药物与个人护理用品在给水系统中的存在及去除研究进展

近年来药物与个人护理用品(PPCPs)在给水系统中的存在及迁移转化情况备受关注。总结了PPCPs类物质在水源水、出厂水、管网和龙头水中的存在状况以及给水处理工艺对代表性PPCPs物质的去除效率。PPCPs在水源水中的浓度多在ng/L到μg/L间,在出厂水、给水管网及龙头水中的浓度一般在ng/L的水平。常见的给水处理工艺只能部分去除水中的PPCPs,其中预氧化、消毒、活性炭吸附对PPCPs的去除效果较好,混凝沉淀、过滤、澄清不能有效去除PPCPs。考察自来水中PPCPs对人体健康的影响,开发高效可靠的PPCPs检测手段以及去除工艺是今后的研究方向。

白鹤滩水库回水支流的鱼类栖息地模拟评估

基于河道内流量增加法（IFIM），采用River2D对白鹤滩水库回水支流黑水河进行水动力模拟和鱼类栖息地模拟，根据加权可利用面积（彤蚴）分析蓄水前后鱼类适宜物理栖息地的数量变化和质量变化。结果显示：蓄水后，按蓄水水位不同，适宜栖息地总面积仅为自然状况下的0．8％～25．3％，且呈边缘化分布。根据水库调度运行方案，蓄水后春夏季节栖息地总量将高于秋冬季节，与蓄水前情况相反。

改进的给水管网节点K均值空间聚类

利用自适应精英保留遗传算法优选初始聚类中心,信息熵确定属性权重改进K均值空间聚类,应用于给水管网节点聚类.实例验证表明,改进的K均值空间聚类方法在聚类精度、稳定性、耗时、权重计算方面具有明显的优越性:相对于传统的K均值空间聚类,自适应精英保留策略遗传算法和信息熵确定权重的K均值空间聚类得到的类内距离均值和标准差分别由6.92\1.06下降至4.39\0,聚类精度和稳定性均有较大程度提高;普通遗传算法、自适应精英保留策略遗传算法和模拟退火遗传算法优化的K均值空间聚类消耗时间分别为342、123、383s,自适应精英保留策略遗传算法消耗时间最短;管网拓扑图表明,信息熵权重能客观计算属性权重,结果更加合理.

近10年我国水资源开发利用状况及发展变化趋势简析

1997-2006年,中国水资源空间分布的南北不平衡状况进一步加剧,供需矛盾日加尖锐,工业、农业、生活用水比例发生变化,工业和生活用水两者所占比例逐年增大,农业用水所占比例逐渐减小,用水效率得到逐渐提高,非常规水资源的开发利用呈现出蓬勃发展的趋势,水资源开发利用出现了一些新的特点。

生物质炭改良生物滞留系统去除氮素的试验研究

雨水生物滞留系统是路面雨水径流净化的主要技术措施之一。利用土柱模拟试验,通过向人工配制的砂壤土中添加不同含量的生物质炭(0、2%、4%、6%),并模拟路面雨水径流淋滤,分析去除氮素污染物的效果及影响因素。结果表明,生物质炭的添加量达到2%以上时,可显著增大对路面降雨径流中TN、NH_4^+-N和NO_3^--N的削减率。生物质炭添加量对TN的去除效果影响不大,但是对NH_4^+-N的去除效果明显优于NO_3^--N。同时发现,路面雨水径流污染负荷、落干期、植物均会不同程度影响生物滞留系统对氮素污染物的去除效果。

漏损管网中瞬态压力变化规律的研究

瞬态压力在管网中的传播关系到管网运行的安全。设计并建立了一套供水管网模拟试验装置,用以分析不同管道形式、漏点尺寸和初始流速三者对管内瞬态压力波传播的影响。试验管道采用直径为50mm的镀锌钢管,通过关闭阀门引起瞬态压力波,采用压力传感器监测瞬态压力波动。结果表明,瞬态压力与漏点尺寸呈负相关关系,漏点的设置对管内瞬态压力有调节作用;上、下游均存在支管可有效削弱管内瞬态压力的峰值和谷值,仅上游存在支管时效果次之,在有漏点的情况下,下游存在支管反而对主管内瞬态压力的正压起到叠加作用;瞬态压力波的特征值随着初始流速的增大而增大。

