2024年, 第50卷, 第1期　刊出日期：2024-01-10

  

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综述述评
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  膜技术处理高浓度有机废水及资源化利用研究进展

  李媛, 代继祥, 马妍菁, 吴李君, 郭燕, 侯立安

  水处理技术. 2024, 50(1): 1-6.

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  李媛, 代继祥, 马妍菁, 吴李君, 郭燕, 侯立安. 膜技术处理高浓度有机废水及资源化利用研究进展[J]. 水处理技术, 2024, 50(1): 1-6.

  LI Yuan, DAI Jixiang, MA Yanjing, WU Lijun, GUO Yan, HOU Lian. Progress of Membrane Technology in the Treatment of High Concentration Organic Wastewater and Its Resource Utilization[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(1): 1-6.

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  随着工业化进程的推进,高浓度有机废水的产生量与日俱增,环境威胁日益严重。因此,如何有效处理高浓度有机废水已成为一个重要的科学问题。膜分离技术以其分离效率高、能耗低、无相变、应用范围广等优势,受到了广泛关注和应用。为此,利用Citespace对相关文章进行可视化分析,综述了膜生物反应器、超滤、纳滤、反渗透、膜组合工艺以及改性膜材料在高浓度有机废水处理中的研究进展。同时,分析了高浓度有机废水及污泥处理过程中的资源化现状。最后,总结了膜分离技术用于高浓度有机废水处理的难点和存在问题,在此基础上,对如何加强污水资源化管理和优化废水排放技术进行了展望。
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  废水处理中纳滤膜化学清洗技术研究现状、挑战与展望

  刘晓阳, 陈玉波, 白莹, 付洁, 张光明

  水处理技术. 2024, 50(1): 7-12.

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  刘晓阳, 陈玉波, 白莹, 付洁, 张光明. 废水处理中纳滤膜化学清洗技术研究现状、挑战与展望[J]. 水处理技术, 2024, 50(1): 7-12.

  LIU Xiaoyang, CHEN Yubo, BAI Ying, FU Jie, ZHANG Guangming. Chemical Cleaning in Wastewater Treatment by Nanofiltration: Research Progress, Challenges and Perspectives[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(1): 7-12.

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  纳滤技术由于其操作压力较低、对二价离子截留率高等优势,在市政污水、纺织废水、制药废水等废水处理领域有广阔的应用前景。然而膜污染问题的存在限制了纳滤技术的发展,膜污染不仅会导致膜通量衰减、分离性能下降,还会大大缩短膜的使用寿命。化学清洗可有效缓解膜污染,但常用的清洗剂均会对膜结构和分离性能产生影响,还可能引发生物耐药性及膜清洗废水二次污染等问题。本文对不同类型废水处理中纳滤膜的污染特征及化学清洗方法进行综述,并且重点阐释了酸、碱、次氯酸钠等化学清洗剂与聚酰胺纳滤膜的作用机制,以及频繁的化学清洗对膜面微生物的影响和所引发的生物风险,最后对有关问题的解决措施提出展望,以期为膜污染控制方法的优化提供参考。
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  水热炭在吸附有机/无机污染物中的应用研究进展

  宋子菡, 刘永林, 刘琳, 田巍, 杨传玺, 王炜亮

  水处理技术. 2024, 50(1): 13-19.

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  宋子菡, 刘永林, 刘琳, 田巍, 杨传玺, 王炜亮. 水热炭在吸附有机/无机污染物中的应用研究进展[J]. 水处理技术, 2024, 50(1): 13-19.

  SONG Zihan, LIU Yonglin, LIU Lin, TIAN Wei, YANG Chuanxi, WANG Weiliang. Research Progress of Application of Hydrothermal Carbon in Organic/Inorganic Pollutants[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(1): 13-19.

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  水热炭材料作为一种新型碳材料,具有含氧官能团丰富、堆积密度高、热稳定性强和导电导热性优良等特点,在催化和吸附、储能材料领域具有潜在的应用价值,尤其适用于吸附各种污染物。首先介绍了水热炭的分类和制备,根据尺寸可以分为水热炭量子点和水热微球。其次综述了水热炭的酸洗改性、碱洗改性、官能团化改性以及对污染物的吸附性能和机理。改性水热炭对污染物吸附的机理包括物理吸附和化学吸附,其中物理吸附主要由范德华力所引起的分子间作用,化学吸附主要包括络合配位、离子交换、静电吸引、氧化还原反应等;最后针对水热炭现存问题进行讨论与展望,以期为改性水热炭吸附去除污染物的广泛应用提供理论支撑。
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  厌氧氨氧化工艺在主流污水处理中的应用及其调控研究进展

  王宝玉, 朱武卫, 付文震, 鹿琳睿, 鞠恺, 万琼

  水处理技术. 2024, 50(1): 20-25.

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  王宝玉, 朱武卫, 付文震, 鹿琳睿, 鞠恺, 万琼. 厌氧氨氧化工艺在主流污水处理中的应用及其调控研究进展[J]. 水处理技术, 2024, 50(1): 20-25.

  WANG Baoyu, ZHU Wuwei, FU Wenzhen, LU Linrui, JU Kai, WAN Qiong. Application of Anaerobic Ammonia Oxidation Process in Mainstream Wastewater Treatment and Its Regulation Research Progress[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(1): 20-25.

