净水技术 饮用水中碳酸氢根多少才算适度？（2023年第8期精彩内容导览）

来源：开云下载    发布时间：2024-08-10 14:59:02

  “大家之言”倾听大家的声音，分享“大家”的观点。本栏目研析最新政策的解读，探讨前沿的热点话题，引领读者洞察趋势，激发读者的研究灵感。

  引文格式：刘成,徐文蕙,周卫东,等.饮用水中碳酸氢根的意义和控制目标探讨[J].净水技术, 2023, 42(8):1-9.

  碳酸氢根(HCO3-)是水中最常见的阴离子之一,能直接影响饮用水的水质,并对饮用水的典型净化工艺的效能和处理出水的水质稳定性产生一定的影响。论文总结了天然水体中HCO3-的来源和存在形式,系统分析了其含量对管道寿命、饮用水水质稳定性、舒适健康性的意义,以及对混凝、消毒等水处理工艺净化过程和出水水质的影响,在此基础上进一步探讨了饮用水处理过程中HCO3-的适宜控制目标。论文内容可为水厂及供水管网中HCO3-的合理控制、供水安全的保障提供一定的参考。

  承上与启下，总结与展望。本栏目通过综述，回顾水行业研究热点的进展，展望下一步研究的方向，给予研究者更多的启发和灵感。

  作者单位：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司；同济大学环境科学与工程学院

  随着社会经济的发展,农村地区药品和个人护理品(PPCPs)的使用量持续不断的增加。残留的PPCPs进入到水体中会对 生态环境和人类健康造成威胁。文中对农村污水中PPCPs的来源以及赋存情况做了分析。根据结果得出,人类用药、生活洗护和养殖用药是农村污水中PPCPs的大多数来自;农村污水中检出的PPCPs成分包括抗生素、类固醇类激素以及杀生剂等;农村地区的消费模式、季节变化以及土地利用方式对于污水中PPCPs的组成有很大影响。此外,对污水中PPCPs的研究现在的状况进行了文献计量,通过关键词的聚类分析明确了吸附、人工湿地以及膜生物反应器等PPCPs关键去除技术是目前研究的热点。在此基础上,介绍了以上技术对污水中PPCPs去除的反应机理,并探讨了其在农村地区的适用情况。最后,分析了使用微藻技 术实现农村污水PPCPs去除的可行性,以实现污水处理过程的低碳排放。

  本文作者：张铭,孙文全,周俊,谢书乾,肖志强,孙永军（《净水技术》青年编委）

  引文格式：张铭,孙文全,周俊,等.臭氧催化氧化机理及催化剂制备研究进展[J].净水技术, 2023, 42(8):20-28.

  催化臭氧氧化技术在处理难降解有机废水的应用中具有广阔的前景。催化剂的加入可加快臭氧的分解,使反应在常温常压下进行,并提高氧化能力。文章综述了非均相臭氧催化剂常见催化机理,包括自由基理论、表面络合理论、氧空位理 论以及表面氧原子理论。并根据催化剂组成的复杂程度将催化剂分为单独型催化剂(金属型催化剂、碳质材料催化剂)和复合型催化剂(负载型催化剂、掺杂型催化剂),分别介绍了各类催化剂特点及催化性能。基于减少相关成本、提升重复利用率以及避免二次污染,提高催化剂稳定性,并开发优良的可再生催化剂是未来催化臭氧氧化技术探讨研究开发的趋势。

  作者单位：武汉理工大学资源与环境工程学院；中国科学院水生生物研究所淡水生态和生物技术国家重点实验室；华中农业大学资源与环境学院

  引文格式：方庆军,唐亚东,王小明,等.湖泊沉积物磷形态分级提取及分析方法研究进展[J].净水技术, 2023, 42(8):29-37.

  磷是湖泊富营养化的重要限制性因子,其在沉积物-水界面的化学形态和迁移转化过程是调控湖泊富营养化问题的关键。文章综述了沉积物磷的化学形态、无机磷和有机磷连续提取方法及发展演变,分析和总结了各种提取方法的优缺点。最后详细的介绍了当前较前沿的沉积物磷分析方法,如X射线吸收光谱、原子配对分布函数和核磁共振光谱等,总结了各项分析技术的特点和面临的挑战,指出各种分析技术应与磷连续分级提取方法有机结合,多种表征手段优势互补,以期为沉积物中磷素形态表征和转化机制研究提供有效的技术支撑。

  “高品质饮用水”是供水行业共同追寻的全新目标。本栏目探究从源头到龙头的水质管理提升、工艺技术提升、管理服务提升，为供水全流程中关心的实际问题提供帮助。

  作者单位：济南大学土木建筑学院；济南大学水利与环境学院；山东省功能材料水质净化工程技术研究中心；山东建筑大学市政与环境工程学院

  引文格式：彭爱伦,徐祖钧,高明昌,等.水厂处理工艺对典型抗性细菌和抗性基因的去除效能分析[J].净水技术, 2023, 42(8):59-67.

