《中国给水排水》2024年19期精华回顾

基于碳源转变的协同生物除磷模式构建及运行效能

张贤庆¹，俞小军¹，张琨¹，赵龙¹，周怡君¹，于占洋¹，马娟^1,2,3

（1.兰州交通大学 环境与市政工程学院，甘肃 兰州 730070；2.甘肃省污水处理行业技术中心，甘肃 兰州 730070；3.寒旱地区水资源综合利用教育部工程研究中心，甘肃 兰州 730070）

摘要：采用厌氧/好氧交替运行的SBR反应器，通过将进水碳源由葡萄糖逐步转变为混合氨基酸（谷氨酸、甘氨酸、脯氨酸和天冬氨酸），考察碳源转变对强化生物除磷（EBPR）系统运行效能及微生物菌群结构的影响，以构建协同强化生物除磷模式。结果表明，碳源转变有利于系统除磷，平均除磷率可达90%左右；但随着混合氨基酸比例的增加，氨氮去除率因氨基酸水解呈下降趋势。系统运行中期发生了污泥膨胀，及时调整后除磷性能得到完全恢复，氨氮去除量虽然有所增加，但去除率并未提高。16S rRNA高通量测序结果表明，当底物由葡萄糖转变为混合氨基酸后，发酵型聚磷菌（FPAOs）Tetrasphaera出现，且传统型聚磷菌（PAOs）Accumulibacter丰度大幅提高，硝化菌属丰度下降，这与系统的磷及氨氮去除性能表现一致，说明混合氨基酸碳源体系有利于协同强化生物除磷模式的构建，Tetrasphaera等发酵菌属可将氨基酸分解为利于Accumulibacter利用的小分子有机物，从而实现协同除磷。

关键词：强化生物除磷；SBR；碳源转变；Tetrasphaera；协同作用

标准著录格式：

张贤庆,俞小军,张琨,等.基于碳源转变的协同生物除磷模式构建及运行效能[J].中国给水排水,2024,40(19):1-8.
ZHANG Xianqing,YU Xiaojun,ZHANG Kun,et al.Establishment of synergistic biological phosphorus removal pattern based on carbon source transformation and its performance[J].China Water & Wastewater,2024,40(19):1-8(in Chinese).

污水中回收P-nCaO₂-BFS协同有机酸对植物生长影响

吴玲予，李大鹏，曲思彤，黄勇

（苏州科技大学 环境科学与工程学院，江苏 苏州 215009）

摘要：从污水中回收磷酸盐并资源化利用成为了近年来的研究热点。在利用一种新型复合材料nCaO₂-BFS从污水中回收磷酸盐的基础上，将得到的含磷沉淀物P-nCaO₂-BFS作为缓释磷肥施用。由于nCaO₂-BFS回收的多为难溶性钙磷沉淀，进一步探讨了添加低分子质量有机酸对其释磷能力的影响。结果表明，P-nCaO₂-BFS可在水中缓慢且稳定地释放磷酸盐，并能够抑制土壤中水分的流失。同时，12、16和20mmol/L的柠檬酸溶液能使P-nCaO₂-BFS在16h内向水中更加快速且充分地释放磷酸盐，释放率分别达53.19%、80.69%和97.06%。在盆栽实验中，P-nCaO₂-BFS能够增加土壤有效磷、速效钾、全氮以及有机质的含量，促进鸡毛菜生长。而添加柠檬酸溶液后，21d内P-nCaO₂-BFS向土壤中释放磷酸盐的速率明显提高，49d后土壤有效磷、速效钾和有机质的含量较空白组分别增加了64.02%~127.37%、3.40%~11.59%和6.36%~9.43%，单株鸡毛菜的株高、干质量和鲜质量较空白组分别增加了6.1~9.4cm、12.33~15.52g和0.44~0.68g，生长情况较为优秀。因此，P-nCaO₂-BFS具有作为缓释磷肥施用的潜力，能够实现污水中磷的资源化利用。

关键词：磷回收；缓释磷肥；鸡毛菜；有机酸

标准著录格式：

吴玲予,李大鹏,曲思彤,等.污水中回收P-nCaO₂-BFS协同有机酸对植物生长影响[J].中国给水排水,2024,40(19):9-15.
WU Lingyu,LI Dapeng,QU Sitong,et al.Effects of P-nCaO₂-BFS recovered from wastewater and low molecular weight organic acids on plant growth[J].China Water & Wastewater,2024,40(19):9-15(in Chinese).

