西安市城区非点源污染特性与负荷估算

河流水质在较大程度上受城市非点源污染的影响,因此,有必要对城市非点源污染特征和负荷进行研究。2010-2011年,对西安市主城区不同类型小区的降雨径流进行了水质监测。根据监测结果,进行了西安市地表径流污染特征分析,计算了2010年（一般年）主城区的非点源污染负荷。结果表明：在降雨产流前20分钟径流中污染物浓度最高,随着降雨历时的延长,污染物浓度呈逐渐下降趋势,交通区径流中污染物浓度波动幅度最小,居住区污染物浓度波动幅度最大,交通区SS、COD、重金属平均浓度值最大,商业区NH3-N、TN、TP平均浓度值最大;浓度法、监测降雨量占年降雨量的比例估算法在城市非点源污染负荷估算中具有较好的可靠性,根据每个功能区的平均浓度和对应的地表径流量计算相应负荷量后加和的方法与使用所有功能区综合平均浓度和地表径流总量直接计算总负荷量的方法结果符合较好;西安市主城区2010年SS、COD、NH3-N、TN、TP、Cu、Zn、Pb、Cd、Cr的非点源污染负荷量分别为12958.482 t、3444.187 t、141.895 t、231.367 t、7.492 t、0.943 t、4.294 t、2.193 t、1.066 t和1.440t。交通区各污染物输出系数最大,绿地输出系数最小。     

雨水花园集中入渗对地下水水位和水质的影响

为探究雨水花园集中入渗对地下水水位、水质的影响,2016年5—10月,每次雨前和降雨后1 d、3 d、5 d、7 d对三个地下水井(J1为对照井,J2和J3为监测井)的地下水位进行监测,并采集水样测定COD、NH4+-N、NO3-N、TN和TP的含量。监测结果表明:三个地下水井的水位变化幅度为J2J3J1;雨水花园集中入渗对地下水的补给作用具有滞后性,总体滞后3~5天。每次降雨后J2和J3地下水中COD、NH4+-N、NO3-N、TN和TP含量有所升高,但又快速下降;汛期(7、8月份)J2和J3中COD、N、P含量略有上升,汛期末其含量逐渐下降并趋于稳定。说明在本监测条件下,雨水花园集中入渗有利于补给地下水,但对地下水水质的负面影响不明显。     

SBR工艺处理垃圾渗滤液的试验研究

采用SBR工艺处理城市垃圾填埋场排除的渗滤液,在原水水质波动较大的条件下,取得较好的处理效果,COD,BOD,NH3-N,TN的去除率平均为86.1%,97.4%,94.5%和81.3%.在SBR时间效率试验中发现SBR在反应3~4 h内,微生物降解速度较快,这段时间COD,BOD5,NH3-N的去除率占总去除率的90%以上,TN去除率占总去除率的75%左右.另进行SBR的串联处理试验,也取得较好的处理效果.     

基于SWMM模型的城市雨水花园调控措施的效果模拟

以西安市某片区降雨径流及其污染为研究对象,对研究区域进行合理概化,根据实测结果,通过率定及验证,构建暴雨雨水管理模型(SWMM),模拟不同重现期(两年一遇、十年一遇以及二十年一遇)下研究区域有无雨水花园调控时的水量及水质状况。结果表明,设置面积比例约为2%时,在2年一遇至20年一遇的降水条件下,洪峰流量迟滞时间为5~7min,对径流总量削减率为25.69%~42.02%;对TN负荷削减率37.88%~42.41%;对TP负荷削减率35.30%~41.42%;对COD负荷削减率40.58%~42.71%;对SS负荷削减率42.10%~42.75%。雨水花园对城市暴雨所形成的径流在水量与水质两方面都有较好的控制效果,能够减少径流总量,降低径流峰值,同时削减污染物浓度峰值,减少污染物负荷;并对流量以及污染物浓度峰值有一定的迟滞作用。但随着降雨强度的增加,雨水花园的调控效果会随之降低。     

北京温榆河流域水污染控制情景模拟与分析

温榆河的水环境状况已成为制约该流域乃至北京市经济、社会和环境协调发展的重要因素。本研究以控制水污染为目标,从点源控制和非点源控制两个方面出发设计了不同的情景方案,应用SWAT（Soil and Water AssessmentTool）模型进行温榆河流域的水污染控制情景模拟计算和分析。结果表明：控制点污染源的达标排放是减少温榆河入河污染负荷量和改善水体环境的有效措施,总氮和总磷负荷的削减率分别达到66.2%和80.5%;改变农田施肥量和施肥方式、坡耕地的退耕还林和减少城镇区不透水面积等措施对减少流域的非点源污染负荷产出都有较好的效果,且各种不同的污染控制措施对总氮、总磷的削减效果不同,总氮削减率为1.2%～32.3%,总磷削减率为3.7%～49.9%。模拟结果还显示,只有将点源控制和非点源控制相结合、浓度控制和总量控制相结合,并辅以适当的河道治理工程,才能彻底实现温榆河水质还清的目标。模拟分析结果可为该流域的水污染控制和治理规划提供参考。     

