城市雨水径流中新污染物的赋存与去除技术研究进展

随着城市化进程的加速,雨水径流污染成为全球环境关注的焦点。除了传统污染物外,新污染物如持久性有机污染物、内分泌干扰物、抗生素和微塑料等受到日益关注。文章系统梳理了雨水径流中新污染物的种类、赋存情况及对环境的影响,并分析了相关去除技术的研究进展。持久性有机污染物在雨水径流中的来源多样,土地利用类型对其浓度有显著影响。由于内分泌干扰物的广泛使用,其已成为雨水径流中的重要污染物。抗生素和微塑料作为新污染物,其在雨水中的赋存和影响也逐渐受到关注。针对这些污染物,物理、化学、生态等多种去除技术被研究和应用,包括砂滤池、化学氧化、生物滞留池等。此外,源头管控也是减少雨水径流污染的重要手段,包括城市管理和规划、化学品使用管控和废物处理等。未来研究应加强对新污染物的监测与评估,并结合多种技术手段实现雨水径流污染的有效治理。

上海市《城镇排水管道非开挖修复技术标准》解读

上海市《城镇排水管道非开挖修复技术标准》(DG/TJ 08-2354—2021)于2021年11月1日起正式实施。文中重点阐述了《标准》编制的“难”与“异”,对其中涉及的技术体系、整体修复内衬分级、设计计算、材料与施工过程控制、质量验收等主要内容进行了解释说明,从而有助于对该标准的理解。

供水系统安全保障与韧性城市建设综述

城市发展的日益扩大为城市供水系统带来了新的需求和风险,为应对这些问题,供水系统应当具备较强的韧性以确保供水安全。文中从城市供水系统常态下的抗性以及突发事故下的韧性两方面论述了目前研究的供水安全保障韧性化建设技术。并通过分析某城市供水安全保障建设实例,提出城市供水系统安全保障与韧性建设的重点在于供水韧性范围的确定和提升,以及供水系统高效协同管理的实现。

城市初期雨水污染及处理措施的研究进展

初期雨水径流污染是整个降雨过程中径流污染的主要时段,若直接排入受纳水体会造成水环境质量恶化。因此,初期雨水的治理十分必要。文章从源头治理(绿色屋顶、透水铺装、下凹式绿地、截污雨水口)、过程治理(雨水调蓄池、植草沟、植被缓冲带)及末端治理(旋流分离器、人工湿地、生物滞留池)3个方面综述了初期雨水处理措施的应用现状。截污雨水口和旋流分离器对初期雨水中可溶性污染物处理效果较差,其余处理措施可以利用下渗缓冲机制削减雨水径流,同时截留降解污染物,但这些处理措施存在基质填料和植被类型对运行效果影响大、管理体系不完善等问题。针对以上问题提出4点展望:1)针对自身水质状况,完善雨水排放标准;2)雨水处理措施应因地制宜地选择参数(基质填料、植被类型等)并定期维护;3)侧重于技术创新化、设计标准化;4)可结合多种工艺以实现雨水高效快速处理。

上海溺谷相沉积层水文地质条件试验研究

依托上海市浦东新区某项目进行抽水试验,对上海溺谷相沉积层水文地质条件进行试验研究,探讨水文地质参数及不同微承压含水层的水力联系。以期对类似区域工程勘察、设计和施工有一定的借鉴意义。