锰氧化物介导自养脱氮的启动、效能及机制

李光蕾，李军

（沈阳建筑大学 市政与环境工程学院，辽宁 沈阳 110168）

摘要：锰氧化物在厌氧条件下介导自养脱氮是一种很有前途的氨氮废水处理方法。通过调整pH、添加微量元素（EDTA和Fe²⁺）、采用低氨氮负荷的方式启动厌氧反应器，探究锰氧化物介导自养脱氮过程，分析微生物在脱氮过程中的作用。启动成功后，反应器的氨氮去除负荷（ARR）和总氮去除负荷（NRR）分别为（0.031±0.009）、（0.025±0.010）kg/（m³·d），且投加EDTA和Fe²⁺促进了氨氮的去除。随着颗粒污泥的形成，锰氧化物逐渐由Mn（Ⅳ）向Mn（Ⅱ）转化，又经锰自养反硝化（NDMO）过程形成复杂的生物锰氧化物。反应器内存在多种脱氮菌群，包含锰氧化还原菌群Acinetobacter、Bacillus、Anaeromyxobacter和Geothrix，厌氧氨氧化菌Candidatus_Brocadia以及硝化-反硝化菌群Ellin6067、Nitrospira、norank_f__PHOS-HE36、Nitrosomonas和Denitratisoma。锰氧化物丰富了微生物的多样性，产生了多种脱氮途径。

关键词：锰氧化物；自养脱氮；启动；微生物群落

标准著录格式：

李光蕾,李军.锰氧化物介导自养脱氮的启动、效能及机制[J].中国给水排水,2024,40(19):16-24.
LI Guanglei,LI Jun.Manganese oxide mediated autotrophic denitrification：startup，efficiency and mechanisms[J].China Water & Wastewater,2024,40(19):16-24(in Chinese).

应对苏北地区高硬度高碱度地表水的纳滤膜性能中试

王思琪¹，王为民²，张涛¹，段冬³，张岩岗²，刘彦伶¹，夏圣骥¹

（1.同济大学 环境科学与工程学院，上海 200092；2.北京赛诺水务科技有限公司，北京 100083；3.上海市政工程设计研究总院<集团>有限公司，上海 200092）

摘要：为探究超滤-纳滤组合工艺对苏北地区某地表水源水的净化效果，开展了纳滤膜性能中试研究，明确了水厂对纳滤膜的基本性能需求，探究了几款不同商品纳滤膜的性能差异。在水温为30℃左右、膜通量为20L/（m²·h）和回收率为30%的条件下，致密型纳滤膜N2的运行压力（0.33MPa）比疏松型纳滤膜N1高出近1倍，但其脱盐率（95%）明显高于N1（41%），且对硬度和碱度的去除效果更优。为解决烧水结垢问题，该水厂应采用致密型纳滤膜；当纳滤膜对硬度和碱度的去除率分别达到90%和80%以上时，可满足超滤和纳滤产水1∶1勾兑后煮沸不结垢的需求。多款纳滤膜的平行测试表明，E膜对有机物、硬度和碱度的去除效果与N2膜接近，但运行压力较N2膜更低，在应对高硬度、高碱度水质时优势明显。

关键词：纳滤；中试；高硬度；高碱度；膜性能

标准著录格式：

王思琪,王为民,张涛,等.应对苏北地区高硬度高碱度地表水的纳滤膜性能中试[J].中国给水排水,2024,40(19):25-30.
WANG Siqi,WANG Weimin,ZHANG Tao,et al.Pilot study on the performance of nanofiltration membranes for treating surface water with high hardness and alkalinity in northern Jiangsu[J].China Water & Wastewater,2024,40(19):25-30(in Chinese).

生物滤料去除饮用水中消毒副产物和抗性基因对比

高靖雨，蔡武，梁昊，史国贵，陈友怡，吕来，邢学辞，胡春

（广州大学大湾区环境研究院 珠江三角洲水质安全与保护教育部重点实验室，广东 广州 510006）

摘要：为强化对水中复合微污染物的去除，制备了改性椰壳活性炭（CAC）和催化剂滤料（HCLL-S8-M），考察了其对含氮消毒副产物生成势（N-DBPsFP）和抗性基因（ARGs）的去除效果和机制。结果表明，在相同复合微污染物条件下（甲基对硫磷和2，4-二氯苯氧乙酸均为1µg/L），改性CAC和HCLL-S8-M出水中卤代乙腈和卤代硝基甲烷的总生成势分别为385.15、464.18ng/L，较进水分别降低了212.74、133.71ng/L；进水、改性CAC和HCLL-S8-M出水中的ARGs相对丰度分别为4.35%、1.91%和2.88%。改性CAC和HCLL-S8-M可以高效去除溶解性有机物（DOC）和复合微污染物。生物滤料上微生物分泌的胞外聚合物更少，并可富集能够降解有机物的菌群。改性CAC和HCLL-S8-M可通过减少DBPs前体物的产生和ARGs的增殖，控制微污染物胁迫效应造成的间接饮用水水质风险。

关键词：饮用水深度处理；生物滤料；消毒副产物；抗性基因；胞外聚合物

标准著录格式：

高靖雨,蔡武,梁昊,等.生物滤料去除饮用水中消毒副产物和抗性基因对比[J].中国给水排水,2024,40(19):31-38.
GAO Jingyu,CAI Wu,LIANG Hao,et al.Removal of disinfection byproducts and antibiotic resistance genes in drinking water by biological filter media[J].China Water & Wastewater,2024,40(19):31-38(in Chinese).

