基于encoder-decoder框架的城镇污水厂出水水质预测

由于污水厂的出水水质指标繁多、污水处理过程中反应复杂、时序非线性程度高,基于机理模型的预测方法无法取得理想效果。针对此问题,提出基于深度学习的污水厂出水水质预测方法,并以吉林省某污水厂监测水质为来源数据,利用多种结合encoder-decoder结构的神经网络预测水质。结果显示,所提结构对LSTM和GRU网络预测能力都有一定提升,对长期预测能力提升更加显著,ED-GRU模型效果最佳,短期预测中的4个出水水质指标均方根误差(RMSE)为0.7551、0.2197、0.0734、0.3146,拟合优度(R2)为0.9013、0.9332、0.9167、0.9532,可以预测出水质局部变化,而长期预测中的4个指标RMSE为1.7204、1.7689、0.4478、0.8316,R2为0.4849、0.5507、0.4502、0.7595,可以预测出水质变化趋势,与顺序结构相比,短期预测RMSE降低10%以上,R2增加2%以上,长期预测RMSE降低25%以上,R2增加15%以上。研究结果表明,基于encoder-decoder结构的神经网络可以对污水厂出水水质进行准确预测,为污水处理工艺改进提供技术支撑。

采用深床滤池对东港污水厂出水深度脱氮处理

采用深床生物滤池对东港污水处理厂的出水进行深度脱氮处理,出水DO控制在1 mg/L以下,HRT=2 h,乙酸钠投加质量浓度在0.1 g/L,经深床滤池处理后,TN可被消除40%~60%,出水实现NH3-N〈5 mg/L,TN〈15mg/L的目标。在5~15℃的低温运行区间,深床滤池仍然可以实现对TN的有效去除。

上海某污水厂出水及其排放水体中隐孢子虫和贾第鞭毛虫的分析检测

目的:检测上海某污水厂处理出水及其排放水体黄浦江上游中隐孢子虫和贾第鞭毛虫存在水平。方法:微孔滤膜过滤、乙酸乙酯福尔马林分离、G iem sa染色、油镜及相差显微镜观察。结果:对污水厂所取八次水样中,贾第氏虫孢囊检出6次,阳性率为75%,检出贾第氏虫孢囊最高含量为56个/10 L;隐孢子虫卵囊共检出4次,阳性率为50%,检出隐孢子虫卵囊的最高含量为63个/10 L;贾第氏虫孢囊与隐孢子虫卵囊的共同阳性率为12.5%。从其排放水体黄浦江上游所取的8份水样中,贾第氏虫孢囊共检出2次,阳性率为25%,最高含量为45个/10 L;隐孢子虫卵囊只检出过1次,阳性率为12.5%,卵囊含量为30个/10 L;同时检测出贾第氏虫孢囊和隐孢子虫卵囊的共同阳性率为0%。结论:上海城市污水处理厂应加强对两虫的去除工艺改进,减少上海城市供水生物安全风险。

减少污水厂出水悬浮物测定误差的方法

在《城镇污水处理厂污染物排放标准》中悬浮物是重要的指标之一,但在实际生产中污水厂排放最容易超标项目也是悬浮物,除了水质原因外,另外的客观因素就是测定悬浮物时容易引起测量误差,作者提出了污水厂出水如何取样来避免测量误差的方法。

典型EDCs和PPCPs在中国市政污水厂出水中分布及臭氧化降解研究进展

市政污水处理厂出水关系地表水体水质。通过对国内不同区域市政污水处理厂出水中EDCs和PPCPs分布进行分析,发现虽然不同污水处理厂出水中EDCs和PPCPs含量不同,但传统工艺均不能实现完全降解。因此文章在分析现有臭氧化技术对EDCs和PPCPs降解的基础上,指出催化臭氧化和臭氧联合工艺可提高EDCs和PPCPs的降解率,建议用于市政污水厂出水的深度处理。

二氧化氯对污水厂出水的消毒及综合影响研究

在污水处理厂中,二氧化氯对污水厂出水的影响的很大的,不仅仅表现在消毒这一方面,会有综合性的反应,本文则详细阐述二氧化氯对污水厂的影响。

人工湿地对污水厂尾水强化脱氮处理的改进设计

针对污水厂尾水碳氮比低,TN含量高、难去除的问题,设计开发了以复合垂直流人工湿地为主,辅以生态塘-表流湿地的组合人工湿地系统,通过研究人工湿地脱氮机理及其影响因素,提出采用外加碳源来提高碳氮比,并利用上行垂直流人工湿地单元的缺氧环境进行脱氮。本设计根据大量研究和工程实例所总结的优秀经验,规模化应用人工湿地的先进工艺到实际工程中,实现污水厂尾水由地表水环境质量Ⅴ类提高至Ⅳ类,并大幅削减TN。

