《城镇水务信息在线采集技术标准》解读

水务信息的准确及时采集和合理有效使用,是城镇智慧水务建设与应用的重要基础,是实现数字化管理、智能化控制、智慧化决策的重要支撑。为规范城镇水务信息在线采集的技术要求,做到信息准确、采集及时、操作简便,中国城镇供水排水协会组织编制了团体标准《城镇水务信息在线采集技术标准》。编制组通过调查研究和总结工程实践经验,提出了城镇水务全流程的关键采集指标、点位和技术要求,根据应用需求提出了合理的指标分级,可用于指导城镇供排水领域信息在线采集系统的建设与运维,推动水务行业的精细化和智慧化管理。该标准共7章,包括总则、术语、基本规定、城镇供水、城镇排水、设备状态、安装与维护。文章对标准的制定原则和关键水务信息的在线采集要求等要点进行了解读。

基于活性污泥模型的多目标曝气控制系统及应用

随着污水处理厂排放标准的提高以及“双碳”要求的提出,近几年智慧水务相关技术发展迅速,其中曝气控制系统的研究和实践是较重要的内容。从出水水质、能耗和氨氮达标点三个主要目标出发,结合活性污泥模型和机器学习研发了一套多目标曝气调控系统,打破“恒DO”的常规PID曝气控制模式。系统在银川第一再生水厂部署并运行,保证出水水质稳定达标基础上,中控室运行工作量减少2/3,曝气单耗平均下降12%,除磷药剂加药量下降30%。

酚类分子结构和纳滤膜特性对截留率的影响规律

选择21种酚类化合物作为模型污染物,分别测定了三种不同纳滤膜对酚类化合物的截留率.结果表明,酚类化合物截留率受到取代基位置、种类和膜特性的影响.对NF270膜和NF膜而言,截留率从大到小的次序为邻位>间位>对位,而NF90膜的截留率为邻位>对位;供电子取代基有增大截留率的趋势,吸电子取代基有减小截留率的趋势;孔径小、荷电量大的纳滤膜截留率更大.通过基于遗传算法的偏最小二乘回归法(GA-PLS),建立了纳滤膜对酚类化合物截留率的定量构效关系模型,通过分析回归方程,可以看出酚类化合物的pKa值对截留率影响最大,影响较大的还有偶极矩等参数.

纳滤膜对水中酚类物质的截留率及其定量结构关系的研究

分别选用NF90,NF270和NF-纳滤膜测定了21种酚类物质的截留率,研究了纳滤膜对酚类物质的截留机理.试验结果表明,酚类物质的截留率受到酚类取代基位置和膜特性的影响:截留率从大到小的次序为邻位取代>间位取代>对位取代;孔径越小、荷电量越大的纳滤膜截留率越大.此外,在MATLAB6.5环境下,利用遗传算法(GA)结合偏最小二乘回归(PLS)和人工神经网络(ANN)建立了酚类化合物的截留率与其定量结构关系的模型,两种方法建立的模型的相关系数可分别达到0.886 9和0.993 7.进而结合定量构效关系模型,从有机物分子结构参数的角度分析了影响酚类物质截留率的因素,并对几种物质的截留率进行了有效的预测.从预测结果来看,GA-ANN模型的预测精度要好于GA-PLS模型.

脂肪族及杂环分子结构和纳滤膜特性对截留率的影响规律

选择20种脂肪族及杂环化合物作为模型污染物,分别测定了三种不同纳滤膜对脂肪族及杂环化合物的截留率.结果表明,脂肪族及杂环化合物的截留率受到分子的分枝结构、环状结构、酸性和膜特性的影响:对于同分异构体,分枝结构愈多,截留率愈高;环状有机物与分子量相近的直链有机物相比,截留率明显偏高;脂肪酸的截留率高于绝大多数醇类、醚类和酮类等不离解的化合物;孔径小、荷电量大的纳滤膜截留率更高.通过基于遗传算法结合偏最小二乘回归法(GA-PLS)建立了纳滤膜对脂肪族及杂环化合物截留率的定量构效关系模型,通过分析回归方程,可以看出膜与脂肪族及杂环化合物之间的电性作用并不是影响截留率的主要因素,而分子形状和大小对截留率的影响很显著.