水听器次声波在大口径供水管道探漏中的应用研究

王海涛¹，葛奇¹，江安华¹，袁庆军¹，黄清龙²，杨蕊²，徐哲³

（1.杭州水务集团有限公司，浙江 杭州 310009；2.中国船舶重工集团公司第七一五研究所，浙江 杭州 310023；3.杭州电子科技大学 自动化学院，浙江 杭州 310018）

摘要：大口径供水管道由于高频振动噪声衰减快、埋地深、检查井间距大，人工听漏或使用噪声仪等常规手段无法奏效。针对此问题，通过对次声波水听器采集的不同大小漏点、不同外部介质、不同口径管道的模拟渗漏信号分析，发现大口径管道渗漏信号以低频分量为主，多为次声波成分；进一步运用特征分析法、能量积累法及AI分析方法等，可以获得较好的检测效果。研究表明，应用水听器探漏，能及时发现远端漏点，弥补了常规手段对大口径供水管道探漏的短板，能够更好地保障城市供水系统的安全运行。

关键词：供水管道；探漏；水听器；次声波；特征分析法；能量积累法；AI学习算法

标准著录格式：

王海涛,葛奇,江安华,等.水听器次声波在大口径供水管道探漏中的应用研究[J].中国给水排水,2024,40(19):39-44.
WANG Haitao,GE Qi,JIANG Anhua,et al.Application of hydrophone infrasound waves in leak detection of large-diameter water supply pipelines[J].China Water & Wastewater,2024,40(19):39-44(in Chinese).

长期运行均质滤料性能下降原因及恢复研究

杜伊明^1,2,3，雷春元⁴，黄廷林^1,2,3，李凯^1,2,3，李勤恒^1,2,3，卢磊⁵，王志勇⁵，王鹏飞⁵

（1.西安建筑科技大学 环境与市政工程学院，陕西 西安 710055；2.陕西省环境工程重点实验室，陕西 西安 710055；3.西北水资源与环境生态教育部重点实验室，陕西 西安 710055；4.西安市自来水有限公司，陕西 西安 710002；5.西安市自来水有限公司乐游原水厂，陕西 西安 710054）

摘要：针对西北地区某水厂均质滤料滤池出水浊度偏高、截污能力下降问题，以性能下降明显的滤池为研究对象，在中试滤柱系统中对旧砂和新砂滤料的除浊性能进行了评价。结果表明，在同一运行条件下，旧砂滤柱出水浊度比新砂滤柱高0.2NTU左右。滤料的特性测定结果显示，旧砂与新砂最大的区别是滤料级配和细砂占比的不同。进一步对比了装填旧砂、补充细砂后的旧砂、两种不同粒径级配的新砂等4个滤柱系统对浊度和颗粒物的去除效果。结果显示，级配相同但表面性质不同的滤料对浊度和颗粒物具有相同的去除效果，这说明旧砂过滤性能下降的主要原因是滤料级配发生了变化，根据级配缺失进行补砂可以恢复滤料的过滤性能。

关键词：地表原水；均质滤料；过滤性能下降；滤料级配

标准著录格式：

杜伊明,雷春元,黄廷林,等.长期运行均质滤料性能下降原因及恢复研究[J].中国给水排水,2024,40(19):45-51.
DU Yiming,LEI Chunyuan,HUANG Tinglin,et al.Reason for performance deterioration of long-term operating homogeneous filter media and recovery measures[J].China Water & Wastewater,2024,40(19):45-51(in Chinese).