污水厂出水及下游大沽排污河磷形态及浓度变化规律研究

为分析研究不同污水厂出水及下游排污河磷形态及浓度的变化规律,2014年3—8月对污水厂A、B出水及其排污河下游与大沽排污河5个点位水体中的总磷（TP）、溶解性总磷（TDP）、溶解性无机磷（DIP）、溶解性有机磷（DOP）、颗粒态磷（PP）进行了动态监测。结果表明,各点位水体均以DIP为主,污水厂A出水TP变化范围为0.27～2.31 mg/L,均值为1.04 mg/L,下游各形态磷浓度低于出水浓度,污水厂B出水TP浓度范围为0.10～3.12 mg/L,均值为0.49 mg/L,下游各形态磷浓度除DOP外均高于出水浓度。大沽排污河的总磷浓度变化范围为0.60～6.26 mg/L,均值为1.82 mg/L。其他外源磷输入对大沽排污河磷形态及浓度影响大于污水厂。

微絮凝-超滤技术处理城市污水厂出水研究

利用微絮凝超滤组合技术处理某城市污水厂二级出水,结果表明:各主要污染物指标优于城市杂用水水质标准,并能满足反渗透进水水质要求;采用微絮凝代替传统的絮凝方法节省了絮凝剂;同时结合不断向膜组件曝气以及膜清洗等措施控制膜污染,效果显著。

臭氧/过滤/活性炭工艺深度处理污水厂二级出水

采用臭氧／过滤／活性炭工艺深度处理济南市水质净化二厂的二级出水。结果表明，在臭氧投加量为3mg／L、滤床和炭床的滤速均为6～12m／h、各工艺段的接触时间为13min的条件下，组合工艺对浊度、CODMn、NH4＋-N和NO2^-—N均有一定的去除效果，而对NO3^--N基本无去除作用；当原水的平均浊度、CODMn、NH4^＋-N和NO2--N分别为0．87NTU、1．24mg／L、1．78mg／L、0．13mg／L时，组合工艺出水的平均浊度、CODMn、NH4^＋-N和NO2^--N分别可降至0．25NTU、0．79mg／L、1．29mg／L、0．05mg／L。

纳米TiO_2-光催化灭活污水厂出水病毒的研究

选取宁波市两个污水处理厂消毒前后出水,以噬菌体MS2作为模式病毒,探讨纳米TiO_2-光催化灭活水中病毒的可行性。试验分别考察了TiO_2浓度、紫外光作用时间对病毒的灭活效果,评价了太阳光代替紫外光对出水中MS2的灭活能力。结果表明,TiO_2-光催化灭活污水处理厂出水MS2的效果因污水处理厂水质而异。低浓度TiO_2的灭活效果不佳,当TiO_2浓度为200mg/L时,紫外光照射6 h,A厂消毒后出水中MS2的灭活率为4.76-lg;照射10 h后,MS2的灭活率为6.94-lg;若使用太阳光代替紫外光照射6 h,则A厂消毒后出水中MS2灭活率可以达到7.88-lg,优于紫外光的灭活效果,表明在纳米TiO_2-光催化灭活污水厂出水病毒过程中以太阳光代替紫外光具有可行性。

复合垂直流人工湿地净化污水厂二级出水的研究

在间歇运行条件下,采用复合垂直流人工湿地净化污水处理厂二级出水,考察了其净化效果及影响因素。结果表明,该系统能够有效降低污水厂二级出水中的氮和磷,适用于城市污水的深度处理。在0.4 m3/(m2.d)的低水力负荷条件下,系统对COD、氨氮、总氮和PO34--P的去除率分别为87.4%、82.15%、60.32%和30.15%;当排空时间为2 h时,系统的处理效果最好,对氨氮、总氮、PO34--P的去除率分别为84.44%、65.46%和40.33%。

表面分子印迹聚合物修饰TiO_2纳米管去除污水厂二级处理出水中雌激素试验

制备了基于表面分子印迹聚合物修饰的TiO2纳米管（S-MIP—TiO2NTs）光催化剂，并利用SEM和FT-IR手段进行了表征。结果表明S—MIP—TiO2NTs的平均粒径为60nm，针对模板分子，相对于修饰前的TiO2纳米管（Ti02NTs），S—MIP—TiO2NTs的吸附选择性和光催化性能得到了提高。相对于高浓度范围（10～100mg／L），在低浓度范围（10～100μg／L）内S—MIP—TiO2NTs显示出较高的吸附催化性能。利用S—MIP—TiO2NTs可以去除尾水中部分代表性的雌激素，同时还具有较好的再生性能。

关于污水厂二级出水的生物滤池处理技术研究

由于生活水平逐步提高,环境问题越来越受到人们的关注,因此生活污水二级出水的处理标准变得越来越高。污水二级生物处理的方式有很多种,最为常见的是活性污泥法,但是这个方法有投资成本高、耗能较大、操作复杂等缺点。经过各个方面的对比,选择了综合性能比较好的生物滤池技术。生物滤池技术其实就是经过生物接触氧化过程之后,增加一个可以进行过滤吸附、进行生物作用的过滤池。本文首先简单分析了我国的污水处理的现状,得出生物滤池技术在污水二级处理过程中的必要性,然后对生物滤池技术进行了讨论。