BioWin在污水脱氮除磷系统中的应用研究

本文对BioWin数学模拟工具及其在污水处理中的应用现状进行了介绍,利用BioWin3.0对生物脱氮除磷中试系统进行了模拟,并对所建立的模型进行了校准和验证,结果表明,利用BioWin建立的模型能够较好地反应污水处理实际运行状况。

用于再生水生产的生物滤池工艺模拟和优化

生物滤池具有良好的脱氮能力,已应用于高标准的再生水生产。通过BioWin数学模拟软件,建立了生物滤池工艺模型并进行了参数修正,进而建立了基于生物滤池的再生水生产全流程工艺模型。模拟优化结果表明,在滤速为8-10 m/h、碳氮比为5.0-5.5的条件下,反硝化生物滤池（DNBF）能够达到最佳运行效果,并且可通过优化污染物负荷在各单元间的分配实现出水水质提升。

纳滤膜对脂肪族及杂环有机物的截留特性

分别选用NF90、NF270和NF-型号的纳滤膜测定了20种脂肪族及杂环有机物的截留率(R),并分析了纳滤膜截留效果的影响因素.结果表明,脂肪族及杂环有机物的R受到分子结构和膜特性的影响:对于同分异构体,分枝结构越多,R越高;环状有机物与分子量相近的直链有机物相比,R明显偏高;孔径越小的纳滤膜R越高.利用遗传算法(GA)结合偏最小二乘回归(PLS)和人工神经网络法(ANN)建立了脂肪族及杂环物质的R与其结构的定量关系模型,2种方法建立的模型相关系数可分别达到0.8809和0.9944,通过2种模型进一步分析了R的影响规律,并对几种物质的R进行了有效的预测.从预测结果来看,GA-ANN模型的预测精度要好于GA-PLS模型.

BioWin在污水脱氮除磷系统中的应用研究

本文对BioWin数学模拟工具及其在污水处理中的应用现状进行了介绍,利用BioWin3.0对生物脱氮除磷中试系统进行了模拟,并对所建立的模型进行了校准和验证,结果表明,利用BioWin建立的模型能够较好地反应污水处理实际运行状况。

臭氧氧化深度处理二级处理出水的研究

以某城市污水处理厂二级处理出水为原水,研究了臭氧氧化深度处理对水中残留有机物以及病原微生物的降解和去除效果.结果表明,臭氧投加量达到6mg/L时,DOC、UV254、色度的去除率分别为15.49%、36.36%、73.61%,环境激素类痕量有机物邻苯二甲酸二丁酯(DBP)和邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)的去除率分别为37.29%和14.6%,三维荧光光谱荧光峰的各区域有机物质平均去除率在80%以上,DBP出水浓度为2.64μg/L,DEHP出水浓度为1.4μg/L,满足《城市污水再生利用地下水回灌水质》(GB/T 19772-2005)的标准.臭氧投加量达到10mg/L时,出水中指示性微生物粪大肠菌群仍接近103CFU/L,5mg/L有效氯消毒后出水粪大肠菌群仍接近10CFU/L,6mg/L臭氧与5mg/L有效氯组合消毒出水的粪大肠菌群下降至3CFU/L,满足《城市污水再生利用景观环境用水水质》(GB/T 18921-2002)的标准.三卤甲烷(THMs)的生成量随着有效氯投加量的增加而增加,臭氧与氯组合消毒过程与氯单独消毒过程相比,THMs生成量减少了78.08%.