不同管材表面锰的微生物氧化沉积与释放特征

马腾冲^1,2，李贵伟²，陈祺²，王毅力¹，侯加豪²，张堯^2,3，石宝友^2,3

（1.北京林业大学 环境科学与工程学院，北京 100083；2.中国科学院生态环境研究中心 饮用水科学与技术重点实验室，北京 100085；3.中国科学院大学，北京 100049）

摘要：锰氧化物的累积与再释放是导致给水管网黄水问题的一个重要原因。在管道中消毒剂浓度较低的区域，锰氧化细菌能将出厂水中的残余Mn（Ⅱ）氧化成颗粒态锰氧化物（MnO_x），致使锰沉积在管道内壁。使用实际给水厂中未消毒的滤后水探究微生物作用主导下不同管材［不锈钢、混凝土、聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯（PE）］表面锰的氧化沉积和释放特征。142d的管片沉积实验表明，Mn（Ⅱ）的微生物氧化过程分为三个阶段，启动需约50d，第51~120天开始加速，其后投加的Mn（Ⅱ）被完全氧化。不同材质管片表面锰氧化菌的种类相似且丰度无明显区别，但锰沉积物的量差异较大，混凝土管片表面积累的锰沉积物最多，为（160.84±28.02）mg/m²（P<0.01），不锈钢、PVC、PE管片表面锰沉积量分别为（46.82±12.04）、（47.08±12.88）、（49.80±5.38）mg/m²。在水力扰动条件下，不同材质管片表面锰沉积物相对释放量排序为不锈钢>PE>PVC>混凝土。

关键词：锰沉积；锰释放；管材；微生物氧化锰

标准著录格式：

马腾冲,李贵伟,陈祺,等.不同管材表面锰的微生物氧化沉积与释放特征[J].中国给水排水,2024,40(19):52-57.
MA Tengchong,LI Guiwei,CHEN Qi,et al.Microbial oxidation, deposition and release characteristics of manganese on surfaces of diverse pipe materials[J].China Water & Wastewater,2024,40(19):52-57(in Chinese).

新型上向流轻质滤料滤池在常规工艺中的运行效能

刘强¹，姚颖²，刘泽山³，刘思瑶¹，李雨萱¹，汤文静¹

（1.徐州工程学院 环境工程学院，江苏 徐州 221111；2.生态环境部 对外合作与交流中心，北京 100035；3.江苏永冠给排水设备有限公司，江苏 徐州 221116）

摘要：采用一种以聚苯乙烯泡沫滤珠为滤料的新型上向流轻质滤料滤池中试装置处理某大学校园内的湖水，将滤速控制在8m/h，重点关注进出水中浊度、色度、COD_Mn、氨氮和叶绿素a的变化情况，并与石英砂滤池（滤速为7m/h）的处理效能进行对比；同时，比较了运行前与冲洗后的清洁滤层过滤水头损失，并对其冲洗方法进行了评价。结果表明，由于上向流过滤方式和聚苯乙烯泡沫滤珠具有良好的粒径均匀性，新型滤池对湖水表现出了较好的处理效能，对浊度、色度、COD_Mn、氨氮和叶绿素a的平均去除率分别为95.9%、84.6%、35.0%、24.5%和75.2%，比石英砂滤池分别提高了3.3%、0、9.0%、5.6%和12.9%；“气冲-泄空-水冲”的新型冲洗方法简单有效，冲洗后的平均清洁滤层过滤水头损失为8.1 cm，仅比运行前提高了3.8%。

关键词：滤池；冲洗；轻质滤料；聚苯乙烯泡沫滤珠；石英砂

标准著录格式：

刘强,姚颖,刘泽山,等.新型上向流轻质滤料滤池在常规工艺中的运行效能[J].中国给水排水,2024,40(19):58-63.
LIU Qiang,YAO Ying,LIU Zeshan,et al.Operational efficiency of a novel upflow biostyrene filter in a conventional drinking water process[J].China Water & Wastewater,2024,40(19):58-63(in Chinese).

某水厂出厂水色度升高应急处理实例

李学荣，徐琳怡，夏炜，吕腾飞，施淑婷

（永康市钱江水务有限公司，浙江 永康 321300）

摘要：针对氨氮、锰复合污染的低浊度原水导致出厂水色度升高的问题，通过原因分析、模拟试验，确定出厂水色度升高是由于NaClO投加量增加使得滤后水中Mn²⁺被氧化成MnO₂所致。试验结果表明，针对锰引起的色度问题，在保持加氯量不变的条件下，辅助投加0.30mg/L的KMnO₄和4mg/L的粉末活性炭可有效去除低浊度原水中的锰。根据试验结果进行生产性试验，运行数日后出厂水水质均符合要求。

关键词：锰；色度；氨氮；次氯酸钠；高锰酸钾；粉末活性炭

标准著录格式：

李学荣,徐琳怡,夏炜,等.某水厂出厂水色度升高应急处理实例[J].中国给水排水,2024,40(19):64-68.
LI Xuerong,XU Linyi,XIA Wei,et al.An instance of emergency handling for increasing chroma in effluent from a water treatment plant[J].China Water & Wastewater,2024,40(19):64-68(in Chinese).