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  厌氧氨氧化工艺（Anammox）具有低能耗、低产泥量、高脱氮性能等特点,在处理垃圾渗滤液、污泥消化液等领域的应用与研究得到了广泛重视。尽管如此,受制于氨氮浓度低、有机物与水量波动大、低温等问题,影响了其在城市污水主流工艺的应用。本文在介绍厌氧氨氧化工艺的基础上,总结了以厌氧氨氧化为基础的组合工艺处理城市污水案例,分析了当前厌氧氨氧化工艺应用于城市污水处理的限制性因素以及新型调控手段与策略。进一步展望了厌氧氨氧化应用于城市污水主流工艺的发展方向,以期为厌氧氨氧化应用到主流污水提供理思路。
研究报告
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  新型复合膜制备工艺研究

  黄晓娟, 谭惠芬, 栗鸿强, 杜圣羽, 李清泉, 高从堦

  水处理技术. 2024, 50(1): 26-29.

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  黄晓娟, 谭惠芬, 栗鸿强, 杜圣羽, 李清泉, 高从堦. 新型复合膜制备工艺研究[J]. 水处理技术, 2024, 50(1): 26-29.

  HUANG Xiaojuan, TAN Huifen, LI Hongqiang, DU Shengyu, LI Qingquan, GAO Congjie. Study on Preparation Process of Novel Composite Membrane[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(1): 26-29.

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  以间苯二胺（MPD）为水相单体,均苯三甲酰氯（TMC）为油相单体,采用低温界面聚合方法在聚砜超滤底膜表面制备聚酰胺反渗透膜,无需传统烘箱热处理,考察了界面聚合过程中反应温度、水浴温度及时间对膜性能的影响。结果表明,水相温度为35 ℃、油相温度为50 ℃,90 ℃条件下水浴后处理1 min制备得到的膜性能最佳。该复合膜在25 ℃、1.05 MPa条件下,以1 500 mg/L的NaCl溶液为进料液进行性能测试,截留率为99.5%,水通量为70 L/（m²·h）,获得良好的分离效果。本研究提供低温界面聚合制备反渗透膜工艺的探索,可运用于海水淡化等领域。
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  溶解性Mn（II）配合物活化亚硫酸盐降解有机物的效能和机理研究

  钟正, 丁魏, 李琳, 刘霜, 刘朝, 郑怀礼

  水处理技术. 2024, 50(1): 30-35.

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  钟正, 丁魏, 李琳, 刘霜, 刘朝, 郑怀礼. 溶解性Mn（II）配合物活化亚硫酸盐降解有机物的效能和机理研究[J]. 水处理技术, 2024, 50(1): 30-35.

  ZHONG Zheng, DING Wei, LI Lin, LIU Shuang, LIU Chao, ZHENG Huaili. Study on Efficiency and Mechanism of Sulfite Activation by Soluble Mn(II) Complexes for Organic Compounds Degradation[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(1): 30-35.

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  亚硫酸盐（S（IV））对有机废污水几乎没有净化作用,利用可溶性二价锰配合物（Mn（II）-NTA（次氮基三乙酸盐））活化S（IV）,并用于氧化降解近中性污染水中的有机污染物,探讨了pH、Mn（II）和NTA的投加量和比例、S（IV）浓度和常见阴离子对Mn（II）/NTA/S（IV）体系氧化降解目标有机污染物（罗丹明B（RhB））效能的影响。实验结果表明,在近中性条件下（pH=6~7.5）,氧化降解2 μmol/L RhB最适宜的Mn（II）、NTA和S（IV）投加量分别为50、150、500 μmol/L,此时RhB在15 min内的总降解率均>85%。紫外可见光谱实验证明中间价态锰（Mn（III））的产生及其对S（IV）活化的关键作用;自由基淬灭实验和电子自旋共振实验证明SO₄^•-是Mn（II）/NTA/S（IV）体系实现有机污染物快速降解的主要活性氧化物种。
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  镁改性植物源生物炭的制备及其对磷酸盐的吸附特性

  潘伟亮, 李姣妮, 文泽宇, 吴齐叶, 敖良根, 李果

  水处理技术. 2024, 50(1): 36-41.

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  潘伟亮, 李姣妮, 文泽宇, 吴齐叶, 敖良根, 李果. 镁改性植物源生物炭的制备及其对磷酸盐的吸附特性[J]. 水处理技术, 2024, 50(1): 36-41.

  PAN Weiliang, LI Jiaoni, WEN Zeyu, WU Qiye, AO Lianggen, LI Guo. Study on Preparation of Magnesium-Modified Plant-Derived Biochar and its Adsorption Characteristics for Phosphate[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(1): 36-41.

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  为处理含磷废水和实现农业废弃物的资源化利用,将小麦秸秆制成生物炭,通过MgCl₂溶液对其进行浸渍改性,探究改性生物炭对水中磷酸盐的吸附特性。结果表明：热解温度为600 ℃,0.1 mol/L MgCl₂溶液改性得到的小麦秸秆生物炭（WS-0.1Mg-600）在pH=7、初始磷酸盐浓度为10 mg/L时,对磷酸盐吸附效果最好;WS-Mg-600投加量为1.25 g/L时,对磷酸盐吸附量为（4.02±0.46）mg/g;WS-Mg-600吸附磷酸盐最佳pH为10。吸附过程符合拟二级动力学方程以及Langmuir模型,表明该吸附过程是以化学吸附为主,并为单层吸附。
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  低温对含盐食品污水深度处理性能与微生物群落的影响

  杨英, 柏松, 罗玲, 何静, 徐丽萍, 邓川

  水处理技术. 2024, 50(1): 42-46.

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  杨英, 柏松, 罗玲, 何静, 徐丽萍, 邓川. 低温对含盐食品污水深度处理性能与微生物群落的影响[J]. 水处理技术, 2024, 50(1): 42-46.

