NaClO-PAC-UF对二级出水中抗生素抗性基因的去除效能及影响因素

采用次氯酸钠氧化结合粉末活性炭与超滤(NaClO-PAC-UF)组合工艺处理污水厂二级出水,考察NaClO投加量与水样的pH、温度对二级出水中抗生素抗性基因(ARGs)和溶解性有机物(DOC)去除效果的影响。结果表明,氧化阶段向水中添加次氯酸钠氧化剂有效氯浓度8.0 mg/L时去除效果最优,组合工艺对二级出水中不同类型ARGs(tetA、tetC、tetG、sulⅠ、sulⅡ)的去除量为10^(3.25)~10^(3.47)copies/mL,对细胞态和游离态ARGs去除效果明显增强;组合工艺对DOC去除率可达到57.5%,且对于不同分子量有机物的去除率整体都得到提高;升高温度以及降低pH皆能提升组合工艺对ARGs的去除效果。

UV-PAC-UF对二级出水中抗生素抗性基因的去除效能及影响因素

针对污水处理厂二级出水中的抗生素抗性基因(Antibiotic Resistance Genes,ARGs)进行深入研究。采用紫外线(Ultraviolet,UV)结合粉末活性炭(Powdered Activated Carbon,PAC)与超滤(Ultrafiltration,UF)组合工艺对二级出水中的ARGs和有机物进行去除,评价其去除效能并对其影响因素进行分析。结果表明,ARGs经过UV氧化失活后,经过PAC吸附与UF膜的过滤能够得到更为有效的去除;在UV最佳紫外线剂量(40 mJ/cm^(2))条件下,组合工艺对二级出水中不同类型ARGs(tetA、tetC、tetG、sulI、sulII)的去除量为102.72~103.08 copies/mL,对ARGs去除效果明显增强;浊度和pH值的降低能够使组合工艺更有效的去除二级出水中的ARGs;且组合工艺对各类有机物去除率更高,从而加强对ARGs的去除效果。

基于雨型的南方城市道路雨水径流污染物分析

以嘉兴市区主干道为研究区域,开展了该市两种典型降雨条件下,道路雨水径流中典型污染物初期冲刷效果、质量浓度变化规律、道路雨水径流水质污染指标相关性,污染物平均质量浓度(EMC)的研究。针对城市典型降雨,分析城市降雨径流污染过程的变化规律,对城市道路径流污染的控制和雨水资源有效利用具有重要意义。利用模式雨型对嘉兴市2010年至2013年间90场降雨进行归纳,总结出Ⅲ型和Ⅶ型为嘉兴市的常见雨型。从2013年降雨监测期间筛选出与该市发生频率最高的两种雨型相似的典型降雨进行分析,结果表明,(1)降雨雨型、降雨强度、降雨前期干燥时间均会对道路径流雨水中污染物浓度产生较大的影响,这也是Ⅶ型降雨比Ⅲ型降雨中道路雨水径流中污染物较高的原因。(2)以携带80%污染物所实际发生的径流量的多少来判断初期冲刷效应的强弱,则Ⅶ型降雨中TN、NH4+-N、SS、TP、COD的初期冲刷效应均强于Ⅲ型降雨。两场降雨中TP的初期冲刷效应均低于其他4种污染物。(3)道路雨水径流中TN、NH4+-N、COD与SS之间均存在良好的相关性。Ⅶ型降雨中TP与SS的相关系数为0.917,而在Ⅲ型降雨中TP与SS的相关系数仅为0.772,所以TP与SS的相关性受降雨条件影响较为明显。(4)Ⅲ型和Ⅶ型降雨中道路雨水径流中SS、COD、TP质量浓度分别为353.2、465.71、4.03mg·L-1和548.41、335.96、1.18 mg·L-1均不同程度的高于地表水V类标准。Ⅲ型和Ⅶ型降雨中TN浓度为3.47和6.62 mg·L-1高于国家污水一级排放标准,因此SS、COD、TP是道路雨水径流中的主要污染物。

以再生水为水源的封闭景观水体营养状态分析

北京某湖属于封闭景观水体,以市政再生水为补水水源.2007年3月～9月对该景观水体及其补水水源水质主要指标进行了连续监测,结果表明,作为补水水源的市政再生水,其化学需氧量较低,可以稀释湖水,但其氮、磷含量高,补入水体后,湖水的总磷、总氮浓度升高,高于Ⅴ类水体水质标准,超出水体的自净能力.采用综合营养状态指数法对湖水营养程度进行评价表明,湖水处于重度富营养状态.因此提出再生水必须经过处理才能注入湖水中,供管理部门参考.