基于CFD的深潜池循环给水系统模拟分析

陈文杰¹，肖奕鸣¹，许为民¹，吴昌永²，李浩然¹，王伟¹，王盼新²

（1.中国建筑东北设计研究院有限公司，辽宁 沈阳 110000；2.中国环境科学研究院 环境污染控制工程技术研究中心，北京 100012）

摘要：目前国内深潜池建设工程少、运维时间短，相关研究还处于探索阶段，缺乏相应的标准指导工程建设。而深潜池的规模一般较大，很难通过实验获得水流速度和方向等参数。为了给深潜池池水循环系统设计的校核、优化提供技术指导，以建筑内深潜池的流体域为研究对象，通过计算流体力学（CFD）模拟技术探索了不同工况时深潜池给水口的适合参数、布置方式以及运行过程的流速、流线分布情况。结果表明，送水口采用小孔径、螺旋状，且底部为主、侧流为辅的布置方式，可以达到较好的水流均匀性和循环效果，有效降低了对人员的潜在危险。

关键词：深潜池循环给水系统；计算流体力学；稳态模拟；水力流场分析；守恒控制方程

标准著录格式：

陈文杰,肖奕鸣,许为民,等.基于CFD的深潜池循环给水系统的模拟分析[J].中国给水排水,2024,40(19):69-74.
CHEN Wenjie,XIAO Yiming,XU Weimin,et al.CFD-based simulation of deep diving pool circulating water supply system[J].China Water & Wastewater,2024,40(19):69-74(in Chinese).

饱和填充生物膜反应器生物膜周期性变化特征

郑榆凯¹，欧阳肖¹，朱仁诚¹，徐彬欣¹，胡湛波¹，孙全民²

（1.广西大学 资源环境与材料学院，广西 南宁 530004；2.广西益江环保科技股份有限公司，广西 南宁 530007）

摘要：以饱和填充生物膜反应器为研究对象，分析其填料生物膜的周期性变化特征，以及由此引起的出水水质周期性变化情况。结果表明，在一个运行周期内，饱和填充生物膜反应器出水COD、BOD₅、NH₃-N和SS浓度呈现先增后降的趋势，TP呈现持续增加的趋势，而TN没有明显的周期性变化；生物膜生物量在0~5h增长缓慢，在5~20h增长迅速，在20~30h增速放缓；生物膜胞外聚合物（EPS）中多糖（PS）和蛋白质（PN）成分含量以及PS/PN均呈现先增后降的趋势；生物膜表观产率系数（Y_obs）在0~5h无明显变化，而在5~30h呈现出迅速增长的趋势；表观镜检结果表明，填料生物膜在前期仅有少量表面光滑的杆菌，在10~30h出现表面包裹黏液物质的球菌，且细菌数量和种类明显增多。

关键词：饱和填充生物膜反应器；生物膜；周期性变化特征；胞外聚合物

标准著录格式：

郑榆凯,欧阳肖,朱仁诚,等.饱和填充生物膜反应器生物膜周期性变化特征[J].中国给水排水,2024,40(19):75-80.
ZHENG Yukai,OUYANG Xiao,ZHU Rencheng,et al.Periodic alteration characteristics of biofilm in a saturated packed biofilm reactor[J].China Water & Wastewater,2024,40(19):75-80(in Chinese).

碳化强度对市政污泥脱水性能及理化性质的影响

郭彦峰^1,2，张弛¹，孔鑫¹，袁进¹，杨志宏³，吴博³，张凌云⁴

（1.太原理工大学 环境科学与工程学院，山西 晋中 030600；2.中国市政工程华北设计研究总院有限公司 北京分公司，北京 100044；3.山西省正阳污水净化有限公司，山西 晋中 030600；4.山西新科联环境技术有限公司，山西 太原 030024）

摘要：将Ruyter开发的煤化模型应用于水热碳化预处理市政污泥，探究了碳化强度f对裂解液、水热碳理化性质及污泥脱水性能的影响。结果表明，经碳化强度f=0.12的预处理，污泥抽滤脱水后含水率可降至53%，相比未经预处理的对照组降低了28%；此外，提高碳化强度可促进NH₄⁺-N、SCOD、TOC在裂解液中的释放，当碳化强度f=0.12时，SCOD、TOC含量分别高达18210、8685mg/L，而NH₄⁺-N含量在f≤0.21条件下随着碳化强度的增加而升高。另外发现，EPS中蛋白质和多糖含量与污泥脱水性能有很强的相关性；随着碳化强度的增大，水热碳表面的芳构化结构显著增多，亲水性含氧官能团减少，从而改善污泥脱水性能。将该工艺应用于污水厂，结果显示碳化后的污泥经板框压滤脱水，含水率可降至29%左右，脱水效果显著。

关键词：市政污泥；水热碳化；碳化强度；脱水性能；官能团

标准著录格式：

郭彦峰,张弛,孔鑫,等.碳化强度对市政污泥脱水性能及理化性质的影响[J].中国给水排水,2024,40(19):81-86.
GUO Yanfeng,ZHANG Chi,KONG Xin,et al.Effect of carbonization intensity on dewatering performance and physicochemical properties of municipal sludge[J].China Water & Wastewater,2024,40(19):81-86(in Chinese).