  YANG Ying, BAI Song, LUO Ling, HE Jing, XU Liping, DENG Chuan. Effect of Different Temperatures on Performance and Microbial Community of Advanced Treatment of Food Industry Wastewater[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(1): 42-46.

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  固体碳源被广泛应用于污水深度处理,但是低温条件下对含盐食品污水的处理性能还缺乏评估,微生物特性也需要揭示。以聚丁二酸丁二醇酯为固体碳源,考察了不同温度条件下的脱氮性能、微生物群落结构以及基因富集特征。结果表明：常温（25~28 °C）条件下的固体碳源反应器出水可以满足《污水综合排放标准》一级标准。低温（5~9 °C）对脱氮性能抑制显著,NH₄⁺-N、NO₃^--N去除率仅为30.17%、73.51%,并且运行初期存在出水有机物超标的风险。固体碳源体系中unclassified_Comamonadaceae、Acidovorax分别是主要的硝化、反硝化菌属,但容易受低温影响而丰度降低。此外,温度降低还会导致硝化基因（amoA、amoB、amoC）和反硝化基因（narG、narH、narI）丰度降低。
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  新型活性砂滤罐深度脱氮性能与微生物群落结构研究分析

  李桂荣, 李智, 乔海兵, 贾胜勇, 方芳

  水处理技术. 2024, 50(1): 47-54.

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  李桂荣, 李智, 乔海兵, 贾胜勇, 方芳. 新型活性砂滤罐深度脱氮性能与微生物群落结构研究分析[J]. 水处理技术, 2024, 50(1): 47-54.

  LI Guirong, LI Zhi, QIAO Haibing, JIA Shengyong, FANG Fang. Study and Analysis on Deep Denitrification Performance and Microbial Community Structure of A New Activated Sand Filter Tank[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(1): 47-54.

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  为进一步减少氮污染物排放,满足城市污水处理厂深度脱氮提标改造的需求,本研究使用新型活性砂滤罐以二沉池出水为对象进行深度脱氮试验,考察不同调控因子对总氮（TN）去除效果以及微生物群落结构的影响。结果表明,最优水力停留时间（HRT）为0.28 h,最佳碳氮比（C/N）为6∶1,在此条件下出水TN浓度低于1.5 mg/L,优于现有深度脱氮工艺;为节约运行成本,HRT可调整至0.13~0.23 h,C/N参数不变,TN出水浓度低于4 mg/L。使用乙酸钠时微生物的响应时间比使用甲醇时更短,但高C/N条件下使用甲醇时脱氮效果比使用乙酸钠更好。16s rRNA高通量测序结果表明,系统主要脱氮功能微生物为Saccharibacteria_genera_incertae_sedis、Anaerolineaceae、Longilinea、Rhodocyclaceae、Chlorobium、Thiobacillus、Betaproteobacteria等,Anaerolineaceae主要聚集于装置底部。反冲洗会导致中下部生物膜量较高,但滤床循环运行的方式能将装置底部的反硝化菌转移至滤料顶部,使微生物在装置内的分布更加均匀,从而保证较好的深度脱氮效果。
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  以陶粒硫磺为填料的混合营养反硝化脱氮效能探究

  隆添翼, 史航, 刘波

  水处理技术. 2024, 50(1): 55-60.

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  隆添翼, 史航, 刘波. 以陶粒硫磺为填料的混合营养反硝化脱氮效能探究[J]. 水处理技术, 2024, 50(1): 55-60.

  LONG Tianyi, SHI Hang, LIU Bo. Study on Mixotrophic Denitrification Using Ceramide and Sulfur As Fillers[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(1): 55-60.

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  为进一步降低城市污水处理厂出水的氮含量,实验设计了硫自养与异养混合营养反硝化体系,实验将陶粒和硫磺混合,共设置了7个不同的组合F0~F6,硫磺在F0~F6中的占比分别为0、1/6、2/6、3/6、4/6、5/6、6/6,其中F0为异养反硝化对照组,F1~F6为实验组。实验结果表明,实验组中F1、F2的脱氮效果较好,总氮去除率依次为89.96%和93.03%,分别接近和超过F0,且F1、F2相对于F0,体系的pH更加稳定;实验结束时,F1、F2两组的生物量分别为30.32、27.67 nmolP/g,低于F0,若各组的生物代谢速率相同,则F1、F2分别要比F0减少11.4%和19.2%的污泥量,认为F1和F2两种陶粒硫磺比例适合用于硫自养与异养反硝化的耦合,F1、F2中的硫磺占比分别为1/6和2/6,即陶粒∶硫磺（体积比）分别等于5∶1和2∶1。
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  生物炭土地渗滤系统对吡虫啉废水处理的研究

  陆萍萍, 漆知非, 陆滢琦, 宿程远, 罗泽华, 罗晓恩

  水处理技术. 2024, 50(1): 61-66.

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  陆萍萍, 漆知非, 陆滢琦, 宿程远, 罗泽华, 罗晓恩. 生物炭土地渗滤系统对吡虫啉废水处理的研究[J]. 水处理技术, 2024, 50(1): 61-66.

  LU Pingping, QI Zhifei, LU Yingqi, SU Chengyuan, LUO Zehua, LUO Xiaoen. Study on the Treatment Efficiency of Imidacloprid Wastewater by Biochar Soil Filtration System[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(1): 61-66.

