城市排水管网模型研究进展

排水管网是城市基础设施的重要组成部分,但传统的基于经验的排水管网设计和分析方法过程繁琐且误差较大,而建立城市排水管网模型可实现排水管网的精准分析和决策。介绍了城市排水管网模型的发展,分析了城市排水管网模型软件中常用的产汇流、水力和水质模型的原理、特点和应用条件。结合国内外城市排水管网模型的研究文献,对模型的应用情况和存在的问题进行了论述,对模型的发展进行了展望,以期为未来城市排水管网模型的实际工程应用、节能降耗和助力“双碳”目标实现提供参考。

超滤/纳滤双膜工艺处理苦咸水过程中DOM三维荧光特征分析

为探明“超滤-纳滤”双膜深度处理工艺处理苦咸水过程中DOM组分三维荧光特征的变化规律,采用三维荧光光谱研究了双膜工艺净水过程中DOM组分变化,发现原水中主要含有两个强度较高的尖峰和两个强度较低的尖峰,随着净水的流程,水样中的荧光峰值逐渐减弱。采用平行因子分析的方法对净水过程中的水样进行了定量分析,在对各水样进行三线性分解的过程中发现水样中主要含有以高激发光类色氨酸和低激发光类色氨酸为代表的类蛋白物质,以紫外类富里酸和可见类富里酸为代表的类富里酸两类因子,并通过水样中各因子的最大荧光峰强度的变化分析了DOM组分的变化规律,其中原水的类蛋白物质因子和类富里酸因子的荧光峰强度分别为0.35108和0.17555,类蛋白物质荧光峰的荧光强度大于类富里酸荧光峰,说明原水受到了一定程度外源有机物的污染。在经过水厂原有“混凝—沉淀—过滤”的工艺处理后,DOM的去除效果不佳,类蛋白物质在经过常规工艺处理后仅下降了22.27%,而对于类富里酸具有一定的去除效果,下降了47.57%。“混凝—沉淀—过滤”的常规工艺中未完全去除的DOM将进入“超滤-纳滤”双膜法净水工艺,双膜法工艺中超滤单元对DOM没有很好的去除效果,主要起预处理作用,保障进入纳滤单元的水质;对DOM去除起主要作用的是纳滤单元,经纳滤单元处理后,水中DOM大幅下降,两类因子的荧光峰强度分别为0.01367和0.00256,与原水相比,类蛋白物质下降了96.11%,类富里酸物质下降了98.54%。因此,在使用“超滤-纳滤”双膜法工艺处理苦咸水的过程中,应该注意在前处理中选用合适的预氧化处理以加强常规工艺对DOM的去除,在保证除盐效果良好的情况下以减轻DOM对膜污染的影响,本研究将为双膜法的推广应用及其膜污染的控制提供进一步理论基础和科学依据。

两种填料气浮生物滤池中试研究

针对南方某水厂微污染水源水设计新型气浮生物过滤一体化单元进行颗粒活性炭、陶粒填料对比中试研究,发现两种填料对浊度的处理效果均十分稳定;当进水氨氮<2.5mg/L时,活性炭填料具有更好的处理能力;活性炭填料具有70%左右的CODMn去除率,陶粒填料对CODMn的处理能力波动较大;气浮对混凝后水中氨氮可有约10%的去除率。

基于SWMM的年径流总量控制率计算探讨

年径流总量控制率是我国海绵城市建设的一个重要指标,采用模型软件计算该指标是行业发展的一个趋势。通过构造一个无下渗能力的极端特殊案例,证明年径流总量控制率和开发后雨量径流系数之和并不为1。基于该案例模型模拟结果和《浙江省海绵城市规划设计导则(试行)》定义,计算各LID设施或设施链的年径流总量控制率,并和《海绵城市建设技术指南》容积法计算结果相比。由于计算原理的不同,模型法计算得到的年径流总量控制率只能用于单个LID设施或设施链,未经LID设施处理的不透水子汇水区年径流总量控制率为0。

福州市东南区水厂原水生物预处理试验研究

采用悬浮填料生物接触氧化法对福州市东南区水厂的微污染原水进行预处理，考察了该工艺的处理效果及影响因素，并针对原水中污染物的周期性变化规律，提出了可行的工艺设计参数和建议。结果表明，当原水的氨氮和CODMn分别为（0．15—2．0）、（2～4．1）mg／L时，在HRT为1h、气水比为1：1的工况下，生物接触氧化工艺对氨氮和CODMn的去除效果较好，平均去除率分别可达70％以上和15％左右。随HRT的缩短、水温的降低及气水比的减小，系统对氨氮的去除效果会相应下降，但原水的水温基本满足工艺的要求，而要保持填料的流化状态，曝气量需在2m^3／（m^2·h）以上。可行的生物预处理工艺设计参数：采用两级生物接触氧化工艺串联运行，总HRT为45～60min、总气水比为（0．8～1．2）：1。