全氟辛酸对好氧颗粒污泥反应器的影响及作用机制

张祥霖¹，王艳苹²

（1.安徽水利水电职业技术学院 资源与环境工程学院，安徽 合肥 231603；2.合肥师范学院 化学与制药工程学院，安徽 合肥 230601）

摘要：为探究新污染物全氟辛酸（PF）对好氧颗粒污泥（AGS）运行效能的影响，构建了实验室规模的AGS系统，通过控制进水PF浓度，在中温（35 ℃）条件下考察了PF对AGS运行效能及微生物群落特征的影响。结果表明，低浓度PF（低于0.5mg/L）对AGS的运行效能及微生物群落影响不明显，而当PF浓度超过0.5mg/L时，降低了AGS对污染物及营养盐的去除效果，尤其当PF浓度为4.0mg/L时，出水COD浓度高达48.7~55.6mg/L，相应去除率下降至73.5%~76.2%。PF降低了污泥浓度及有机质占比，但提高了颗粒污泥沉降性并刺激了胞外聚合物（EPS）的分泌，尤其是蛋白质的分泌，提高了蛋白质/多糖（PN/PS）值。微生物学分析表明，PF降低了变形菌门、绿弯菌门等门级别微生物以及可塑菌属、索氏菌属等属级别微生物的相对丰度。

关键词：好氧颗粒污泥；全氟辛酸；胞外聚合物；微生物群落

标准著录格式：

张祥霖,王艳苹.全氟辛酸对好氧颗粒污泥反应器的影响及作用机制[J].中国给水排水,2024,40(19):87-93.
ZHANG Xianglin,WANG Yanping.Effect and mechanism of perfluorooctanoic acid on aerobic granular sludge reactor[J].China Water & Wastewater,2024,40(19):87-93(in Chinese).

生物电激活厌氧微生物降解甲硝唑路径及机制解析

张泽楠，魏瑶丽，周爱娟，李登飞，汪素芳，岳秀萍

（太原理工大学 环境科学与工程学院，山西 晋中 030600）

摘要：甲硝唑（MNZ）是一种应用广泛但难以在传统污水处理过程中被降解的抗生素。为此，以MNZ为唯一碳源，探究了生物电激活厌氧微生物对MNZ的降解性能，同时对反应体系的电化学性能、降解路径及阳极功能微生物群落进行了分析。结果表明，阳极微生物在经过150d定向驯化后，反应10d对MNZ的去除率可达到74.4%，最高电压和最大功率密度分别为0.072V和7.61mW/m²。此外，循环伏安分析结果表明，阳极功能微生物群落的氧化电位与Rhodopseudomonas非常接近，推测体系中的电子传递可能是通过中间介体进行。进一步通过LC-MS对该体系中MNZ的降解产物进行了解析，推测可能存在的MNZ代谢产物有1-羟乙基2-甲基5-氨基咪唑、（2-甲基-5硝基咪唑-1-基）乙酸和1-羟乙基2-甲基咪唑等。16S rDNA高通量测序结果显示，Truepera、Mycobacterium、Aquamicrobium等功能微生物得到了大量富集而成为优势菌。生物电激活体系能够通过对厌氧微生物的定殖强化其对甲硝唑的降解作用，为研究抗生素类物质的生物降解提供了理论基础。

关键词：生物电激活；厌氧微生物；甲硝唑；降解路径；生物阳极

标准著录格式：

张泽楠,魏瑶丽,周爱娟,等.生物电激活厌氧微生物降解甲硝唑路径及机制解析[J].中国给水排水,2024,40(19):94-101.
ZHANG Zenan,WEI Yaoli,ZHOU Aijuan,et al.Pathway and mechanism analysis of metronidazole degradation through bioelectrically activated anaerobic microorganisms[J].China Water & Wastewater,2024,40(19):94-101(in Chinese).