供水灰口铸铁管内壁初始腐蚀影响因素研究

以灰口铸铁挂片为研究对象,以《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)中规定值为参考值,分析p H值、溶解氧、余氯、温度、氯化钠浓度等因素对管壁初始腐蚀的影响,同时研究初始腐蚀过程中腐蚀量、腐蚀速率以及各个影响因素的变化规律。结果表明:随着溶解氧浓度、余氯浓度、氯化钠浓度以及温度的升高,挂片腐蚀量以及腐蚀速率变大;在p H值较小时,挂片腐蚀速率较快。在腐蚀过程中,溶液p H值基本呈现先上升后下降最后保持恒定的趋势;而且腐蚀速率的衰减与余氯、溶解氧浓度衰减呈正相关。运用灰色关联度分析方法就各因素对腐蚀的影响力大小进行排序,即溶解氧>温度> p H值>氯化钠>余氯,说明在试验条件下,溶解氧对于腐蚀的影响较大,温度次之,余氯的影响力最弱。

高效液相色谱法检测饮用水中吐纳麝香

多环麝香类物质吐纳麝香(AHTN)是近年来在饮用水及饮用水源中检出频率较高的一种新型污染物。目前普遍采用气相色谱质谱联用(GC-MS)方法检测水中AHTN。针对GCMS方法存在的一些不足,开发了一种简单、快速的高效液相色谱(HPLC)测定方法。新的HPLC测定方法能在5 min内完成样品的检测,辅以固相萃取样品富集技术,检测限可达ng/L水平。新方法将水样与乙腈以一定比例混合,明显改善了AHTN在液相色谱柱中的分离效果并消除了滤膜对样品回收率的影响。对GC-MS法和HPLC法进行对比试验发现,两种方法测定同一样品(纯水和实际水体本底)时相对误差≤2.0%,二者之间的相对偏差<1.0%。因此,HPLC法可作为检测水中AHTN的备选方法。该方法对水相中溶解度较小、极性较弱的其他有机物的检测具有借鉴意义。

中国和美国、日本饮用水水质标准的比较探究

根据我国《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2006)的分类标准,从微生物指标、有毒物质指标、感官指标以及放射性核素指标等方面,将我国标准与美国环保局颁布的《国家饮用水水质标准》(EPA 816—F—09—004)以及日本厚生劳动省颁布的《自来水水质标准》(2015年版)进行比较,研究结果发现我国标准重视微囊藻毒素,并且具有严格控制粪源指示菌和根据不同水源设置了硝酸盐的不同限值的优势。同时也指出我国标准中一些指标偏高与偏少、修订周期偏长的不足,并提出相应改进的建议。该研究结果对今后进一步完善我国饮用水水质标准提供了重要参考。

基于模型预测控制的污水系统多泵站优化调度

城市污水泵站的日常优化调度对降低其能耗和管理成本具有重要的现实意义。利用模型预测控制(MPC)方法,基于分布式模型和多目标优化算法,并以污水泵站系统的能耗成本和管理成本最低为目标,提出了一种城市污水系统多泵站全局优化调度技术。采用响应面法构建预测泵站泵池液位模型,基于自适应聚类的高维多目标进化算法(ACEA)保证全局调度的速度与精度,对调度前后泵站的能耗与操作复杂度进行对比,为运维人员提供科学合理的调度策略。以W市某片区为例,针对旱天日常运行工况应用全局优化调度方法以获得可靠的调度方案。结果表明,若按优化后调度方案运行,能耗较历史方案低3%~24%,平均低约13%;复杂度要比历史方案低5%~52%,平均低约34%,说明优化方法能显著降低污水泵站运行能耗和方案的复杂性,有助于降低运行管理成本。此外,调度方案的能耗与操作复杂度间存在一定的对抗关系,说明决策者需根据能耗与运维成本的实际需求合理选择方案。