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  以吡虫啉废水为研究对象,通过对COD、氨氮、TP以及吡虫啉去除效率的分析,并结合XPS及宏基因组测序结果,探究了玉米秸秆生物炭土地渗滤系统对吡虫啉废水的处理效能及微生态。结果表明,在该土地渗滤系统运行前期（1~14 d）,COD去除率在55%~80%间波动;经过适应期后,氨氮去除率由1~11 d时的19.14%提升为31~39 d的26.39%;TP的平均去除率由55.40%提升到72.03%;且在进水吡虫啉浓度为10 mg/L的情况下,该系统对吡虫啉的平均去除率为96.71%。Proteobacteria、Actinobacteria、Bacteroidetes为该系统中门水平下的优势菌群,属水平下Enterobacter占比最大（55.6%）。在糖酵解过程中甘油醛-3-磷酸脱氢酶（gap2）含量为0,推测吡虫啉会使gap2对溶解氧较为敏感;氨氧化过程的关键酶氨单加氧化酶（AMO）和羟胺脱氢酶（Hao）的功能基因并未检测出,说明该系统中氨氧化微生物的活性受到抑制;整个戊糖磷酸循环中的每一步均检测出相应作用酶的功能基因,说明吡虫啉的添加不会对该系统中微生物的戊糖磷酸循环产生不利影响。
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  Pd-ZnIn₂S₄负载型催化剂光催化降解水中阿特拉津

  高宁, 唐西梅, 刘梦娇, 卜龙利

  水处理技术. 2024, 50(1): 67-71.

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  高宁, 唐西梅, 刘梦娇, 卜龙利. Pd-ZnIn₂S₄负载型催化剂光催化降解水中阿特拉津[J]. 水处理技术, 2024, 50(1): 67-71.

  GAO Ning, TANG Ximei, LIU Mengjiao, BO Longli. Photocatalytic Degradation of Atrazine in Water with Pd-ZnIn₂S₄ Supported Catalyst[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(1): 67-71.

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  光催化降解水体中痕量除草剂阿特拉津（ATZ）可有效消除其对水生态环境及人体健康的潜在危害。以鹅卵石为载体,采用简便的胶粘法制备Pd-ZnIn₂S₄负载型催化剂,氙灯光源下开展光催化降解水中ATZ试验,同时对催化剂形貌特征和光学特性进行了表征。结果发现,鹅卵石负载型催化剂禁带宽度变小、比表面积增大,光催化降解水中ATZ活性良好;鹅卵石负载型催化剂选用环氧树脂为最佳粘结剂,0.1wt%Pd-ZnIn₂S₄粉末最佳黏附量为100 mg;薄涂方式制备的鹅卵石负载型催化剂对初始浓度5 mg/LATZ的光降解效率为62%,大于厚涂的41%。这是因为环氧树脂薄涂既能固定催化剂,又不会使催化剂被环氧树脂完全包裹而影响活性组分活性。
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  多效TiO₂/3DG复合材料对四环素废水的处理

  杨扬, 刘畅, 王剑

  水处理技术. 2024, 50(1): 72-75.

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  杨扬, 刘畅, 王剑. 多效TiO₂/3DG复合材料对四环素废水的处理[J]. 水处理技术, 2024, 50(1): 72-75.

  YANG Yang, LIU Chang, WANG Jian. Multi-effect TiO₂/3DG Composite Material for Treatment of Tetracycline Wastewater[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(1): 72-75.

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  实验以钛酸四丁酯、氧化石墨烯为主要原料,采用溶剂热法制备TiO₂/3DG复合材料,以四环素为目标降解污染物。用扫描电子显微镜（SEM）、紫外-可见-近红外光谱（UV-Vis-NIR）、X射线衍射光谱（XRD）对复合物进行表征。结果显示,TiO₂均匀地负载在GO表面,并在整个波段具有很好的光吸收性能。研究了TiO₂-3DG通过吸附、光热转换和光催化方式对四环素的处理情况。结果表明,复合材料具有多效处理能力,具有吸附、光热转换和光催化的多重效果。对于四环素,单位质量吸附量为100.9 mg/g,光热转换效率为87.5%,2 h脱除率为94.7%。
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  光催化降解土霉素的影响因素及反应动力学研究

  李继锋, 刘永红, 王宁, 程宜涛, 梁世飘

  水处理技术. 2024, 50(1): 76-79.

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  李继锋, 刘永红, 王宁, 程宜涛, 梁世飘. 光催化降解土霉素的影响因素及反应动力学研究[J]. 水处理技术, 2024, 50(1): 76-79.

  LI Jifeng, LIU Yonghong, WANG Ning, CHENG Yitao, LIANG Shipiao. Influencing Factors and Kinetics Study on Degradation of Oxytetracycline[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(1): 76-79.

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  采用自制TiO₂/ACF光催化材料对土霉素模拟废水的降解过程进行了研究,探究了不同土霉素的浓度、溶液pH、腐殖酸浓度以及常见无机离子对其降解过程的影响,并对其光催化降解动力学进行了研究。研究结果表明：1）TiO₂/ACF光催化氧化法对30~70 mg/L范围内土霉素降解率均在80%以上,其降解过程符合准一级动力学模型;2）土霉素浓度越低,土霉素降解率和COD去除率越高,30 mg/L时达86.1%和50.4%;3）随着pH的增加,土霉素降解率和COD去除率均先增大后减小,pH为7时土霉素降解率最大为85.0%,pH为5时COD去除率最大为51.1%;4）腐殖酸的存在明显抑制了土霉素的降解过程,浓度越高抑制作用也越大,添加 10 mg/L腐殖酸土霉素降解率降低了12.5%;5）Cl^- 、Cu²⁺、Mg²⁺存在时,COD的去除有明显提高。HCO₃^- 、NO₃^-的存在则降低了土霉素降解速率常数。
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  镉离子对养殖废水生物脱氮性能及功能基因的影响

  周宇, 张华, 黄健, 王晓辉, 孙雷, 吴铠臣

  水处理技术. 2024, 50(1): 80-84.