PAC-UF工艺的膜污染特性及膜污染物质研究

针对污水处理厂二级出水在超滤膜(UF)工艺和粉末活性炭-超滤(PAC-UF)工艺中的运行,分析粉末活性炭(PAC)对膜污染的影响,并采用三维荧光光谱分析等方法分析膜污染的主要成分。试验分析表明,两种工艺中UF膜的膜通量均呈下降趋势而后趋于平缓,但PAC-UF工艺的下降趋势相对缓慢,说明PAC可以延缓膜污染的形成,但无法阻止膜污染的发生。根据三维荧光的分析,二级出水中的主要污染物为富里酸类物质和腐殖酸类腐殖质,溶解性微生物代谢产物和腐殖酸类腐殖质是造成可逆污染的物质,该污染物通过物理反冲洗可以被大部分去除;通过对碱洗液和酸洗液的分析,推测在PAC-UF工艺中造成UF膜片不可逆污染的物质为酪氨酸类蛋白质、色氨酸类蛋白质和富里酸类物质,这三种有机物是造成UF膜片不可逆污染的主要原因。

蛋白质与超滤膜界面作用能对膜污染机制的影响

比较了3种蛋白质引起的膜通量变化及膜污染情况,利用x DLVO理论分析了蛋白质超滤过程中的界面作用能对膜污染机制的影响。结果表明,卵清蛋白(Ovalbumin,OVA)造成的膜污染最严重,其次是牛血清白蛋白(Bovine Serum Albumin,BSA)和溶菌酶(Lysozyme,LYS);在黏附阶段和黏聚阶段,极性力自由能起主导作用,范德华力和双电层力对其贡献很小;蛋白质分子从远距离逐渐接近UF膜或滤饼层时,极性力作用能对膜污染起主导作用,总界面作用能和作用范围是影响膜污染趋势的主要因素。

土壤渗滤系统中植物对地表雨水径流中磷的控制效果与影响分析

按照城市地表雨水径流水质指标,通过在自来水中添加药剂或材料,人工配制模拟地表雨水径流。通过对有植物和无植物种植的两个土壤渗滤系统开展4次模拟地表雨水径流渗滤试验,监测每次模拟地表雨水径流渗滤试验的渗滤出水中TP含量以及在进水、落干阶段土壤渗滤系统试验装置中0、5、15、35cm深度改良土壤渗滤介质的交换态无机磷(Ex-P)、铝磷(Al-P)、铁磷(Fe-P)的含量,研究土壤渗滤系统中植物对地表雨水径流中磷的控制效果和对改良土壤渗滤介质吸附磷迁移转化过程的影响。结果表明:(1)4次模拟地表雨水径流渗滤试验中,土壤渗滤系统对模拟地表雨水径流中TP的去除率均在89%以上,有植物种植的土壤渗滤系统中TP去除率均高于无植物种植的土壤渗滤系统。(2)改良土壤渗滤介质对模拟地表雨水径流中无机磷的吸附是分层进行的,随着上层改良土壤渗滤介质固定的无机磷量逐渐增加,改良土壤渗滤介质对模拟地表雨水径流中磷的吸附作用逐渐减弱,含有较多磷的模拟地表雨水径流进入下层的改良土壤渗滤介质再被吸附固定。在没有外源磷进入的阶段,改良土壤渗滤介质吸附磷的主要介质为红壤土中无定形态的铝,植物的生长会促使改良土壤渗滤介质中Al-P累积到一定程度后会向Fe-P转化。

集中热水供应系统的循环方式与节水

比较了集中热水供应系统采用不同循环方式所产生的无效冷水量 ,对不同循环方式的工程成本及节水效果进行了综合评价 ,提出了对新建集中热水供应系统应优先选用支管循环方式或立管循环方式 ,避免采用无循环方式或干管循环方式的观点。