复杂地块条件下初雨调蓄池设计

随着城市化进程的加快,城镇地表径流面源污染已成为影响河道水环境质量的重要因素。通过在排水系统末端的现状排水泵站处设置初雨调蓄池,已成为控制已建城区径流污染的重要工程措施之一。文章以上海市某已建排水系统新增初雨调蓄池的设计为例,结合用地条件及周边环境,对调蓄池的建设型式、设备选型、工艺参数及运行模式等要点进行了介绍。该调蓄池设计规模为13 600 m^(3),设计有效水深为16.3 m,采用全地下式重力进水的异形钢筋混凝土调蓄池。建设用地面积为1 161.8 m^(2),调蓄池用地指标仅为0.085 m^(2)/m^(3)。调蓄池放空通过“高、低扬程搭配”的水泵提升方式,设计放空时间为24 h。除臭采用“水洗涤+离子氧+化学填料吸附”的组合工艺,设计处理风量为35 000 m^(3)/h,除臭装置放置在地下设备夹层中。针对周边复杂环境及承压水风险,采用“两墙合一”的地下连续墙及全方位高压喷射(MJS)工法桩水平隔断的工程措施。经计算,该调蓄池每年可以削减入河的雨水污染物COD_(Cr)为295.8 t,SS为236.6 t,TN为22.2 t,TP为1.8 t,具有良好的环境、社会和经济效益。此案例可为其他相同类型的工程提供一定的借鉴参考。

市政污泥“热水解+高含固厌氧消化”处理工艺设计浅析

厌氧消化工艺因具有良好的污泥稳定化、减量化、资源化特性而在市政污泥处理中得到广泛应用,而“热水解+高含固厌氧消化”工艺具有减少厌氧消化系统占地和投资、大幅提升厌氧消化效率的特点,该工艺可彻底实现污泥无害化,更好实现污泥减量化、稳定化和资源化,在市政污泥处理应用中具有广阔前景。文章依托国内“热水解+高含固厌氧消化”工艺实际工程案例,对工艺流程和各系统组成进行梳理和分析,梳理工艺设计关键参数,并对该工艺的特点及设计要点进行分析,为类似项目的工程设计提供参考。

上海典型合流制排水系统溢流污染控制策略

现阶段合流制排水系统广泛存在于我国各大中城市,合流制排水系统的溢流污染是导致城市水体环境污染的主要原因。以上海市典型合流制排水系统为研究对象,结合资料调研及相关运行数据分析合流制溢流污染的主要影响因素,构建典型合流排水系统模型分析增设合流制溢流污染调蓄池,可有效削减合流制溢流污染。结合排水系统模型就初雨调蓄标准、雨水径流控制率及溢流污染次数等指标进行分析,当截流标准为11 mm,调蓄池容积为37 950 m^(3),年径流总量控制率为70.84%,泵站放江频次由27次降低为19次。对于城市合流制排水系统应结合当地降雨条件及受纳水体环境容量利用排水系统模型分析,将初雨截流标准、最小溢流降雨量作为截流式合流制排水系统改造控制参数。

污水中氮素的资源化利用技术研究进展

污水中含有的氮素可以被视作宝贵资源,如何实现从污水中“破坏性”脱氮转变为氮素的深度回收与增值利用,成为水污染控制领域亟待解决的核心问题,也是缓解由于人口膨胀带来的传统资源短缺困境的主要思路。文章以吹脱法、鸟粪石沉淀法、离子交换与吸附法、膜分离法、微生物燃料电池和微藻处理法为例,分析比较不同氮回收技术的适用对象及优缺点,探讨这些技术面临的瓶颈和挑战,最后从回收产品的市场需求和出水水质的角度评价不同技术在污水氮素回收方面的潜力,并展望未来氮回收技术发展趋势。

A/O工艺处理含油污水生物脱氮研究

随着《GB31570-2015石油炼制工业污染物排放标准》的实施,很多炼厂的污水处理场出水难以满足总氮(≤40mg/L)的排放标准,许多炼油污水处理场都面临着新建或升级改造现有装置的需求。A/O工艺具有运行简便,处理效果好的特点,经过多年运行,已经积累了很多成功实践的经验,因此可以作为一种成熟的工艺推广到含油污水的脱氮处理中。本文对A/O工艺生物脱氮进行了综述,从其技术原理、技术特点、影响因素等方面进行了探讨,作为设计和实际运行过程中的参考。

