黑臭水体综合治理工程技术应用

随着国家经济的发展和人民生活水平的提高,人们对生存环境质量的要求也越来越高,国家相继出台了有关黑臭水体治理、城市双休、生态文明示范区建设等环境治理、环境质量提高的相关政策和要求。因此,地方政府也相应地制定了本区域环境治理的具体措施、实施内容、治理目标,本文以华北某县黑臭水体综合整治工程技术应用为例,通过对黑臭水体形成原因、环境危害的具体分析,提出了适合本工程特点的黑臭水体综合治理技术路线和工程措施,以期达到彻底整治黑臭水体,改善人居环境的目的。     

天津市黑臭水体水质调查及长效改善技术研究

对天津市建成区21条黑臭河道的透明度、溶解氧及NH₃-N等指标进行现场调查和采样监测,对黑臭河道水质状况进行评价和分级.分析黑臭水体的污染特征及黑臭原因,提出"排查评估→污染削减→生态恢复→水系循环→信息公开"分步骤进行黑臭水体整治的总体方案,根据河道特点制定"一河一策"水体污染整治措施,为天津市黑臭水体整治和管理提供科学依据.     

环保酵素处理农村黑臭水体的试验研究

近年来,随着国家环境保护工作对垃圾分类减量处理问题日益关注,环保酵素作为一种可以有效减少厨余垃圾,变废为宝的技术方法也逐渐越来越多得走进大众视线.能否将环保酵素应用在农村黑臭水体的处理,以实现厨余垃圾的资源化、减量化.本研究在河南罗山县选取一个黑臭水塘开展了小型试验,旨在通过实际观察和试验数据初步了解环保酵素处理黑臭水...     

环境因素变化下城市黑臭水体中硫元素的释放特性

河道黑臭化问题在城市生态文明建设中已成为最为棘手的环境问题,硫元素作为水环境界面一类氧化还原敏感性元素,其在水环境致黑致臭方面有着特殊的贡献。在河道中硫元素的含量和形态随季节变化很大,因此外在环境因素对其影响较大。利用室内模拟实验,探究不同外在环境因素（温度、溶解氧和扰动强度）变化下,硫元素在沉积物-水界面上的迁移过程。结果表明：四种硫元素形态释放规律基本呈现先升高再趋于稳定的变化趋势,释放速率表现为：亚硫酸根离子（SO32-）＞硫化物（S2-）＞硫酸根离子（SO42-）＞硫代硫酸根离子（S2O32-）;在扰动条件下,对水体中SO32-变化较大,其在第7d达到释放峰值,浓度为42.50mg/L;在溶解氧实验下,氧含量越高会加速硫元素之间的转化,同时也促进SO32-的转化;在温度条件下,温度更高会加快生物的活性,促进硫元素最终向SO42-的转化过程,其平衡浓度为40.00mg/L。     

不同载体生物膜法对黑臭水体氨氮的去除比较

为了解决微生物菌剂法在治理黑臭水体氨氮时存在着菌剂流失和二次污染等问题,选取典型的有机填料聚丙烯纤维和无机填料沸石作为载体,比较了两种载体负载微生物性能及去除模拟废水氨氮的效果,并在此基础上对实际黑臭水体开展了氨氮去除的中试研究。结果表明:当两者投加量均为12 g/L时,聚丙烯纤维作为微生物载体的氨氮去除效果显著优于粒径为1 mm的沸石;经过60 h处理后,在未添加底泥的实际黑臭湖水中两者氨氮去除率分别为94.7%和88.3%;经过84 h处理后,在添加底泥的黑臭湖水中两者氨氮去除率也分别达89.7%和50.5%;通过环境扫描电子显微镜(ESEM)观察填料表面可知,载菌聚丙烯纤维上固定的生物量显著多于粒径为1 mm的载菌沸石。     

城市建成区黑臭水体整治实践

以江苏省南京市桥北地区河道综合整治PPP项目为例,介绍了城市建成区黑臭水体整治思路,揭示了各主要整治环节所面临的困难及应对措施.反思工程经验教训,提出了城市黑臭水体常态化整治建议.     

汾河太原城区段水体黑臭评价

以多断面、长时间、高频度现场观测与水质监测资料为基础,应用黑臭单因子污染指数、有机污染指数和黑臭多因子加权指数分别对水体进行黑臭评价,提出了适合汾河太原城区段的水质黑臭评价方法和标准。     

沅江市石矶湖黑臭水体治理工程案例分析

沅江市石矶湖黑臭水体通过采用截污纳管、优化截污主干管、建设调蓄池和溢流污水处理站、生态修复等技术措施治理后,其水质除总氮外,其余指标均提升到了《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)地表IV类水标准.该项目利用当地网状水系,将1段现状明渠改造为溢流污水调蓄池,并在明渠调蓄池旁边建设了1座溢流污水处理站,使溢流污...     