  文章以黄河中下游两个水厂为研究对象,分析对比不同水处理单元对可培养总细菌、阿莫西林(AMX)抗性细菌和磺胺甲恶唑(SMZ)抗性细菌,以及2种磺胺类抗性基因(sulⅠ、sulⅡ)、1种β-内酰胺类抗性基因(blaCTX-M)、整合子基因(intⅠ1)、16S rDNA基因的去除效能。根据结果得出,两个水厂混凝沉淀和过滤工艺对3类细菌及抗性基因都不能够实现有效去除。中间臭氧氧化工艺对典型抗性细菌和抗性基因具有一定的去除效果。消毒单元基本能实现抗性细菌的完全去除,抗性基因平均去除率也在0.80log以上。该研究有助于了解饮用水处理流程中不同处理工艺对抗性细菌和抗性基因的去除效能,为水厂的优化 运行提供理论参考和依据。

  引文格式：张永,刘欣,薛彦,等.低温低浊黄河原水对水厂沉淀池出水铝离子的影响因素[J].净水技术, 2023, 42(8):68-74.

  针对冬季原水呈低温低浊特点的黄河地表水厂铝离子难以处理、沉淀池出水铝离子含量偏高的问题,通过去除饮用水中铝的相关试验,探究了水厂沉后水中铝离子含量的影响因素和控制条件。根据结果得出,在原水低温低浊条件下,原水碱度、pH、混凝剂投加量及盐基度、助凝剂投加影响沉后水中铝离子含量,额外碱度、中性的pH、高盐基度混凝剂、助凝剂有利于沉后水中余铝的控制。预氧化可进一步去除水中的铝离子,其中臭氧对余铝的控制效果最佳。沉后水余铝与余浊的关系为正相关,浑浊度可某些特定的程度反映余铝含量,沉后水中余铝主要以溶解态有机铝为主。

  以“高效、经济、绿色”的污水净化处理行业发展新趋势为方向，本栏目关注行业发展需要探寻更高效的处理新方式、现有工艺的改良优化，助力污水净化处理行业的高质量发展。

  本文作者：卢艳，张鹏帅，张景新（《净水技术》青年编委），何义亮（《净水技术》编委）

  引文格式：卢艳,张鹏帅,张景新,等.微氧耦合电化学强化污水厌氧消化的除碳脱氮[J].净水技术, 2023, 42(8):81-86,171.

  传统污水厌氧消化处理技术同步除碳脱氮效率低下。针对这一问题,该研究提出了一种微氧耦合铁碳微生物电解 池强化污水厌氧处理的技术。根据结果得出,在外加电压为0.6 V作用下,DO质量浓度为0 84 mg/L的微氧介入可显著提升反应 器的厌氧消化甲烷化效能,且在低有机负荷运行下可同时提高除碳脱氮性能。其中,微氧介入的铁碳微生物电解池耦合厌氧反应器的平均甲烷产量最大提高至91.85 mL/ d,是空白组的4.5倍,总氮去除率较空白组提高18.1%。16S rRNA高通量测序表明,微氧耦合铁电极可有效提升Petrimonas、Methanosarcina等微生物丰度,提升除碳脱氮功能菌丰度。

  作者单位：北京市生态环境保护科学研究院；国家环境保护工业废水污染控制工程技术（北京）中心

  在UCT工艺的基础上,提出一种新型缺氧分段式UCT工艺用于高效脱氮除磷。试验考察了新工艺对模拟生活垃圾污水的处理效果,并对各个功能单元的氮磷去除能力和微生物群落做多元化的分析。工艺运行根据结果得出,CODCr、氨氮、TN和TP的平均去除率分别为95.85%、99.37%、83.12%和87.13%。通过氮磷质量平衡发现,前段缺氧池和后段缺氧池均呈现出明显的脱氮 能力。同时分段式进水模式有利于系统脱氮能力的提升,从而大大降低回流至厌氧池的NO3--N浓度,减小NO3--N对厌氧释磷的不利影响。高通量测序结果揭示了变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidota)为优势菌门。在新型UCT工艺中,Candidatus_Competibacter(18.75%~26.43%)、OLB8(7.81%~12.52%)等反硝化菌为优势菌属,Tetrasphaera和Dechloromonas是主要的聚磷菌,有利于实现高效的脱氮除磷。

  关注焦化、印染等工业生产过程中的工艺废水，聚焦工业废水净化处理的工艺提升与改造，侧重应用技术与推广实践的双重成效。

  引文格式：李盈盈,周璐,荣宏伟,等.光照强度对菌藻共生系统处理海产养殖废水的性能影响及微生物群落变化[J].净水技术, 2023, 42(8):117-130.