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  周宇, 张华, 黄健, 王晓辉, 孙雷, 吴铠臣. 镉离子对养殖废水生物脱氮性能及功能基因的影响[J]. 水处理技术, 2024, 50(1): 80-84.

  ZHOU Yu, ZHANG Hua, HUANG Jian, WANG Xiaohui, SUN Lei, WU Kaichen. Effects of Cd²⁺ on Biological Nitrogen Removal Performance and Functional Genes of Livestock Wastewater[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(1): 80-84.

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  选取了养殖废水中的重金属污染物镉离子为研究对象,为揭示其对生物脱氮系统的影响。检测氮转化功能基因丰度,确定功能基因与理化参数相关性并分析镉离子胁迫下生物脱氮的驱动因素。实验结果表明,镉离子显著抑制生物脱氮性能,硝化过程对于镉离子的敏感性相比于氨氧化过程更强。细菌16S rRNA和氮转化功能基因的丰度随镉离子浓度的升高而显著降低,其中出水氨氮、好氧末端硝酸盐氮浓度都与功能基因呈较强的相关性。此外,硝化和氨氧化水平、NO₂^--N的氧化能力、完全反硝化水平是生物脱氮性能的关键驱动因素,分别对氨氮去除率、亚硝酸盐氮积累率、反硝化阶段硝酸盐氮去除率有显著影响。本研究从分子生物学角度揭示镉离子对于生物脱氮的影响,为金属离子对于生物脱氮系统的影响研究提供了理论依据。
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  电絮凝处理模拟铬黑T染料废水

  孙策, 任巧琳, 李青青, 张蔚, 李璇, 王忠德

  水处理技术. 2024, 50(1): 85-89.

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  孙策, 任巧琳, 李青青, 张蔚, 李璇, 王忠德. 电絮凝处理模拟铬黑T染料废水[J]. 水处理技术, 2024, 50(1): 85-89.

  SUN Ce, REN Qiaolin, LI Qingqing, ZHANG Wei, LI Xuan, WANG Zhongde. Treatment of Simulated Eriochrome Black T Dye Wastewater by Electrocoagulation[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(1): 85-89.

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  电絮凝（EC）具有成本低、操作简单、无需添加药剂、污泥少以及无二次污染等优点。采用电絮凝技术处理模拟铬黑T（EBT）染料废水,研究了不同电解质及其浓度、电流密度、初始pH以及溶液初始浓度对染料废水的脱色率和化学需氧量（COD）去除率的影响。结果表明,该技术对染料废水的色度和COD的去除均有良好的去除效果,在纯Al板为电极,染料废水浓度为100 mg/L,极板间距为15 mm,NaCl浓度为0.75 g/L,电流密度为10 mA/cm²,溶液初始pH为6的实验条件下,电解20 min,脱色率可达97.5%,COD去除率为61.3%。电絮凝过程中不仅可以产生有较强吸附作用的絮体,还可以产生能够破坏染料分子中发色基团的强氧化性物质,从而降低废水的色度和COD含量。因此,电絮凝技术在染料废水的处理方面有一定的应用前景。
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  铜铝复合氧化物的制备及催化甲醛降解反应

  马庆国, 孟德乔, 王如迎, 杨雁, 高一凡

  水处理技术. 2024, 50(1): 90-93.

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  马庆国, 孟德乔, 王如迎, 杨雁, 高一凡. 铜铝复合氧化物的制备及催化甲醛降解反应[J]. 水处理技术, 2024, 50(1): 90-93.

  MA Qingguo, MENG Deqiao, WANG Ruying, YANG Yan, GAO Yifan. Preparation of Cu-Al Composite Oxide and Its Catalytic Degradation of Formaldehyde[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(1): 90-93.

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  利用柠檬酸与氢氧化铜、氢氧化铝的酸碱反应制备柠檬酸铜铝复合盐,经500 ℃热分解制备出了铜铝均匀分布的铜铝复合氧化物。复合氧化物的结构及元素分布采用X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪及透射电子显微镜-能谱联用技术进行了表征。以30%过氧化氢溶液为氧化剂,以铜铝复合氧化物为催化剂催化水中甲醛的降解,在25 ℃、过氧化氢浓度为80 μmol/mL、甲醛浓度为0.998 mg/mL,通过分光光度法测定剩余甲醛含量并计算甲醛降解率为95.3%。通过加入自由基捕捉剂叔丁醇验证了该反应机理为自由基反应。实验考察了甲醛浓度、催化剂浓度、过氧化氢浓度及酸碱度对甲醛降解效果的影响。实验发现当甲醛浓度小于0.998 mg/mL,催化剂浓度为16 g/L,过氧化氢浓度为80 μmol/mL,25 ℃,在pH=5~9范围内,甲醛降解率均在90%以上。
应用技术
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  基于臭氧氧化的垃圾渗滤液深度处理工艺优化及中试验证

  杨培, 杨立臣, 胡晓娜, 祝金星, 张亮, 彭永臻

  水处理技术. 2024, 50(1): 94-99.

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  杨培, 杨立臣, 胡晓娜, 祝金星, 张亮, 彭永臻. 基于臭氧氧化的垃圾渗滤液深度处理工艺优化及中试验证[J]. 水处理技术, 2024, 50(1): 94-99.