基于SWAT模型的温榆河流域非点源污染模拟与分析

流域非点源污染是水体污染的重要来源之一.本文以北京境内的温榆河流域(北关闸以上)为研究区,建立了温榆河流域SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型.利用北关闸及沙河闸2004-2005年的实测月径流、泥沙、总氮及总磷等数据进行了模型的调参及验证.应用模型对不同水平年的径流、泥沙和非点源污染负荷进行了模拟计算,分析了流域内点源和非点源污染的贡献率,并重点对非点源污染的时空产输出特性进行了分析.结果表明,与点源污染比较,温榆河流域内的非点源污染贡献不大.对于非点源污染输出量,从时间分布看,讯期所占比例超过全年的90%;从空间分布来看,在沙河闸上游以林地为主要土地利用类型的区域非点源污染负荷模数较小,而以山区旱地为主要土地利用类型的非点源污染负荷模数较大.     

基于河流断面监测资料的非点源负荷估算输出系数法的研究和应用

由于缺少基础监测资料,大中型流域的非点源负荷的估算一直是国内相关研究的难点。本文提出以大中型流域为估算单元,综合考虑土地利用形式、水文地理条件等因素,建立流域非点源负荷输出系数法计算模型,利用河流断面的历史监测数据,通过水文分割和最优化数学方法进行参数率定,克服了非点源污染监测难度大,历史资料缺乏的困难。应用计算模型估算了辽河铁岭段的面源污染负荷,利用2009年污染物普查的相关数据进行验证,估算结果与污染普查估算结果相差小于15%。该种方法以水文监测资料和河流水质断面监测资料为基础,历史数据相对丰富,通过计算机编程进行计算,可实现对流域非点源污染的快速预测和分析。     

基于SWMM模型的城市内涝与面源污染的模拟分析

随着城市化的快速发展,城市内涝和径流污染现象日益严重。本文以陕西省西安市与咸阳市建成区之间部分区域为研究对象,利用SWMM软件对研究区域建立模型,对传统开发(TD)模式与低影响开发(LID)模式下不同情景的降水事件进行模拟。结果表明:(1)LID措施对于缓解雨水管网节点的积水情况具有较好的效果,重现期较小的降雨事件中,未有积水现象出现;强度大的降雨事件中,径流量及径流污染物均能得到较好调控。(2)在不同情景下,添加LID措施后径流总量控制率提高了3.18%~15.14%,洪峰迟滞时间为5~30min。LID模式与传统开发模式相比较,SS负荷削减率提高了28.16%~38.92%;COD负荷削减率提高了25.24%~36.34%;TP负荷削减率提高了29.78%~40.02%;TN负荷削减率提高了26.57%~37.26%。LID措施能够有效调控城市暴雨径流量,削减径流污染负荷。但随着降雨重现期的增大,LID措施对于暴雨径流和污染负荷调控效果逐渐减弱。     

渭河西咸段水质时空变异特征分析

为查明西咸新区地表水环境质量状况,对其范围内的三条河流进行了连续两年的水质监测,并运用层次聚类、判别分析、主成分分析等多元统计方法对污染物的时空分布差异进行了分析。结果表明：研究河段整体氮磷污染严重,总氮（TN）超过地表水Ⅳ类水质标准7.62倍,总磷（TP）超标3.60倍,氨氮（NH3-N）超标1.89倍。聚类分析结果表明,水质在时间尺度上按水质优劣可分为丰水期、平水期、枯水期三类;在空间尺度上,渭河、沣河水质分为一类,新河为一类。研究区水质污染受上游来水水质的影响较大,上游的生活污水、工业废水排放以及农业面源污染是渭河干流的主要污染源,沣河主要为农业面源污染,而新河主要是以人为污染为主。     

污水浓度对高原湖泊人工湿地处理率的影响研究

通过改变表流和潜流人工湿地的进水总磷（TP）、总氮（TN）的浓度,采用6种湿地植物（紫叶美人蕉、水葱、水葫芦、水芹菜、菖蒲、芦苇）的对比实验,对比分析了6种不同植物的表流和潜流人工湿地处理率随浓度变化的规律,得到了6种不同植物的表流和潜流人工湿地的理论最优处理浓度、理论最优去除率、实际最优处理浓度、实际最优去除率和TP、TN最大日处理负荷。实验结果表明：六种植物的表流和潜流人工湿地对TP、TN去除率随着浓度的增加而降低,植物不同,处理率降低程度不同,且潜流比表流去除率降低值小。水葫芦去除率随TP浓度增加变化不大,表流处理率降低1.61%,潜流降低1.12%;美人蕉变化较明显,表流处理率降低2.94%,潜流降低了2.55%;随TN浓度增加,紫叶美人蕉去除率降低最小,表流处理率降低17.07%,潜流降低15.94%;芦苇去除率降低较明显,表流处理率降低20.86%,潜流降低18.20%。同时,根据实验结果得到6种植物表流人工湿地最大日TP去除量为60.16g（m^-2·d^-1）;潜流人工湿地最大日TP去除量为81.50g（m^-2·d^-1）。表流人工湿地最大日TN去除量为547.20g（m^-2·d^-1）;潜流人工湿地最大日TN去除量为577.60g（m^-2·d^-1）。     

