“倾城”暴雨考验下的我国城市雨水系统

雨洪问题将长期困扰我国城市 每到雨季，包括北京这样“极度缺水”的许多城市可能转眼之间就呈现“水多”之怪状。多年来许多城市都饱受内涝之苦，造成巨大的损失和恶劣的社会影响，甚至付出不少生命的代价。近年来，城市水涝灾害好像还呈加剧之势，引起政府和社会各界的高度重视。

城市雨水径流热污染及其缓解措施研究进展

阐述了城市雨水径流热污染对受纳水体的影响,尤其是对鳟鱼、鲑鱼等冷水鱼的危害,分析了城市下垫面对雨水径流温度的影响,指出非渗透路面所储存的大量热量促使雨水径流的温度升高。综述了国内外城市雨水径流热污染效应及雨水管理措施对径流温度影响方面的研究现状,指出我国开展径流热污染研究及采取缓解措施的必要性。在对发达国家和我国的雨水管理措施缓解城市雨水径流热污染效果评析的基础上,结合我国典型城市特点提出了缓解城市雨水径流热污染效应的若干建议。

绿色雨水基础设施构建城市良性水文循环

我国城镇化转型正进入关键时期,城市化带来的一系列生态环境问题,高污染、高碳排放、缺乏生态功能的传统灰色雨水基础设施难以支撑城市生态建设。绿色雨水基础设施作为城市雨水系统的重要组成部分,对恢复与构建城市良性水循环、保护生态环境起着至关重要的作用。首先强调雨水、水循环与城市发展关系的重要意义,以此为基础,对绿色雨水基础设施的内涵、组成及基于绿色雨水基础设施构建城市良性水循环的水文学基本原理进行了简要阐述,提出以绿色雨水基础设施为基础构建可持续城市雨水系统,并结合实际案例说明绿色雨水基础设施规划设计的具体应用。

低影响开发与绿色雨水基础设施——解决城市严重雨洪问题措施

LID强调雨水为一种资源而不是一种"废物",不能随项目的开发而任意直接排放,要求在汇水面源头维持和保护场地自然水文功能、有效缓解大量不透水面积带来的不利影响,与利用管道(渠)排放的传统雨水系统不同,LID不仅强调采用小型、分散、低成本、且具有景观功能的雨水措施控制径流总量和污染物水平,还强调在规划设计阶段-项目实施阶段上的源头就要系统地考虑应用低影响开发的理念和措施,以实现维持场地原有水文条件的总体目标。

城市雨水控制利用项目投融资模式探讨

根据公共物品理论和项目区分理论,分析不同类型和功能的城市雨水控制利用项目的经济属性,进而讨论不同经济属性雨水控制利用项目的投资主体、融资结构及偏好。探讨雨水控制利用项目的几种典型融资模式:政府财政融资模式、银行贷款模式、资本市场融资模式、经营资源融资模式和民营资本及外商直接投资模式等,并分析了各种模式在雨水控制利用项目融资中的应用前景。

雨水花园植物的选择与设计

雨水花园是重要的低影响开发雨水控制措施,它可以有效净化雨水中的污染物,削减径流总量及峰值流量,降低径流速度,且具有很好的景观和生态功能。植物是雨水花园的关键要素,对雨水滞留净化功能、生态功能和美学价值起着至关重要的作用。结合国内外针对雨水花园中植物的功能及环境因素方面的相关研究,总结了植物在雨水花园中的作用以及影响植物生长与功能的主要环境因素;概括了雨水花园中植物的选择与设计方法,并以北京为例,列举了适合应用在雨水花园中的植物;指出我国在雨水花园植物方面需要进一步开展的研究方向。

城市污水处理厂除臭生物滤池运行效果及影响因素研究

对山东某城市污水处理厂散发的恶臭气体进行除臭研究,考察了除臭生物滤池的运行效果、工艺影响因素和除臭生物滤池内微生物相特点。结果表明:(1)在进气量为828 m3/h、气体停留时间为30 s、硫化氢和氨进气质量浓度分别为0.5~28.4、0.9~34.3 mg/m3的条件下,稳定运行时,大部分时间硫化氢和氨去除率分别达98%和80%以上,而且除臭生物滤池对于进气负荷具有较强的抗冲击能力。(2)当填料含湿量为43.6%~63.4%时,硫化氢去除率在90%以上;氨去除受填料含湿量的影响较大,填料含湿量越高越利于氨的去除。(3)在处理低浓度含硫化氢和氨的恶臭气体时,生物除臭工程可以在低填料pH(3.0左右)下长期运行,并保持较高的恶臭气体去除率。(4)运行第60天后,当温度为10℃以上时,硫化氢和氨去除率几乎不受影响;第169天后,当温度降至10℃以下时,硫化氢和氨去除率均有一定程度的下降,最低分别为94.6%和79.8%。(5)除臭生物滤池稳定运行时,优势硫氧化菌主要为嗜酸性硫细菌。