茶多酚用于饮用水消毒的研究探索

消毒是保证饮用水安全的关键措施,当今常用的氯化消毒方法存在消毒副产物等局限性,为了确保水质安全满足人民健康需求,有必要寻找一种性能优越、环境友好的绿色消毒剂。茶多酚作为一类储量丰富、可再生的绿色资源,生理功能多样且具有广泛的抑菌活性。基于茶多酚的广谱抑菌性,将茶多酚用于饮用水消毒,分析了茶多酚对应急饮用水源、常规饮用水的消毒效果,探讨了茶多酚的辅助消毒持续性效果,并对茶多酚的毒理安全性进行阐述,初步分析和展望了茶多酚用于饮用水消毒的前景。

集中热水系统中无效冷水的实测分析与节水改造

对建筑集中热水系统的无效冷水量进行了实际测试 ,并对不同循环方式产生的无效冷水量进行了理论计算和比较 ,分析了无效冷水产生的主要原因 。

超声波在麦饭石水制备中的作用分析

为了研究超声波在麦饭石水制备过程中的作用,采用感应耦合电浆放射光谱仪(ICP-OES)记录不同时间普通接触池和超声波接触池水中麦饭石元素的溶出变化.实验结果表明:超声波对麦饭石中矿物元素的溶出有一定促进作用;麦饭石中矿物元素溶出的效果随超声波功率和频率的改变而发生变化;超声波功率对麦饭石中矿物元素溶出影响较大.

控制再生水管网腐蚀的关键措施——优化混凝与消毒工艺

再生水的回用是解决水资源短缺的一项重要举措。在输配过程中,再生水与管道内表面会发生复杂的化学变化而产生腐蚀,再生水处理工艺对于腐蚀离子和腐蚀微生物的控制势必成为将来再生水处理工艺的研究热点。因此,建立基于化学腐蚀与微生物腐蚀过程协同的管网腐蚀控制与水质调控应用工艺具有深远的意义。分析了国内再生水处理工艺、混凝与消毒工艺、管网腐蚀与控制的研究进展;从传统再生水处理工艺的角度出发,重点探讨了混凝剂的合理选择、混凝过程控制、消毒工艺优化等关键环节对再生水管网腐蚀的控制作用。

茶多酚消毒剂对饮用水色度变化的影响

茶多酚作为饮用水消毒剂已有一定的研究基础,相关试验证明茶多酚消毒饮用水后引起的色度超标问题限制了其作为饮用水消毒剂的推广使用。控制茶多酚消毒条件,探测其消毒效果和消毒过程中水色度的变化,分析茶多酚引起水色度上升的原因,为茶多酚作为饮用水消毒剂提供数据支撑。茶多酚与水样在0-24h接触时间内,随接触时间的延长和茶多酚投加量的增大,水的色度逐渐增大;在pH值较低的酸性环境中,茶多酚消毒0-24h时间内水色度保持在15度以下,而在pH值较高的碱性环境下,水色度上升极快,0.17h后色度值就上升到300度以上;温度是影响水色度变化快慢的指标,同一时间,温度越高,水色度值相对较大。

聚硫酸铁混凝剂的除磷效果分析

降低原水中的磷含量可以限制管网中的细菌再生长,从而提高给水的生物稳定性,通过对6种常用混凝剂除磷效果的比较和分析,得出聚硫酸铁(PFS)的除磷能力最强。正交试验和极差分析表明,影响聚硫酸铁除磷效果的主要因素及排序为加药量→慢转速→快转速→pH,最佳运行条件为加药量25 mg／L,慢转速80 r／min,快转速700 r／min,pH为7。验证试验表明,在此运行条件下,磷去除率可达82．2％。