动水中MABR-生态浮床组合装置净化效果试验研究

为探究生态浮床（EFB）、膜曝气生物膜（MABR）及其组合装置在动水中的净化效果,开展了三种净化装置在不同水动力条件下（2.5 m/h、10 m/h、20 m/h）对水体中NH4+-N、高锰酸盐指数（CODMn）、总磷（TP）和总氮（TN）等4类污染物净化效果的模拟试验研究。试验结果表明：膜曝气生物膜-生态浮床组合装置可显著提高净化效果,对4类污染物的去除率较河水自净试验可分别提高40% ~ 44%、17% ~ 34%、13% ~ 21%和14% ~ 30%;综合考虑4类污染物,组合装置在10 m/h的水动力条件下的净化效果最佳,且组合装置中MABR可起到一定缓冲作用,使水生植物的适用流速范围更广;在模拟试验所采用的水动力条件下,组合装置对4类污染物的净化呈现出不同规律,污染物浓度较高时,组合装置对NH4+-N的净化速率随流速的递增而递增,对CODMn、TP和TN的净化速率在10 m/h的水动力条件下达到最大;试验后期,污染物浓度较低时,组合装置无法正常发挥其高效的净化作用,对4类污染物的净化速率均偏小。     

剩余污泥改良生物滞留设施雨水径流控制效果

为应对城市面源污染控制及污水厂剩余污泥处置问题,用剩余污泥改良生物滞留设施基质,通过理化特性分析筛选适宜的掺泥比例范围,并考察剩余污泥基质生物滞留设施的雨水径流调控效果。结果表明：在上层15cm基质掺入比例≤44.8%的剩余污泥可有效提升生物滞留设施雨水径流调控能力。基质中掺泥比例越大,生物滞留设施雨水径流总量调控效果越优,而出水污染物浓度则呈现略有上升的趋势。与砂土基质相比,40%剩余污泥基质生物滞留设施的次径流总量削减率可提高16.9%,出水COD、TN、NH₄⁺-N和TP平均浓度分别为29.10 mg/L、3.25 mg/L、1.66 mg/L和0.093 mg/L,可满足GB 3838—2002《地表水环境质量标准》ΙⅤ类、Ⅴ类、Ⅴ类和Ⅱ类水质标准。     

基于S7—400的污水厂SCADA解决方案

本文以河北承德日处理污水12万吨某污水处理厂为例.分析了污水处理的工艺流程：设计了该厂的自动监控系统。本系统采用了西门子公司的S7-400PLC作为数据采集及控制单元,运用各种检测设备对DO、液位、流量、COD、PH值、SS以及进水和出水的总磷、氨氮等参数进行检测。上位机采用了WebAccess上位监控软件。该系统实现了污水处理全过程的实时监测和控制。     

固定化微生物厌氧-好氧处理焦化废水中COD及氨氮的研究

应用固定化微生物小球技术结合厌氧-好氧工艺处理焦化废水中的COD和氨氮,结果表明可行,该法与传统的活性污泥法及固定化硝化菌处理系统相比较,具有明显的优越性。经固定化微生物厌氧酸化24 h、好氧曝气24 h后,出水COD为132.1 mg/L,氨氮为24 mg/L,达到国家GB8978-1996二级排放标准(COD≤150 mg/L;氨氮≤25 mg/L)。表明该法在焦化废水处理方面有一定价值。     

三门峡水库非汛期控制运用水位对库区泥沙冲淤的影响

为了控制和降低潼关高程,缓解水库运用对渭河下游的不利影响,三门峡水库自2003年以来开展了非汛期控制最高运用水位不超过318m的原型试验,亦称过渡运用方案。本文分析了水库实施过渡运用方案以来,库区冲淤和潼关高程的变化规律,探讨了非汛期控制最高运用水位不超过318m的作用。发现实施过渡方案以来,库区累计淤积量与叠加流量加权平均坝前水位的关系,符合以往的关系曲线。汛期多水少沙的洪水过程是2003年潼关高程冲刷下降的主要原因,过渡方案控制非汛期最高水位不超过318m的作用不大。本文认为,在三门峡水库非汛期控制最高运用水位的同时,应注意到水库的平均运用情况和综合作用。     

The water quality monitoring of rural drinking water and analysis of improvement by nanofiltration membrane in Poyang Lake area

ABSTRACT

Water quality monitoring is the main basis for water quality assessment and water pollution control. According to Standard Test Method for sanitary standard of drinking water (GB/T5750-2006), we monitor COD, nitrate, ammonia nitrogen, arsenic, TDS and pH of 20 samples in Poyang Lake area rural drinking water. Results show that pass rate of ammonia nitrogen, arsenic and TDS were 100%, pass rates of nitrate was 78.95%, pass rates of pH was 68.42%, and COD indicators pass rate was only 26.32%. Based on the analysis of the main pollutants in drinking water in the area, the nanofiltration membrane technology was applied to the deep treatment of drinking water in the centralized water supply department.