碳源对反硝化生物滤池系统运行及微生物种群影响

采用大型中试反硝化生物滤池系统,针对乙酸钠、乙酸和甲醇3种实际工程中拟选用的碳源的处理效果与种群进行了系统的试验研究。试验发现乙酸钠、乙酸和甲醇为碳源,硝酸盐去除率均可达90%以上,北方冬季更适宜采用甲醇为碳源。与乙酸和乙酸钠相比,甲醇为碳源所用投加量最低,费用最少,反冲洗周期最长,且对出水浊度的影响最小。以乙酸钠、乙酸和甲醇为碳源初期启动出现了大量的亚硝酸盐累积,经驯化后可逐渐消失;但以甲醇为碳源,当碳源投加量不足时,会再次出现亚硝酸盐累积问题。以乙酸钠和乙酸为碳源与以甲醇为碳源DNBF中的微生物种群存在显著差别,可明显观察到甲醇为碳源时滤料表面生物膜几乎全部为杆菌,并由粘性物质连接。

北京城市再生水水质提高与保障的技术集成与工程示范

以开发优质再生水水源、服务首都城市水环境安全为目的,开展了北京市污水处理厂脱氮除磷改造和稳定运行技术、再生水生产集成关键技术、再生水水质安全性评价等研究工作,提出了污水处理脱氮除磷工艺改造方案和运行调控策略,建立了达到地表水Ⅳ类水体标准的再生水集成工艺技术和运行调控策略,保障并支撑了再生水回用于城市河湖景观的重大需求。

生物滤池工艺污水与再生水处理应用与研究进展

综述了3种典型新型生物滤池BAF、DNBF和AF的工作原理、结构、关键性工艺参数与工程应用实例,从工艺的关键性设计与运行影响因素,以及3种工艺与短程脱氮、同步硝化反硝化、厌氧氨氧化等新脱氮理论相结合等方面,分析与探讨了BAF、DNBF和AF的最新研究进展,综合分析国内外3种典型生物滤池的实际工程应用现状,指出新型生物滤池的应用瓶颈及未来发展方向,旨在为工艺的推广应用与研究提供依据与参考。

A^2/O工艺城市污水处理厂节能降耗关键技术研究及成果工程应用

一、课题概况城市污水中的氮磷是造成水体富营养化和生态环境恶化的重要污染污物。A2/O工艺因其较好的除磷脱氮效果而广泛应用于城市污水处理之中。

奥运中心区排水系统数字化保障

排水管网是保障城市公共卫生安全的重要基础设施，北京市城区的排水管网已达4000余公里。随着奥运会的举办．奥运中心区排水设施体现出它重要的地位。奥运中心区排水系统的安全保障主要从两方面考虑一是利用先进手段对排水管网进行高水平的检查、维护与管理．将雨污水及时排除，避免积水、淹泡、渗漏或溢流，二是采用先进技术对管道内有毒有害气体进行实时监控．对异常状况及时处置，确保奥运中心区的公共安全。对排水系统实行数字化管理．是保障北京奥运中心区排水系统安全最为有效的技术手段和策略。

反硝化滤池的数值模拟与模型校正

建立了反硝化滤池中试系统,在滤速8m/h,进水C/N分别为4和5两种工况条件下运行,考察其反硝化处理效果,结果表明在进水C/N=5条件下,出水TN浓度由14.52mg/L下降为7.14mg/L.应用BioWin软件,构建了反硝化滤池中试系统的模型,基于滤速8m/h,进水C/N=5条件下的运行数据,应用常规灵敏度分析法(Si,j)和均方根灵敏度分析法(δmsqrj),对BioWin软件中的412个参数进行了灵敏度分析,结果表明,对反硝化滤池中试系统模拟结果影响最为显著的两类参数为:与甲基营养菌有关的计量学参数及与生物膜有关的参数.根据灵敏度分析结果,选取5个灵敏度最高的参数,通过调整参数值对所构建的反硝化滤池模型进行了校正,应用于滤速8m/h,进水C/N=5条件下的运行模拟取得了较好的效果.最后应用校正模型对滤速8m/h,进水C/N=4条件下的运行结果进行模拟,结果表明模拟值与实测值同样能够较好地吻合.由此得出结论,本研究所构建的反硝化滤池中试系统模型及基于灵敏度分析的模型校正方法是有效的,可用于实际反硝化滤池工艺的模拟.