再生水用于循环冷却水系统浓缩倍数的控制阈值研究

随着采用再生水作为补充水水源的循环冷却水系统的增多,合理确定浓缩倍数成为系统安全运行的关键。通过动态模拟试验,探讨了再生水用于循环冷却水系统时,浓缩倍数对12种关键水质成分的影响规律,综合考虑节水减排效益与水质控制目标,提出了再生水用于循环冷却水系统补充水时浓缩倍数的控制阈值。

北京部分地区降雪重金属污染现状分析

为调查北京部分地区降雪中重金属金属元素的污染状况,采集了北京部分地区2011年初2场降雪样品,测定了降雪中Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb等6种重金属含量,分析了其污染状况,计算了6种元素的富集系数。结果显示:雪样中重金属含量高低排序为Zn>Pb>Cr>Cu>Ni>Cd,含量最高的元素Zn的浓度范围为:224.50～3 031.25μg/L;含量最低的元素Cd的浓度范围为:6.18～75.35μg/L。Ni、Cd和Pb元素高于地表水质V类标准,Cd和Pb元素高于污水排放标准限值并且污染严重。文章选取Al作为参比元素分析6种元素的富集系数,其均值显示:Cr和Ni的EF710,主要为自然来源,Cu和Zn的EF介于10～500之间,说明其除有自然来源外还有人为干扰,而Cd和Pb的EF值远远大于500,这与机动车燃料中含Pb的情况也基本相吻合,说明生活燃料和机动车燃料的燃烧对于大气环境的恶化有着重要影响。

再生水回用于工业循环冷却水系统的污垢分析与研究

以北京京能热电厂循环冷却系统的再生水补水为试验用水,进行了静态结垢、动态污垢监测及动态模拟试验。结垢产物的XRD分析结果表明,再生水在溶液中和不同材质加热棒上的结垢产物主要是含镁方解石;黄铜换热管内的主要结垢产物是含镁方解石、石英;不锈钢换热管内的主要结垢产物是含镁方解石、石英和磁铁矿。通过XRF分析仪,对各种试验条件下的污垢进行元素全分析,并对各种污垢产生的原因和规律做了分析。

城市合流排水管道水沉积物界面污染研究进展

城市合流排水管道中水沉积物界面物质在雨水径流的冲刷作用下会将其中的污染物重新释放排入受纳水体,成为水体面源污染的重要来源。综述国内外对水沉积物界面物质的组成、污染特性及模型模拟方面的研究进展。将水沉积物界面污染物分成有机层、近床固体层和流动泥沙层,其中有机层和近床固体层有较高的有机物含量和含水量,流动泥沙层含有较多的挥发性物质。研究表明:水沉积物界面物质抗侵蚀性微弱,含水量是影响其剪应力的最重要因素;已有水沉积物界面的模型模拟研究主要集中在利用模型预测近床固体对初期冲刷的污染贡献、有机层的污染物侵蚀量和近床固体层的生物降解量等。认为今后应加强对水沉积物界面污染特性的研究,建立适合本地的水沉积物界面污染贡献模型。

城市固体废物综合处理技术与工程实践探讨

介绍了一种新型的以联合厌氧发酵工艺为核心的城市有机固体废物综合处理技术及工程实例。该技术能够将污染物处理和能源回收利用相结合,实现城市固体废物的减量化、无害化和资源化,从而为中小城市固体废物的处理和资源化利用提供了新的思路。但是为了实现该技术的推广和规模化应用,尚需在前处理系统设计、联合厌氧发酵工艺优化控制以及沼渣和沼液的安全利用等方面进一步完善。

城市供水三种时用水量预测方法的比较

以A市时用水量数据为原始数据,采用自适应过滤法、动态多项式预测法和自适应季节性指数平滑法建立时用水量预测模型,对3种方法的预测结果与实际用水量进行比较,结果显示自适应季节性指数平滑法的预测精度最高,可用于A市优化调度建模。

北京某道路外侧土壤重金属形态特征与污染评价

选取北京城区某主干道两侧土壤样品作为研究对象,测定其中Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb等重金属之总量,利用修正的BCR提取法分析各种重金属存在的形态。结果显示:Cr、Ni、Cu、Zn、Cd和Pb总量平均值分别超过北京地区背景值的1.51、3.84、1.78、2.33、13.92和1.32倍;Cr、Ni、Cu、Zn和Cd元素各形态分布情况为:残渣态>氧化态>酸提取态>还原态>水溶态;而Pb为残渣态>氧化态>还原态>酸提取态>水溶态。采用4种不同评价方法对研究区域土壤重金属污染现状进行评价。结果显示,基于总量评价方法中的地累积法得到的污染顺序为Cd>Ni>Zn>Cu>Cr>Pb,而潜在生态评价法得到的潜在污染顺序为:Cd>Ni>Cu>Pb>Cr>Zn;基于形态学的评价方法中RAC风险评价法得到生物可利用性顺序为:Ni>Cd>Zn>Cu>Pb>Cr;而次生相与原生相比值法得出:生物潜在可利用性依次是:Pb>Ni>Zn>Cd>Cu>Cr。