负载氧纳米气泡铝改性沸石对黑臭水体的修复效果

郭超¹，彭燕¹，谢琼¹，于斯斯¹，曹祎璇¹，周欣桐¹，魏雨露²

（1.杨凌职业技术学院 建筑工程学院，陕西 杨凌 712100；2.陕西省土地工程建设集团 自然资源部退化及未利用土地整治工程重点实验室，陕西 西安 710075）

摘要：通过搭建投加负载氧纳米气泡的铝改性沸石并种植水生植物（植物+钝化剂组）、仅种植水生植物（纯植物组）、未种植水生植物也未加钝化剂（对照组）3套试验装置，考察了不同处理方式对黑臭水体的修复效果。结果表明，投加负载氧纳米气泡的铝改性沸石可抑制底泥中氮、磷的释放。70d时，对照组和纯植物组中TP浓度与植物+钝化剂组的差异最大，比植物+钝化剂组分别提高260.14%和218.23%；40d时，对照组和纯植物组中溶解性活性磷（SRP）浓度与植物+钝化剂组的差异最大，比植物+钝化剂组分别提高122.97%和74.32%。70d后，植物+钝化剂组TP的平均浓度比对照组和纯植物组分别降低了71.23%和58.40%；40d后，植物+钝化剂组SRP的平均浓度比对照组和纯植物组分别降低了54.40%和38.71%。70d时，对照组和纯植物组中TN浓度与植物+钝化剂组的差异最大，比植物+钝化剂组分别提高了41.42%和65.29%；60d时，对照组和纯植物组中NH₄⁺-N浓度与植物+钝化剂组的差异最大，比植物+钝化剂组分别提高了96.17%和83.82%。投加负载氧纳米气泡的铝改性沸石可显著提高上覆水体的透明度、降低叶绿素a含量，并对上覆水中的氮、磷浓度略有降低作用。植物+钝化剂组水体的透明度比对照组提高了130.77%，比纯植物组提高了58.73%。植物+钝化剂组的叶绿素a浓度比对照组降低了55.56%，比纯植物组降低了50%。

关键词：铝改性沸石；氧纳米气泡；黑臭水体；修复

标准著录格式：

郭超,彭燕,谢琼,等.负载氧纳米气泡铝改性沸石对黑臭水体的修复效果[J].中国给水排水,2024,40(19):102-108.
GUO Chao,PENG Yan,XIE Qiong,et al.Al-modified zeolite loaded with oxygen nanobubbles for remediation of black and odorous water[J].China Water & Wastewater,2024,40(19):102-108(in Chinese).

高温高氨氮餐厨垃圾发酵废水组合处理技术研究

余舰波^1,2，周炯¹，黄洋洋³，林程保³，周颖¹，周健¹

（1.重庆大学 三峡库区生态环境教育部重点实验室，重庆 400045；2.中国市政工程中南设计研究总院有限公司，湖北 武汉 430000；3.中铁二院重庆勘察设计研究院有限责任公司，重庆 400023）

摘要：以餐厨垃圾发酵废水为处理对象，构建耐高氨氮的厌氧-好氧生物处理系统，并探究了厌氧（ASBR）-好氧（SBBR）-混凝组合工艺的处理效能。结果表明，接种城镇污水厂的脱水污泥，采用逐步提高氨氮浓度的方式，在温度为（50±1）℃、进水氨氮浓度为3 600 mg/L的条件下，成功构建耐高氨氮和高温的厌氧生物处理系统，对COD的平均去除率可达到69.5%，系统中的优势水解酸化细菌主要为Lysinibacillus、Coprothermobacter、Sporosarcina等，优势产甲烷古菌为Methanothermobacter。在ASBR系统的有机负荷（以COD计）为1.0kg/（m³·d）、SBBR系统的DO浓度为6mg/L、混凝单元中混凝剂FeCl₃的投加量为200mg/L条件下，组合工艺对COD的总去除率可达到94.80%，其中，厌氧、好氧、混凝处理单元对系统去除COD的分担率分别为61.20%、26.93%、6.67%。三维荧光光谱分析结果表明，厌氧和好氧生物处理系统对易生物降解有机物的去除起主导作用，混凝单元对以腐殖酸为主的难降解有机物去除效能显著。

关键词：餐厨垃圾发酵废水；厌氧工艺；好氧工艺；混凝；微生物菌群

标准著录格式：

余舰波,周炯,黄洋洋,等.高温高氨氮餐厨垃圾发酵废水组合处理技术研究[J].中国给水排水,2024,40(19):109-114.
YU Jianbo,ZHOU Jiong,HUANG Yangyang,et al.Combined treatment technology for high temperature and high ammonia nitrogen fermentation wastewater from food waste[J].China Water & Wastewater,2024,40(19):109-114(in Chinese).