国家“水专项”研究课题——北京城市再生水水质提高关键技术研究与示范

通过"十一五"期间水专项课题的研究和实施,提出了污水处理工艺改造方案和运行调控策略,基本解决了再生水生产工艺的技术问题,为北京市高品质再生水的生产提供了技术保障。北京市2009年利用高品质再生水6.5亿立方米,比上年增加5000万立方米。再生水已占全市总用水量的18%,连续两年超过地表水用水量,成为北京市稳定可靠的新水源。

中试紫外高级氧化耦合生物活性炭工艺去除典型嗅味物质

利用增设的紫外高级氧化中试装置,研究了紫外/过氧化氢(UV/H_(2)O_(2))和紫外/过氧化氢/臭氧(UV/H_(2)O_(2)/O_(3))与生物活性炭(BAC)耦合工艺对低温下大流量饮用水中较高含量土臭素(GSM)和2-甲基异莰醇(2-MIB)的去除效果.重点考察了H2O2投加量、O3投加量、紫外线剂量及BAC对嗅味物质去除的影响,并分析了UV/H2O2过程中GSM和2-MIB的降解产物情况.结果显示,相比UV/H_(2)O_(2)-BAC耦合工艺,UV/H_(2)O_(2)/O_(3)-BAC耦合工艺对GSM(28.5—34.1 ng·L^(−1))和2-MIB(83.2—94.1 ng·L^(−1))具有更显著的去除效果,去除率分别可达90.1%和86.0%.提高H_(2)O_(2)投加量、O_(3)投加量和紫外线剂量促进了紫外高级氧化工艺段对GSM和2-MIB的去除,但H2O2投加量不可过高.通过对降解产物进行分析,提出了UV/H2O2降解GSM和2-MIB的过程,其降解主要由羟基自由基引起,主要反应包括脱甲基、脱水、加成、环开裂等方式.本研究可为发展绿色高效的嗅味物质去除技术提供技术指导和支撑.

供水厂化学氧化除锰技术研究与生产实践

南宁市那马水厂多年来存在原水季节性锰超标的困扰,之前采用次氯酸钠为主的多级氧化除锰工艺,但效果不佳,且成本高。通过氧化/混凝沉淀/过滤工艺静态模拟试验,研究了次氯酸钠、二氧化氯和高锰酸钾三种氧化剂除锰的适宜投加量、pH值和最大可应对浓度。试验表明,次氯酸钠除锰的投加量与Mn^(2+)、氨氮和COD_(Mn)均有关,且有效氯不应超过4.6mg/L,二氧化氯除锰的投加量为2.3~3倍的Mn^(2+),高锰酸钾除锰的投加量为1.7倍的Mn^(2+)(质量浓度)。当pH值在6.5~9.0范围内变化时,次氯酸钠除锰的去除率随pH升高而增加,但pH对二氧化氯和高锰酸钾除锰影响不大。三种氧化剂对Mn^(2+)的去除率从高到低为高锰酸钾>二氧化氯>次氯酸钠。在各自适宜的pH值下,次氯酸钠、二氧化氯、高锰酸钾除Mn^(2+)的最大应对浓度分别为0.14mg/L、0.8mg/L和13mg/L。根据试验结果并结合水厂实际情况,工艺优化为一级二氧化氯除锰,在原水锰浓度更高的情况下,锰平均去除率由91%提高到95%,处理成本下降35%。

基于IV类水标准的高品质再生水工艺实践

北京城市排水集团有限责任公司是北京市国资委所属市政公用基础设施一级企业。总资产237亿，在职职工3880人。北京排水集团形成了管网收集、污水处理、再生水利用、污泥处置四大业务板块，主要负责北京市中心城区的城市运营安全、水环境安全和水资源安全。2012年，北京排水集团被市科委认定为“北京市污水资源化工工程技术研究中心”。