  YANG Pei, YANG Lichen, HU Xiaona, ZHU Jinxing, ZHANG Liang, PENG Yongzhen. Optimization and Pilot-Scale Demonstration of Advanced Treatment Process for Landfill Leachate Based on Ozonation[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(1): 94-99.

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  针对实际垃圾渗滤液深度处理工艺流程优化开展中试实验。深度处理采用混凝沉淀+臭氧氧化+生物活性碳工艺,针对垃圾渗滤液传统工艺过程中的MBR出水、纳滤浓缩液的处理效果和运行成本进行研究。结果表明：以臭氧氧化为基础的深度处理工艺经过参数优化调整后,处理MBR出水时有机物、氨氮和总氮去除率分别为97.3%、71.76%和42.26%,处理纳滤浓缩液时有机物、氨氮和总氮去除率分别达到98.82%、74.41%和22.53%。其中,臭氧氧化对有机物处理能力最强,深度处理后COD浓度可直接满足排放限值,但是氨氮在后续的臭氧氧化环节和生物活性碳吸附环节存在较大波动。长期成本核算分析表明：处理MBR出水的运行成本为约92.10元/吨;处理纳滤浓缩液的运行成本为约166.00元/吨。最后根据中试研究成果实现了以臭氧氧化为基础的纳滤浓缩液处理工艺的工程转化,为该工艺市场应用奠定基础。
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  基于SRB的升流式厌氧反应器处理AMD的探究

  孙锐, 张云云, 花文鑫, 高宇, 乔延路

  水处理技术. 2024, 50(1): 100-104.

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  孙锐, 张云云, 花文鑫, 高宇, 乔延路. 基于SRB的升流式厌氧反应器处理AMD的探究[J]. 水处理技术, 2024, 50(1): 100-104.

  SUN Rui, ZHANG Yunyun, HUA Wenxin, GAO Yu, QIAO Yanlu. Exploration of AMD Treatment by Upflow Anaerobic Reactor Inoculated with SRB[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(1): 100-104.

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  在矿山开采过程中产生的酸性矿山废水（AMD）具有pH低、重金属离子和硫酸根离子浓度大等特点,处理不当会导致严重的环境污染问题。以硫酸盐还原菌（SRB）为主的生物法是一种极具应用前景的技术。通过填充活性炭的升流式厌氧反应器,对120 d的连续流实验中SO₄^2-和重金属的还原效果进行了研究。结果表明,该升流式厌氧反应器对模拟AMD中的SO₄^2-和重金属具有很好的处理效果,在SO₄^2-、Cu²⁺、Mn²⁺、Fe²⁺、Cd²⁺进水浓度分别为1 000、3、6、30、2 mg/L,去除率可达85%、92%、86%、80%、100%。运行过程中该反应器的ORP始终低于-420 mV,为SRB提供良好的厌氧环境。同时,该SRB菌群能适应进水pH为5.5的酸性废水,可顺利完成硫酸盐还原及重金属沉淀。微生物群落的变化表明,重金属离子浓度的增加显著改变了反应器内微生物的群落结构,但该SRB菌群具有较好的重金属耐受性,脱硫生孢菌属（Desulfurispora）、脱硫弧菌属（Desulfovibrio）和脱硫弯曲孢菌属（Desulfosporosinus）在重金属离子浓度增加的条件下,丰度都有明显增加。SRB对SO₄^2-和重金属的还原效果为处理AMD废水提供了理论依据和方法借鉴。
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  蔬菜型人工湿地资源化处理农村分散生活污水

  朱永茂, 刘伟, 张建美, 刘怡彤, 王开红, 全树名

  水处理技术. 2024, 50(1): 105-110.

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  朱永茂, 刘伟, 张建美, 刘怡彤, 王开红, 全树名. 蔬菜型人工湿地资源化处理农村分散生活污水[J]. 水处理技术, 2024, 50(1): 105-110.

  ZHU Yongmao, LIU Wei, ZHANG Jianmei, LIU Yitong, WANG Kaihong, QUAN Shuming. Resourceful Treatment of Scattered Domestic Sewage in Rural Areas by Vegetable Constructed Wetland[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(1): 105-110.

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  为对农村分散生活污水进行资源化处理,以空心菜为湿地植物,在温度（32±2）℃、水力负荷2.40 m³/（m²·d）条件下进行湿地污水处理实验,评价了蔬菜型人工湿地对污水的处理性能及其资源化回收潜能。结果表明,当COD、TP、NH₄⁺-N平均进水浓度分别为198.52、2.92、20.69 mg/L时,平均去除率分别为63.8%、64.0%、27.6%,将COD、TP、NH₄⁺-N平均进水浓度降低为148.12、1.81、15.14 mg/L时,湿地去除效果明显提升,平均去除率分别为76.5%、73.0%、41.3%,平均出水浓度分别为34.83、0.49、8.89 mg/L,出水COD、TP、TN达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 8918–2002）一级A标准,NH₄⁺-N达到二级标准,实验期间空心菜生长状态良好,每株平均增重45.88 g,增长47 cm,具有较大的资源回收潜力。
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  生物增效低曝气BC-BAF处理低碳高氨氮废水的性能研究

  刘鑫, 信欣, 秦嘉伟, 陈方方, 吴晗

  水处理技术. 2024, 50(1): 111-115.

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  刘鑫, 信欣, 秦嘉伟, 陈方方, 吴晗. 生物增效低曝气BC-BAF处理低碳高氨氮废水的性能研究[J]. 水处理技术, 2024, 50(1): 111-115.