MBR工艺对公共建筑污水抗生素抗性基因的去除效果研究

为探究膜生物反应器(MBR)工艺对污水中常见的四环素抗性基因(tet A、tet W、tet X)和磺胺类抗性基因(sulⅠ、sulⅡ)的去除效果,评价回用水水质安全性,以某大型商业中心的污水为研究对象,采用MBR为核心的污水处理工艺,用q PCR(实时荧光定量聚合酶链式反应)技术分析A/O-MBRO3/AC组合工艺对ARGs的削减及去除机理。结果表明,在进水水质波动大、经常出现高污染高抗生素抗性基因丰度的情况,A/O-MBR-O3/AC组合工艺对水中各类ARGs的去除达2~3个数量级,使出水ARGs丰度稳定在10^-0.71~10^1.93copies/m L,低于城市再生水厂的三级出水,且常规出水指标符合回用水相关标准,具有良好的回用安全性;根据ARGs与16S r DNA和sulⅠ1的显著正相关性,发现膜过滤对微生物的截留作用是去除ARGs的主要因素,臭氧活性炭工艺不能有效去除ARGs,且出现负去除现象,以MBR为核心的污水处理工艺可有效去除水中的ARGs,且16S r DNA和Ⅰ类整合子(sulⅠ1)的去除有助于ARGs的削减。

主成分分析法在屋顶绿化耗水量分析及预测中的应用

近年来屋顶绿化发展较快,其耗水量研究也愈显重要。气象因素是屋顶绿化耗水量诸多影响因素的重要方面。对诸多的气象因子,采用主成分分析法,将多指标问题转化为较少的几个主成分,计算主成分得分,并对主成分进行解释,表明以日照时间、相对湿度为主的综合指标为影响屋顶绿化耗水量的第一主成分,在气象因子的影响中占主要地位。通过实测4个试验点屋顶绿化的耗水量,利用主成分分析的结果,建立了各试验点耗水量与平均综合主成分得分的函数关系,此函数关系可用于屋顶绿化耗水量的预测,从而为合理地确定灌溉制度、实现节水灌溉提供科学依据。

超滤膜表面预沉积吸附剂对膜污染的缓解作用

选择三种含铁吸附剂FeO_xH_y、Fe_3O_4和MnFe_2O_4,分别预沉积到超滤膜表面的方式,通过对比3种蛋白质引起的膜通量变化;并分析超滤膜表明形态,探究超滤过程中蛋白质对膜污染的作用以及吸附剂对缓解膜污染的效果。试验结果表明:鸡卵白蛋白(ovalbumin,OVA)造成的膜污染最严重;预沉积MnFe_2O_4的对OVA的吸附效果,预沉积Fe_3O_4对OVA的吸附效果较差,对膜污染没有缓解作用。

基于降低拉森指数的再生水混凝处理工艺优化研究

针对城市再生水输配管线的腐蚀控制问题,通过监测水中浊度、氯离子、硫酸盐、碳酸氢根,调节混凝过程最佳运行工况,控制拉森指数以减轻管网腐蚀。实验结果表明,最佳混凝剂为PAC,最佳投加量为12 mg/L,最佳混凝条件为快搅60 s、速度300 r/min,慢搅15 min、速度60 r/min,沉淀时间30 min。在此工况下拉森指数为0.999,能够有效控制管网腐蚀,减小后续工艺压力。

溶解性有机物对再生水铸铁管道腐蚀的影响

采用旋转反应器模拟再生水铸铁管道工况,通过腐蚀失重、扫描电镜、X射线衍射以及能谱分析等手段,研究了再生水中多糖和蛋白质两种溶解性有机物(DOM)对铸铁腐蚀的影响。结果表明:多糖和蛋白质均可抑制铸铁的腐蚀,多糖质量浓度为2mg/L或蛋白质质量浓度为6mg/L时,铸铁腐蚀最为稳定且腐蚀速率最小;在多糖条件下,腐蚀产物主要由稳定性较强的α-FeOOH组成;在蛋白质条件下,硅氧化形成一层较致密的SiO_2膜,对铸铁起到保护作用。

两种水处理工艺对再生水管网腐蚀的影响

基于某再生水厂现有水处理工艺,对其混凝沉淀和消毒工艺进行优化,通过挂片失重试验、扫描电镜(SEM)观察和X射线衍射(XRD)分析对比研究了两种再生水处理工艺对管网腐蚀的影响。结果表明:优化工艺出水的Larson指数和微生物活性比原工艺出水的显著降低,金属表面腐蚀层呈光滑晶态状,在优化工艺产出的再生水中,对管体起到保护作用的CaCO_3层从腐蚀初期就开始形成并贯穿整个腐蚀过程中,使再生水管网的腐蚀情况得到缓解,因此优化工艺可有效地缓解铸铁管网的腐蚀。