碳纤维生态草技术协同曝气对黑臭水体的修复

为解决强化混凝法原位修复黑臭水体中易形成的二次污染和底泥负荷问题,通过模拟试验研究了新型碳素纤维(carbon fiber,CF)生态草填料协同曝气技术对强化混凝处理后的黑臭水体的净化效果。试验原水采自某流动性差的小型封闭黑臭水体,经高锰酸钾强化聚合氯化铝混凝沉淀处理后的出水作为试验用水,分别研究了空白处理、单独曝气处理、单独CF生态草修复和CF生态草协同曝气处理后水体中的浊度、氨氮、COD (chemical oxygen demand)和UV254(ultraviolet absorption)的净化效果。结果表明:CF生态草具有良好的亲水性、吸附性和生物亲和性,10 d后即可形成成熟较厚的活性生物膜。CF生态草协同曝气技术修复黑臭水体的效果显著高于其他三种处理方式,水体中的浊度、氨氮、COD和UV254的最高去除率分别达到95. 37%、80. 78%、77. 27%和77. 50%。可见CF生态草与强化混凝技术联用修复黑臭水体,可解决混凝沉淀技术易产生的二次污染和底泥负荷问题;强化混凝、曝气和CF草生态修复三种技术相组合的新型黑臭水体修复工艺,在黑臭水体的整治和修复中具有良好的发展前景。     

水体扰动对黑臭河道内源氮营养盐赋存形式的影响

设计了一套模拟河道底泥再悬浮装置,设定4个不同水体扰动强度的工况以及1个不扰动对照组,测量了不同水体扰动强度产生的流速以及溶解氧(DO)浓度变化情况,并据此计算出不同工况的雷诺数(Re).研究了不同扰动强度下氨氮、亚硝氮、硝氮和总氮在上覆水、浮泥层间隙水和黑泥层间隙水中的迁移转化规律.结果表明:不同曝气扰动强度引起不同溶解氧梯度分布,并导致底泥中内源氮营养盐赋存形式之间的不同转化途径,其中流速为28.8～32.0cm/s时,Re为1810～2113,DO平均值为5.08～7.50mg/L,上覆水中氨氮和总氮去除效果最好,表明曝气扰动对底泥内源氮中氨氮和总氮的转化行为影响最大.与不产生曝气扰动时相比,由于曝气复氧作用,浮泥层呈现较高的亚硝氮和硝氮浓度,这导致二者分别向上覆水和黑泥层扩散.对于扩散至黑泥层的亚硝氮和硝氮,会在缺氧或厌氧环境的黑泥层中进一步通过反硝化或厌氧氨氧化途径实现对内源氮的完全脱除.     

底泥对藻源型局部黑臭水体形成的影响

在太湖局部黑臭水体易发区域竺山湾采集太湖原水、蓝藻及底泥,通过配置"底泥+湖水+蓝藻,湖水+蓝藻,底泥+湖水"三不同的试验系,监测试验过程中水体物化环境指标、致臭致黑物质及水体常规指标的变化特性,分析底泥对局部黑臭水体发生的作用.结果表明,在静态条件下,藻密度为1.0×108 cells/L的藻水中,底泥会使得黑臭水体提前发生.在致臭物质产生方面,底泥促进了典型致臭物二甲基三硫醚(DMTS)的形成及进一步转化.在致黑物质产生方面,底泥促进了硫化物的形成,增加了上覆水中硫化物及Fe2+的浓度,使得水体提前发黑,且发黑程度加重.水体发黑期间,有底泥的藻水较无底泥的藻水中硫化物与Fe2+浓度分别增加0.63mg/L和0.10mg/L.高密度蓝藻堆积消亡使得水体形成的厌氧强还原环境,诱使底泥中的营养盐等向上覆水体释放,使得水体环境急剧恶化.     

铁碳微电解串联天然沸石去除黑臭水体中的总氮

采用铁碳微电解串联天然沸石技术,研究了去除黑臭水体中总氮的问题.结果表明：(1)通过静态实验确定的最佳处理设计为,进水pH=3,m(Fe)/m(C)比为2∶1,铁碳微电解反应层水力停留时间为120 min,沸石层水力停留时间为40 min,反应柱总的水力停留时间为160 min.(2)动态实验中NH⁺₄,NO^-₃和TN去除率分别保持95%,92%和90%左右,可持续处理300 h以上.(3)中试实验中TN,NO^-₃和NH⁺₄的平均去除率分别为83.04%,91.85%和88.60%,TP和COD的平均去除率分别为83.2%和89.7%.     