  LIU Xin, XIN Xin, QIN Jiawei, CHEN Fangfang, WU Han. Performance of Bio-enhanced BC-BAF Process for Low-carbon and High Ammonia Nitrogen Wastewater Treatment under Low Dissolved Oxygen[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(1): 111-115.

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  为改善传统曝气生物滤池（BAF）对低碳高氨氮比猪场沼液脱氮除磷效果差的困境,采用生物炭（Biochar, BC）为BAF载体填料,接种课题组前期驯化好的脱氮除磷功能菌泥,低曝气条件下构建生物增效BC-BAF工艺。研究该工艺对猪场沼液脱氮除磷的效能,并基于高通量测序技术分析启动前后微生物种群的组成变化,最后结合启动后污泥样品的能谱分析（EDS）,探讨其强化脱氮除磷机理。结果表明,启动成功后的生物增效BC-BAF工艺对低碳高氨氮猪场沼液的NH₄⁺-N、TN和TP的平均去除率分别达到了65.27%、60.31%和63.20%;与脱氮除磷功能相关的优势菌属Nitrosomonas（2.12%）,Candidatus_Brocadia（3.24%）,Acinetobacter（3.88%）,Micropruina（24.72%）,norank_o_RBG-13-54-9（11.71%）,JGI_0001001-H03（1.77%）和unclassified_f_Burkholderiaceae（1.11%）在反应体系中实现了很好的富集。微曝气生物增效BC-BAF工艺处理猪场沼液反应体系中存在短程硝化、厌氧氨氧化以及反硝化脱氮等多种途径,而对于总磷的去除主要以生物除磷和吸附沉淀的联合方式进行。
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  重金属镍对A²/O-BAF系统运行效能的影响及作用机制探究

  谢兴龙, 徐松松

  水处理技术. 2024, 50(1): 116-121.

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  谢兴龙, 徐松松. 重金属镍对A²/O-BAF系统运行效能的影响及作用机制探究[J]. 水处理技术, 2024, 50(1): 116-121.

  XIE Xinglong, XU Songsong. Study on the Influence and Mechanism of Heavy Metal Nickel on the Operation Efficiency of A²/O-BAF System[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(1): 116-121.

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  针对重金属镍（Ni）对A²/O-生物曝气滤池（BAF）双污泥系统污染物及营养盐去除影响不明确的现状,开展了重金属Ni对双污泥系统对污染物和营养盐去除规律的影响的研究,分析了重金属Ni暴露下双污泥系统内污泥特征的变化规律,解析了微生物群落结构对重金属的响应特征。结果表明重金属镍浓度超过2.0 mg/L Ni降低了A²/O-BAF双污泥系统对污染物和营养盐的去除能力。重金属Ni刺激了胞外聚合物（EPS）尤其是SB-EPS的分泌,并降低了污泥浓度及有机质占比。微生物群落结果分析表明Ni能改变微生物的群落结构,高浓度Ni降低了Proteobacteria、Actinobacteriota和Bacteroidota的相对丰度,从而降低了双污泥系统对污染物和营养盐的去除。研究结果为双污泥系统处理含Ni废水提供了一定的数据支撑和理论指导。
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  管式电絮凝技术去除化工膜浓水硅污染物的研究

  熊威, 祝海涛, 吴雅琴, 董鹏宇

  水处理技术. 2024, 50(1): 122-125.

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  熊威, 祝海涛, 吴雅琴, 董鹏宇. 管式电絮凝技术去除化工膜浓水硅污染物的研究[J]. 水处理技术, 2024, 50(1): 122-125.

  XIONG Wei, ZHU Haitao, WU Yaqin, DONG Pengyu. Research on the Removal of Silicon Pollutants from Chemical Membrane Concentrated Water by Using Tubular Electrocoagulation Technology[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(1): 122-125.

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  在硅污染物对膜系统的干扰阻碍零排放工艺进一步推行背景下,构建管式电絮凝平台,对化工膜浓水中硅污染物去除进行研究,试图找到解决该问题的科学方法。本文对两种化工膜浓水进行研究,对电絮凝装置的电流、废水的初始pH,水力停留时间,阳极类型进行了研究。结果表明：当电流从1 A增加至5 A时,硅的去除率从80.2%提升至90.9%;当pH从5提升到9时,硅污染物的去除效果逐渐增加,在pH=9时,效果最优,硅的去除率为89.6%;当HRT从15 min降低到5 min时,处理量提升3倍的条件下,硅的去除率仍为86.5%,抗冲击负荷能力强。在阳极类型探究时,发现铁阳极和铝阳极除硅效果均达到92.2%,效果优良。两种废水的处理能耗分别1.7 kWh/m³和1.26 kWh/m³,均低于苏伊士工程手册推荐的2~4 kWh/m³,具有良好的节能优势。从以上结论可得,管式电絮凝技术有可能为零排工艺中硅污堵的问题提供科学的解决思路和方法。
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  有机负荷率对厌氧颗粒污泥处理畜禽养殖废水效能的影响探究

  夏天虹, 罗冰, 罗滔, 董桂君, 罗丹霞

  水处理技术. 2024, 50(1): 126-130.

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  夏天虹, 罗冰, 罗滔, 董桂君, 罗丹霞. 有机负荷率对厌氧颗粒污泥处理畜禽养殖废水效能的影响探究[J]. 水处理技术, 2024, 50(1): 126-130.

  XIA Tianhong, LUO Bing, LUO Tao, DONG Guijun, LUO Danxia. Study on the Effect of Organic Loading Rate on the Efficiency of Anaerobic Granular Sludge in the Treatment of Livestock and Poultry Wastewater[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(1): 126-130.