  试验采用悬浮态菌藻共生系统,探究光照强度对菌藻共生系统海产养殖废水净化处理的性能影响。试验根据结果得出,当光照强度为4500 lux时,处理效果最好,CODCr去除率为96.87%,TN去除率为95.70%,PO43--P的去除率为94.34%,磺胺甲恶 唑(SMX)的去除率为95.67%。各污染物主要在有光照的条件下被去除,黑暗期间的去除率较低。过高和过低的光照强度均 对微藻和细菌的生长代谢产生抑制作用,二者活性和相互作用下降,影响胞外聚合物(EPS)的分泌量。光照强度对菌藻共生系统的微生物群落造成显著差异。过高的光照强度会降低微生物群落的丰富度和多样性,系统中的细菌逐渐转变为耐光性更强的细菌,同时反硝化细菌和SMX降解菌的丰度明显降低,但是会提高抑制藻华的菌属丰度。

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  关注城镇水系统整体提升的发展的新趋势，本栏目汇集供排水管网模型、海绵城市、水环境综合整治等方面的优质成果，展现水系统范畴内的发展趋势。

  引文格式：阮红权.路面行泄在城市内涝防治中的作用探讨[J].净水技术, 2023, 42(8): 150-156.

  依靠雨水管渠的传统排涝方式在城市建成区高度集聚化、大暴雨频发的新环境下,逐渐不足以满足内涝防治要求。道路路面行泄为排水工作者探究内涝防治提供了一种新思路,新发布的《城乡排水工程建设项目规范》规定城镇行泄通道应充分的利用非交通主干道,这也体现了这一新思路。在介绍新型雨水系统中“源头减排”“雨水管网”“排涝除险”的内涵与作用的基础上,文中重点梳理了路面行泄涉及的路面横坡、路面纵坡、路面积水宽度这几个技术要点,并提出特大暴雨情境下路面行泄要进一步研究,如关闭交通使道路行泄不受积水深度限制时的安全性分析等一些问题,以期助力路面行泄的研究。

  《净水技术》不仅追求高质量的理论研究，而且更注重实际工程运用，常年开设“城镇给排水工程设计案例专栏”和“供排水企业运行及管理成果专栏”，为一线工程设计人员和一线生产技术人员提供分量十足的“干货”。

  以作品为媒，让图纸说话，感受每一个工程建设项目背后的设计理念和思想。抛砖引玉，经验分享，让供排水生产一线的实践经验成为同行借鉴的宝典。

  作者单位：郑州市市政工程勘测设计研究院；青岛理工大学环境与市政工程学院；烟台大学土木工程学院；盐城工学院环境科学与工程学院

  引文格式：邵军峰,杜盼盼,史建超,等.多效屏障预处理及臭氧活性炭工艺在引江济淮微污染地表水厂中的应用探讨[J].净水技术, 2023, 42(8): 157-164.

  为解决北方地区水资源紧缺问题,国家开展了引江济淮工程。商丘市路河水厂为引江济淮进豫后第一座大型新建水厂,工程设计规模为30万m3/d。为有效应对长距离输水带来的水质微污染状况,净水采用“多效屏障预处理+机械混合池+折板絮凝反应池+平流式沉淀池+砂滤池+臭氧接触池+活性炭池深度处理”组合工艺,处理后出厂水采用次氯酸钠消毒,确保供水水质安全。文中提出“臭氧预处理为主,高锰酸钾、次氯酸钠为辅,粉末活性炭应急投加”的多效屏障预处理措施。采用臭氧活性炭深度处理技术可有效应对原水微污染状况,同时,提升泵采用变频调节以达到低碳节能目的。研究可为今后同类型水厂的优化设计和运行管理提供参考。

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  引文格式：钱勇,王子祎.基于衰减模型的小口径供水管道余氯衰减分析[J].净水技术, 2023, 42(8):180-189.

  随着各地高品质水工程的推进,淘汰劣质管材已成为各供水企业的普遍共识。余氯是末端供水的重要指标,但是目 前各供水企业对各种管材对余氯的影响差异以及影响机理尚不明确,不利于换管选材的开展。文中通过试验分析了小口径管道中余氯衰减的主要影响因素。在消除水体主反应耗氯的情况下对各类管材的耗氯能力进行了比较,并通过试验测得 各管道的管壁反应耗氯系数。此外,结合各主流管道耗氯理论对管壁耗氯反应的机理做多元化的分析。试验表明,304、316不锈钢的余氯衰减明显低于镀锌钢管,并且不恰当焊接的不锈钢管道耗氯程度甚至高于镀锌钢管。根据试验结果以及前人提出的余氯衰减的机理模型,总结出小口径管道余氯衰减的基本模式,分析可知铁氧化成三价铁的过程是管壁反应耗氯的大多数来自,铁质的暴露程度对于管道耗氯具有决定性的影响,并在实际管道供水末端实地检测水样余氯验证了理论。结论表明,小口径管道中管壁反应耗氯占了总体耗氯的绝大部分,并且铁质是管壁反应的重要的因素。各供水企业应选择不锈钢材料质地或塑料等材质的管道。