某工业区污水处理厂污水处理工艺设计

上海某工业区拟建污水处理厂近期设计规模为7.5万m3/d,其中工业废水量比例达到73%。在水质分析的基础上,采用"水解酸化+改良AAO+深度处理"的主体工艺方案,建立多水质工况的运行模式,并通过试验研究和模型分析优化设计参数,确保出水达到一级A标准。

余姚小曹娥污水处理厂升级改造工程设计案例分析

余姚市小曹娥城市污水处理厂一、二期工程处理规模为15万m^3/d,设计出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A排放标准,三期改造工程扩建规模为7.5万m^3/d,设计出水水质执行一级A标准。为了强化脱氮,改造工程新建生物反应池采用Bardenpho工艺,针对厂区用地紧张的特点,新建二沉池采用矩形周进周出沉淀池(与生物反应池合建)。改造工程总平面布置预留远期处理规模至30万m^3/d,出水标准至“准Ⅳ类水”的用地。文中介绍了三期改造工程工艺设计参数,并分析改造后的运行效果。

合肥市肥西县老城区初期雨水处理厂工艺设计方案

径流面源污染已成为水环境的主要污染源之一,亟待针对性工程措施治理。以合肥市肥西县老城区初期雨水治理工程为例,介绍针对分流制初期雨水的处理厂工艺方案设计。处理厂采取“预处理+生物处理+深度处理”的工艺流程,核心生物处理工艺采用曝气生物滤池,深度处理工艺采取“加砂高速沉淀池+滤布滤池”的组合工艺,确保出水稳定达标。出水经消毒后排放至潭冲河作为补水水源。工程建成后将大大改善潭冲河及派河水环境质量,提升地区的投资环境,为国内其他类似工程提供工艺设计思路与参考。

嘉兴市智慧污水管网平台感知层设计与应用

面对嘉兴市污水管网运行维护存在的诸多问题,嘉兴市智慧污水平台建设从实际出发,强调平台的排水专业属性,在梳理管网设施静态属性数据、精确采集系统动态运行监测数据的基础上,利用大数据管理平台、水力模型平台等应用支撑系统,形成了一系列应用场景。在感知层建设过程中,以网格分区为基础,通过感知设备合理选型与布设,加强排水设施感知能力建设,并以嘉兴市城市地图为底图,打通原有厂站监测数据,新增管网监测数据,集成第三方数据,以达到实时了解污水系统运行情况的目的,为完善平台信息采集能力、提升污水系统监管能力提供有力支撑。此外,通过感知层数据与排水系统逻辑的结合,形成了区域水量平衡分析、管网淤积分析、管网雨污混接分析等应用场景,为污水系统问题识别提供了有力抓手。

某印染工业污水处理厂工艺路线及设计实例

嘉兴某印染工业污水处理厂设计规模为5.0×10^(4)m^(3)/d,采用半地下建设型式,进水印染废水比例高达92%,废水组成成分复杂,难降解有机物浓度高,要求出水水质达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中一级A排放标准。针对进水水质特点,设计采用二级生化和物化组合处理工艺,通过中试试验确定适用的处理单元及设计参数并进行工程设计,比选分析后采用“预处理+调节池+初沉池+厌氧-缺氧-好氧-缺氧-膜生物反应器(AAOA-MBR)生化池+改良型芬顿+高效沉淀池+滤布滤池”的污水处理工艺路线。文中详细介绍了主要构筑物设计参数,对工程投资及运行成本进行了分析,可为同类型工业污水处理厂建设提供工程设计指导。

基于水动力模型与大数据分析的污水干线优化调度策略

随着我国城市化的快速发展与国家污水处理要求的逐渐提高,城市的污水排水系统越来越复杂。单纯依靠人工经验来进行污水系统的运维与优化调度的难度逐渐越大。文章以上海市白龙港片区污水主干系统为案例,创新性地提出了通过水动力模型耦合历史大数据分析来进行污水干线系统优化调度的技术方案:该方案通过历史大数据挖掘出各个泵站在污水厂不发生溢流情况下的启闭策略,并将此策略放入经过严格率定验证的排水模型中进行评估。目前得到的优化方案通过模拟可以将2021年的白龙港污水厂的旱天溢流天数从现状的58 d降低至50 d。该优化方案于2022年进行了试运行:相比2021年,在试运行的两个月内将旱天溢流总量降低了13%。基于此案例分析,最终总结出一种城市污水主干系统获取优化调度策略的方法。