次氯酸钙对厨余垃圾干式发酵产酸的影响

张奇¹，尚莞²，刘青鑫¹，刘同涛¹，王冠楠¹，韩鹏¹，孙英杰³，赵建伟^1,3

（1.青岛洁宝生态科技有限公司，山东 青岛 266000；2.青岛市环境卫生发展中心，山东 青岛 266000；3.青岛理工大学 环境与市政工程学院，山东 青岛 266520）

摘要：针对厨余垃圾干式发酵水解效率低、挥发性脂肪酸（VFA）积累不理想问题，在中温条件下探究了次氯酸钙（CH）强化厨余垃圾干式消化积累VFA效果，并解析了相关机制。结果表明，CH能强化厨余垃圾产VFA，且CH最佳剂量为9%（以总悬浮固体计），相应的VFA最大产量为14.5g/L，发酵时间为10d。CH提高了VFA中小分子羧酸乙酸盐和丙酸盐积累量。机制分析表明，CH促进了厨余垃圾有机物溶出，且CH含量越高，溶解性有机物释放量越大。然而CH阻碍了甲烷产生，且CH含量越高，甲烷积累量越低，当CH含量为12%时，甲烷积累量仅为125.9mL/gVSS。关键酶活性分析表明，CH促进了水解和酸化酶活性，从而降低了甲烷化关键酶活性。

关键词：次氯酸钙；厨余垃圾；干式发酵；溶解性有机物；挥发性脂肪酸；关键酶活性

标准著录格式：

张奇,尚莞,刘青鑫,等.次氯酸钙对厨余垃圾干式发酵产酸的影响[J].中国给水排水,2024,40(19):115-121.
ZHANG Qi,SHANG Wan,LIU Qingxin,et al.Impact of calcium hypochlorite on acid generation through dry fermentation of kitchen waste[J].China Water & Wastewater,2024,40(19):115-121(in Chinese).

基于精细化水文表征的LID竖向模型构建方法

周倩倩¹，冯婉恩¹，冯军满²，徐心怡¹，肖静¹，袁一顺¹，徐柯南³，刘立凡¹

（1.广东工业大学 土木与交通工程学院，广东 广州 510006；2.广州市自来水有限公司，广东 广州 510600；3.深圳市龙岗排水有限公司，广东 深圳 518172）

摘要：传统低影响开发（LID）仿真建模通常基于粗略土地分类和水文特征进行平面布设，导致海绵措施无法在竖向立体空间进行精细化布设建模，其协同组合效应对径流控制的影响往往被忽略或低估。为此，提出了一种基于精细土地利用分类和改进式水文表征的竖向LID模型构建方法，通过在LID仿真模型中建立径流连通路径和流量通量计算，实现不同海绵措施径流的相互连接和转移，以进一步进行渗透、储存和运输。研究结果表明，基于竖向布设的海绵措施组合对总出流量和峰值有更高的控制效果，比平面布设下的指标分别降低了12.83%~26.30%和17.14%~21.62%，可为后续海绵城市建设提供新的思路和技术支撑。

关键词：海绵措施；竖向布设；低影响开发（LID）；精细化模型；径流交互；水量平衡公式

标准著录格式：

周倩倩,冯婉恩,冯军满,等.基于精细化水文表征的LID竖向模型构建方法[J].中国给水排水,2024,40(19):122-126.
ZHOU Qianqian,FENG Wanen,FENG Junman,et al.Construction method of LID vertical model based on refined hydrological characterization[J].China Water & Wastewater,2024,40(19):122-126(in Chinese).

合流污水漫溢及其地表输移过程高分辨率模拟

刘立军¹，王添¹，侯精明¹，栾广学¹，银雅伦¹，景静¹，范臣臣¹，刘园²

（1.西安理工大学 省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室，陕西 西安 710048；2.中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，陕西 西安 710065）

摘要：为深入了解降雨期间城市合流制管网与地表水量水质的互馈机理及输移规律，采用基于GAST与SWMM耦合的水动力水质高效高分辨率水环境数值模型，模拟分析了合流制节点在降雨期间的溢流水量及其漫溢和回流过程，以及溢流污染物TSS在地表的输移规律。结果表明，在3600~21600s期间，3种重现期下（2、10、50年一遇）溢流污染物TSS>300mg/L的比例总体呈下降趋势；道路径流与节点漫溢污染物TSS在地表的输移情况基本吻合，主要沿道路方向输移；随着降雨重现期的增大，地表溢流水量、面积以及溢流污染物TSS的浓度和负荷均呈先增加后减少的趋势。

关键词：合流制管网；节点漫溢；高分辨率模拟；污染物输移；GPU加速技术

标准著录格式：

刘立军,王添,侯精明,等.合流污水漫溢及其地表输移过程高分辨率模拟[J].中国给水排水,2024,40(19):127-136.
LIU Lijun,WANG Tian,HOU Jingming,et al.High-resolution simulation of combined sewer overflow and its surface transport process[J].China Water & Wastewater,2024,40(19):127-136(in Chinese).