隧道施工质量通病及预防措施

在地质条件和水文特征等因素的影响下,隧道施工建设过程中,会出现光爆效果不佳、隧道拱背回填不实、隧道渗漏水、仰拱基底出现变形、二次衬砌质量差等各种技术性的工程质量通病问题。采取有效的措施预防工程中可能出现的质量问题,可以保证工程质量,保障隧道运营安全。文章结合福建省平潭及闽江口水资源配置工程实际,对施工过程中可能出现的质量问题进行预判并提出质量保证措施,为同类工程质量问题的解决提供参考。

城市暴雨强度公式理论频率曲线选择研究

暴雨强度公式编制过程中,理论频率曲线的选择是一个关键问题。系统比较了经验频率曲线、皮尔逊Ⅲ型分布曲线、耿贝尔分布曲线和指数分布曲线的优劣,明确提出在城市暴雨强度公式编制中理论频率曲线应采用皮尔逊Ⅲ型分布曲线。同时,通过一系列数学推导,给出了皮尔逊Ⅲ型分布曲线最优解的求解方法。将该方法和遗传算法结合,采用计算机编程方式,求解一个实际案例在不同拟合准则下的拟合曲线,证明了方法的可行性。

超滤/纳滤双膜工艺处理苦咸水的研究

针对滨海城市水源取水口受海水倒灌、咸潮等影响而导致原水盐度超标的问题,采用在V型滤池后增设超滤/纳滤双膜工艺处理苦咸水,对比研究了该工艺与常规处理工艺对盐度及其他污染物的去除情况。结果表明,相较于常规处理工艺,超滤/纳滤双膜工艺对电导率、浊度、CODMn、TOC、UV251和荧光性有机物的去除率分别达到96.8%、99.9%、72.8%、90.0%、80.59%和97.46%,去除效果明显优于常规处理工艺,有效保障了饮用水安全。表明超滤/纳滤双膜工艺可以用于处理因海水倒灌而形成的苦咸水,该研究为超滤/纳滤双膜工艺在市政饮用水处理中的推广和应用提供了理论依据。

福州市北区水厂净水工艺改造工程设计及运行

北区水厂净水工艺改造选用高密度澄清池DENSADEG、气水反冲洗滤池工艺,实际运行效果优于设计要求。

污泥干化场运行效果与计算方法的试验研究

通过模型试验柱和小型干化床的现场试验 ,对水厂污泥干化场脱水效果与干化场设计计算方法进行了考察研究。在整理现场试验数据的基础上 ,提出了不同运行条件下重力脱除水量的科学确定方法。并将污泥性质参数比阻引入计算过程 ,使污泥性质对干化效果的影响在计算中得到反映。还针对水厂污泥脱水 ,就设计、校核周期 。

臭氧/生物活性炭工艺处理微污染源水的效能

福州市东南区水厂的主体工艺为机械加速澄清池和双阀滤池,受闽江口潮汐反涌的影响,其源水中的氨氮浓度升高并呈周期性的变化,导致出厂水水质不能达标。采用三段式臭氧接触池/生物活性炭滤池工艺处理澄清池出水,考察了其净化效果及影响因素。结果表明:在臭氧投加量为2.0 mg/L、三个接触室的气量比为5∶3∶2、活性炭滤池空床接触时间(EBCT)为15 min时,臭氧/生物活性炭工艺对氨氮和有机物的去除效果较好,对氨氮的平均去除率可达75%以上,对CODMn和UV254的去除率分别为(29%～54%)和(50%～64%)。与下向流运行方式相比,采用上向流方式可使对氨氮和有机物的去除率提高5%～10%。

中试规模动力波吹脱技术分离老龄化垃圾渗滤液中的高浓度氨氮

为解决老龄化垃圾渗滤液的脱氨难题,采用动力波吹脱技术对老龄化垃圾渗滤液进行氨氮吹脱分离,探究了吹脱时间、pH、气液比、温度和进水氨氮浓度对吹脱效能的影响。单因素实验结果表明:前3 h吹脱去除率增长最快,5 h后吹脱去除率变化较小;高pH下游离氨占比增大,对吹脱更为有利,pH为10.5左右时的工艺最为经济;动力波吹脱适用温度范围广,在10℃和25℃时,去除率可达72.62%和90.68%;增加气液比可提高吹脱效率,但当气液比超过129后,吹脱效果增幅不明显;氨氮浓度对吹脱去除率的影响较小。正交实验结果显示:温度方差最大,pH、气液比方差次之,进水氨氮浓度方差最小,即表明温度对动力波吹脱脱氨影响最为显著;pH、气液比也是重要影响因素;初始氨氮浓度对吹脱效率影响不显著。在25℃、pH=10.5、气液比为129时,吹脱5 h的最优条件下,氨氮去除率约91.25%~94.15%。相比传统吹脱工艺,动力波吹脱技术能大幅提高氨氮分离效率。