用地受限条件下雨水泵站及调蓄池合建设计优化

为减缓暴雨造成的城市内涝以及控制径流污染对河道生态的影响,以上海浦东新区康桥路雨水泵站和控污调蓄池合建项目为例,针对泵站用地狭小、侧向进水、轨交18号线穿越用地等不利因素进行优化设计。通过优化泵站总平面布置,采用调蓄池、雨水泵站、设备用房上下叠建方式,在有限平面空间内合理布置各类吊装口、透气井、人员出入口;采用深度为73.70m的地下连续墙隔断承压含水层,解决了与轨交18号线盾构最小净距为8m的难题,保障轨交运营安全;针对调蓄池有效水深达7.5m,在排空过程中静扬程变动大的问题,提出了排空泵变频运行的节能优化措施;基于计算流体力学对进水流态的数值模拟分析,采用设置横梁的整流技术措施来缓解侧向进水主流偏流问题,实现进水流态稳定、流量分布均匀。

初期雨水就地调蓄处理工程方案及运行策略

雨水排口出流污染是南方某市“两湖”水质恶化的重要因素之一,通过排水管网改造解决雨污混接污染问题,采用调蓄处理的工程方案解决初期雨水污染及溢流污染问题,初期雨水处理工艺采用“高效沉淀池+曝气生物滤池(BAF)+高效澄清池+转盘滤池”的组合工艺。通过中试试验验证BAF间歇运行的适用性,连续运行工况下,COD_(Cr)、氨氮均能稳定达到Ⅳ类水水质;当间歇运行时,随着间歇期增大,氨氮的去除效果大幅度降低,当间歇期超过4 d后,出水氨氮浓度无法达到地表Ⅳ类水水质。文章提出了初期雨水处理工艺运行维护模式,为类似工程提供借鉴。

市政污水处理厂MBR新型精细膜法原位提标扩能方案技术经济分析

某市政生活污水处理厂拟进行提标扩能改造,处理规模由现状5万m^(3)/d扩建至10万m^(3)/d,出水标准由现状一级B标准提升至“地表准Ⅳ类水”标准。为探索节能经济的改造方案,案例针对提标扩能改造中的传统解决方案和新型精细膜法解决方案进行对比分析,结论得出:新型精细膜法解决方案较传统方案施工周期短、施工难度小,在用地紧张的改造项目中有较大优势;新型精细膜法方案在工程总投资节约32.3%的同时,每吨水处理利润可提升30%。由此,新型精细膜法解决方案在国内污水厂提标扩能改造项目中的占比具备较大提升潜力,案例为今后国内污水厂改造工艺的选择提供新的思路。

盐改性方法对沸石吸附氨氮性能的影响

采用不同种类盐对天然沸石进行改性,通过吸附动力学和吸附热力学特性对比,探讨了盐改性方法对沸石吸附生活污水中氨氮性能的影响。结果表明,NaCl、CH3COONa、KCl、MgCl2和CaCl2改性沸石分别在改性液浓度为0.2、0.6、0.4、0.2 mol/L和0.1 mol/L时达到最佳氨氮去除率,分别为95.9%、82.1%、75.4%、74.9%和78.4%,最高达天然沸石的1.3倍,改性成本仅为0.052元/t。天然沸石和盐改性沸石对的吸附可以用准二级动力学描述,适用Freundlich吸附等温模型,低温有利于反应的发生。盐改性增大了沸石的吸附速率、表面均质性和最大离子交换容量。