污水厂尾水再生利用深度处理组合工艺效果分析

为了考察臭氧-混凝-机械加速澄清池-紫外再生水深度处理组合工艺的处理效果,对北京市某再生水厂各工艺单元的进、出水常规指标、有机物及指示病原微生物的去除进行了研究。结果表明,组合工艺对色度、浊度、有机物及指示病原微生物都具有较好的去除效果。当进水CODCr为19.6-29.6 mg/L、色度为24-28度、浊度为2-3 NTU、总大肠杆菌和粪大肠杆菌为106 cfu/L时,出水CODCr〈20 mg/L、色度〈15度、浊度〈1 NTU、粪大肠杆菌〈3 cfu/L,出水水质可满足回用水的水质要求。

利用城市生态河道深度净化污水处理厂出水的工程技术研究

提出了城市生态河道工程构建的技术方法,并研究了示范工程对城市污水处理厂出水的深度净化规律。实验结果表明,在保证生态景观功能的前提下,将生态河道技术工艺用于污水处理厂出水的深度净化,能够高效、稳定地去除氮磷等营养物,河道出水可以满足城市景观水体补充水源的水质要求,出水TP、PO43-、TN、NH3-N和NO3-N平均值分别达到0.263、0.116、2.570、0.752和2.438 mg/L,去除率分别达到85.4%、92.8%、60.8%、39.7%和77.2%。

MBBR法A^2/O式工艺对污水处理厂二级出水的脱氮研究

基于污水厂二级出水中NH3-N、TN含量过高及可生化性有机碳源较低的特点,利用移动床生物膜反应器法厌氧-兼氧-好氧式(MBBR-A2/O)工艺对其进行研究。反应器采用预挂好氧膜和有机负荷递减法相结合的方式启动,通过NH3-N去除情况反应微生物的生长演化过程,并进行氮素分析。结果表明,反应器启动分为3个阶段,微生物适应阶段、微生物活性提高阶段和微生物活性稳定阶段,在低碳源的条件下,反应器经50 d挂膜启动成功,对NH3-N去除率达到85%以上;在稳定运行阶段,对NO2--N、NO3--N、TN的去除率分别为68.9%、58.1%、69.9%,说明通过A2/O反应器串联运行,系统内存在同步硝化反硝化作用,达到强化脱氮的目的。

超滤系统工程清洗方法研究与运行优化

针对工程中遇到超滤膜污堵、严重影响运行的问题,通过拆膜并结合实际水质条件初步分析污染物,并根据污染物特性对比分析了多组清洗方法。研究对比了酸洗种类、碱洗浓度、碱洗时间、碱洗曝气对超滤清洗效果的影响,并以清洗后膜通量保持率、清洗后运行周期压差增长速率、清洗时间为清洗效果评价指标。结果表明,40 000 mg/L NaOH+4 000 mg/L NaClO碱洗4 h+碱洗曝气+1.5%柠檬酸酸洗的清洗方案更适合工程清洗,清洗后超滤标准化膜通量恢复至99%,清洗后保持率较常规清洗方法提高了近30%。工程实施后,超滤系统供水量由20 000 m~3/d水平提升至25 000 m~3/d水平,提高了25%,且每天保留了近5 h闲置时间,可为运行维护提供时间保障,需要时可进一步增大产水量,有效确保生产。

污水厂二级出水中抗生素抗性菌残留及其特性

抗生素滥用引起抗性菌扩散已成为严重的公共卫生安全隐患。以某污水厂二级出水为研究对象,检测青霉素、氨苄青霉素、头孢氨苄、氯霉素、四环素、环丙沙星、庆大霉素、阿奇霉素和利福平等9种抗生素在不同浓度下的抗性菌数量和比例,分析不同剂量紫外线对抗性菌的灭活效果及其复活能力。结果表明,青霉素、氨苄青霉素、头孢氨苄、氯霉素抗性菌的耐受性较强,复活能力较弱;四环素和庆大霉素抗性菌次之;环丙沙星、阿奇霉素和利福平抗性菌的抗性较弱,复活能力较强。随着抗生素浓度的增加,抗性菌数量减少,紫外线消毒剂量与抗性菌复活能力呈负相关。经紫外线常规消毒剂量灭活后储存过程中抗性菌出现复活现象。

不同潜流湿地去除污水中磷素的反应动力学

采用不同潜流型人工湿地对污水处理厂二级出水进行深度处理研究,分析其对磷素去除效果及其反应动力学模型。结果表明,在选取相同水力负荷条件下,与垂直潜流湿地相比,水平潜流湿地对污水中的磷素的去除表现出了较好的去除趋势;而与水平-沸石湿地相比,水平-石灰石湿地则表现出了对磷素更佳的去除效果,其去除率则基本稳定在66.3±3.32%~92.0±4.82%。另外,根据反应动力学模拟分析可知,四种潜流湿地符合一级反应动力学方程特点,即其对磷素的去除过程基本可以认为只进行到一级反应。