须计算水面的电位分布;文献[1,2]分别叙明用子面元近似数值法分析和计算三相三极水阻器中的电流场。首先,本文在此基础上推出三相六极水阻器水面电位的计算公式,通过模拟试验装置,电位计算结果与测试结果相当吻合,说明计算方法正确,实际可行;其次,将所编程序用于三相六极开放式水阻器实例,求出水面电位分布曲线,供工程人员参考。