有机改性沸石覆盖抑制底泥氮磷释放的效果

制备了十六烷基三甲基铵(HDTMA)有机改性沸石,研究了该改性沸石覆盖底泥对底泥中氮磷释放的影响及机理,结果表明:①当HDTMA负载量为沸石外部阳离子交换容量(ECEC)的207%时,有机改性沸石吸附磷酸盐的效果最佳;最佳负载量条件下的有机改性沸石,对磷酸盐的吸附能较好地符合Langmuir等温吸附方程,饱和吸附量为0.644 mg.g-1,常数K为0.295 L.mg-1;pH值对有机改性沸石吸附磷酸盐的性能有显著影响,随着pH值的增加对磷酸盐的吸附能力逐渐增强;共存阴离子(NO3-,HCO3-和SO42-)的存在会抑制有机改性沸石对磷酸盐的吸附.②最佳HDTMA负载量条件下有机改性沸石对氨氮的吸附作用符合Langmuir等温吸附方程,饱和吸附量为13.0 mg.g-1,常数K为0.011 9 L.mg-1,且与天然沸石相比单位质量改性沸石的吸附量降低了20%左右.③有机改性沸石覆盖可以有效地抑制底泥氨氮的释放,但有效抑制底泥氨氮释放的持续时间与天然沸石相比缩短了1/5;有机改性沸石覆盖抑制底泥磷释放的效率与天然沸石相比大大加强,且投加的有机改性沸石越多,对底泥磷释放的抑制效果越好.     

基于高分一号影像的深圳市黑臭水体遥感识别

城市黑臭水体空间分布的精准识别对准确和全面治理黑臭水体具有重要意义。本文针对当前黑臭水体遥感识别主要的模型算法,包括单波段法、差值法、比值法、黑臭水体模型判别指数法（HCI）,结合地面试验测量数据对其进行阈值修订,从修订后的算法中选取精度最高的差值算法对2017年深圳市黑臭水体空间分布进行识别并计算识别精度。结果表明：深圳市建成区内共识别黑臭河段26条,总长度128.409 km。深圳市黑臭水体主要分布在宝安区和龙岗区,且宝安区数量大于龙岗区。其中,宝安区的黑臭水体长度为100.789 km,占该区水体的25.92%;龙岗区的长度为27.620 km,占该区水体的22.04%。黑臭水体遥感识别在城市黑臭水体识别中具有较高的应用价值,为城市黑臭水体整治提供技术与数据支撑。     

城乡接合部黑臭水体综合治理工艺实践——以安徽省潜山市为例

以安徽省潜山市某城乡接合部河道为例,遵循现状调查—原因分析—工艺设计—效果评估的思路,研究基于控源截污、内源治理、生态修复3个维度的综合治理工艺的适用性,并从水质和水生态等全面评价治理效果.实施综合治理且运营维护6个月后,河段水体透明度、DO值均有改善,不再属于黑臭水体.水体COD、氨氮和TP的平均去除率分别为58%、80%和31%,河段水质整体符合GB 3838—2002Ⅴ类标准,DO、COD、TP 3项指标达到或优于GB 3838—2002Ⅳ类标准.经过综合治理后,河道受污染严重区域的底泥微生物群落多样性得到有效提升,初步恢复一定的水体自净能力.     

基于高分影像的城市黑臭水体遥感识别方法研究

城市黑臭水体是一种极端的水污染现象,威胁人类的生产生活和水生态环境健康.利用遥感手段及时、准确地识别黑臭水体的时空分布,对掌握黑臭水体治理进展、推进水污染控制管理起着重要作用.以广州市为研究区域,基于黑臭水体和正常水体在高分影像上的光谱差异,构建了多个黑臭水体识别模型,并采用了一种自动阈值选取算法进行模型阈值的快速选取,进而进行了城市黑臭水体的遥感识别,探讨了影响识别精度的因素.研究结果表明,采用构建的模型识别黑臭水体总体精度最高可达96.8%;从黑臭水体识别的空间分布来看,该模型错分率较小,尤其在细小河涌中有较好的识别效果;地表水质数据和卫星影像的一致性误差、高分影像融合方法和混合像元的存在等可能是导致模型错误识别黑臭水体的原因.基于高分影像的黑臭水体识别模型和自动阈值选择方法可实现对城市黑臭水体的快速和高效识别,为黑臭水体治理和城市水环境精细管理提供有效支撑.