城市绿色道路及雨洪控制利用策略研究

城市雨洪控制利用措施与城市发展及基础设施建设的不协调,导致城市化过程中水环境退化,产生严重的水涝、径流污染、地下水位下降等城市水环境和生态问题。道路作为城市的主要下垫面和重要的排水通道,雨水问题十分突出。针对我国传统道路排水的主要问题,总结国内外道路雨洪控制利用新思路——基于LID/GSI的绿色道路,结合我国研究现状,提出我国城市道路雨洪控制利用策略,并以杭州余杭塘立交为例,分析道路雨洪控制利用措施的应用。

北京城市雨水管道中沉积物的状况调查与分析

雨水管道内的沉积现象不仅削弱了管道的排水能力,而且沉积的污染物还会对管道造成腐蚀,或在降雨时随径流排至受纳水体从而对其造成严重污染。对北京城区部分雨水检查井连接雨水管道内沉积物的沉积状况进行调研与分析,讨论了沉积状况的主要影响因素。结果表明,调研区域雨水排放管道内沉积现象普遍存在,且沉积量随管道管径的增加而增大。此外,不同材质管道内的沉积量也存在明显差异。该调研结果可为城市排水系统的管理提供参考,为城市水体污染控制提供一定的依据。

基于市政再生水的微生物金属腐蚀行为比较

市政再生水的有机物、氮、磷和微生物含量均高于地表水,采用其作为工业循环冷却水系统的补充水源后,微生物对金属腐蚀的影响亟待研究.为此,针对市政再生水作为补充水源的循环冷却水,采用实际水质,以微生物群体为研究对象,采用电化学分析、腐蚀挂片实验和电镜扫描方法,对比分析了常规循环水与灭菌循环水中不锈钢、黄铜和碳钢的3种拟合电阻(溶液电阻、生物膜电阻和极化电阻)、腐蚀电流、腐蚀电位以及腐蚀速率的变化规律.实验结果表明,循环水中的微生物均在不同程度上加剧了3种金属的腐蚀,其中微生物对不锈钢腐蚀的影响最大,碳钢次之,黄铜最小.微生物对不锈钢、黄铜和碳钢腐蚀行为变化规律的影响存在显著差异,微生物没有改变不锈钢和碳钢腐蚀行为随时间的变化规律,但却对黄铜的腐蚀规律产生了显著影响.

合流制溢流污染控制系统决策

合流制溢流(CSO)污染控制以削减溢流进入受纳水体的污染物总量为目标。由于合流制排水系统的复杂性以及污染物传输、溢流过程的随机性和多变性,CSO污染控制涉及一系列错综复杂的理论与工程实际问题,因而需要进行科学的系统决策,以降低投资、提高效益。首先分析我国城市CSO污染控制存在的主要问题;再从解析合流制及其溢流污染控制系统的组成关系入手,从宏观、系统的角度分析CSO污染的产生与传输过程,构建CSO污染控制系统,并对几个主要子系统进行分析;最后提出CSO污染的系统控制原理,探讨子系统的合理衔接、匹配和控制方案的优化选择问题,为我国城市CSO污染控制提供一个清晰的思路。

原子吸收实验教学的改革

通过对原子吸收实验进行教学改革,提出了并实施了勘导式实验教学法。阐述了改革教学方法和手段,培养学生的工程实践能力和创新能力的改革思路。

沉淀池污泥回流工艺强化低浊水处理效能研究

通过动态试验考察了高锰酸钾、PAM、回流污泥组合应用强化低浊水处理的效能,并探讨了组合工艺对水中污染物的的去除机制.与投加三氯化铁相比,单纯将沉淀污泥回流不能有效改善低浊水处理效果;将回流污泥和PAM同时投加可以改善处理效果;在投加回流污泥和PAM时,投加KMnO4可进一步改善混凝效果,KMnO4最佳投加量为0.4 mg/L.电镜扫描结果显示单纯三氯化铁絮凝所形成的絮体粒径小且结合松散,而PAM、KMnO4、回流污泥组合应用可以使许多细小颗粒彼此聚合,絮体粒径增大并且结合致密.从理论上论证了回流污泥、PAM、KMnO4组合应用主要是通过絮凝核心、聚合体架桥、颗粒碰撞等的协同作用来改善混凝效果.