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  针对高浓度畜禽养殖废水厌氧处理效率低,构建了外循环厌氧反应器（EGSB）,开展了进水有机负荷率（OLR）对EGSB处理畜禽养殖废水过程内污染物去除效能及颗粒污泥形成规律的影响,并解析相关作用机制。结果表明进水OLR提高至9.0 kg/（m³·d）,COD、氨氮及总磷去除维持在91.2%~95.3%、89.6%和76.9%,产气及甲烷产率分别提高至4.64~4.94 L/（L·d）和2.96~3.40 L/（L·d）。适宜提高OLR提高了污泥颗粒化,在工况III内,污泥浓度提高至6.1~6.5 g/L,大粒径污泥质量浓度增加。OLR提高增加了颗粒污泥内胞外聚合物（EPS）含量,并影响了EPS内蛋白质/多糖比值。此外,OLR能影响EGSB内微生物群落特征,且当OLR为9.0 kg/（m³·d）时,Firmicutes、Bacteroidetes和Proteobacteria是主要的门级别微生物,且相对丰度分别高达25.6%、16.5%和15.2%。研究结果为畜禽养殖废水高效处理提供一定理论依据。
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  东江水有机物特性变化规律及超滤膜污染中试研究

  余健鑫, 陈淦茁, 李婧, 邹康兵, 陈康, 柳君侠

  水处理技术. 2024, 50(1): 131-137.

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  余健鑫, 陈淦茁, 李婧, 邹康兵, 陈康, 柳君侠. 东江水有机物特性变化规律及超滤膜污染中试研究[J]. 水处理技术, 2024, 50(1): 131-137.

  YU Jianxin, CHEN Ganzhuo, LI Jing, ZOU Kangbing, CHEN Kang, LIU Junxia. Research on the Variation of Organic Matter Characteristics in Dongjiang Water and the Membrane Pollution in a Pilot Ultrafiltration Module[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(1): 131-137.

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  超滤在饮用水深度处理中广泛采用,然而天然水体中有机物会造成严重的膜污染。以东江水为超滤原水,首先对原水中有机特性成分变化规律进行调研,然后通过中试试验研究超滤衔接位置、预处理工艺、不同膜材质对膜污染的影响。结果表明,东江水中腐殖类、蛋白类、多糖类在冬春季节含量较低,在夏秋季节含量较高,8月达到最高峰。水厂常规工艺能一定程度降低污染物负荷,砂滤池出水腐殖质、蛋白质、多糖在冬春季分别低于0.8、0.5、1.0 mg/L;在夏秋季分别低于1.5、1.0、3.6 mg/L。对于超滤在水厂的衔接,相比衔接在沉淀池后,额外的砂滤工艺并不能更为有效地控制膜污染。相比水厂单一的混凝（聚铝）,组合预处理（聚铝+粉末炭）更能有效的控制跨膜压差,且能够将腐殖酸、多糖、蛋白质去除率提高10~40个百分点。针对东江水,内压式聚醚砜（PES）膜比外压式聚偏氟乙烯（PVDF）膜具有更好的抗污染能力。研究成果对超滤在东江水处理中的应用、原水预处理工艺以及超滤膜材料选择具有重要的指导意义。
工程实例
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  “A/RPIR+磁混凝沉淀”组合工艺处理城镇废水的稳定运行效能分析

  曾磊, 刘畅, 阮超, 黄凯, 李进, 熊珍

  水处理技术. 2024, 50(1): 138-142.

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  曾磊, 刘畅, 阮超, 黄凯, 李进, 熊珍. “A/RPIR+磁混凝沉淀”组合工艺处理城镇废水的稳定运行效能分析[J]. 水处理技术, 2024, 50(1): 138-142.

  ZENG Lei, LIU Chang, RUAN Chao, HUANG Kai, LI Jin, XIONG Zhen. Analysis on Stable Operation Efficiency of "A/RPIR+Magnetic Coagulation Sedimentation" Combined Process for Urban Wastewater Treatment[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(1): 138-142.

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  “A/RPIR+磁混凝沉淀”组合工艺具有运行能耗低,投资节省,占地少,运行稳定,出水水质好等优势,已在河道黑臭水体治理及市政污水处理领域得到广泛应用。本文对某市政污水处理厂（A/RPIR+磁混凝沉淀工艺、设计规模10×10⁴ m³/d）的稳定运行效能进行分析评估。结果表明,水厂出水水质全部稳定达标,年平均吨水电耗为0.196 kWh,产出泥饼含水率相对稳定,平均为79.5%,日泥饼产量为74.1 t,污泥产率为1.14×10⁴ TDS/m³。污水厂整体运行效能良好。
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  乡镇污水处理厂升级改造工程设计及运行效果

  王兴斌

  水处理技术. 2024, 50(1): 143-146.

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  王兴斌. 乡镇污水处理厂升级改造工程设计及运行效果[J]. 水处理技术, 2024, 50(1): 143-146.

  WANG Xingbin. Design and Operation Effect of Up-grading Project of Township WWTP[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(1): 143-146.

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  湖北省某乡镇污水处理厂设计规模1 500 m³/d,改造前出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918—2002）一级B标准,改造后执行一级A标准。污水处理厂升级改造采用一体化污水处理装置+人工湿地处理工艺。介绍了项目运行现状、改造技术路线、主要设计参数、工艺特点和运行效果,改造工程自投产以来,工艺运行稳定、出水各项指标均达到设计要求。
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  MSBR+高效沉淀池组合工艺在高排放标准下污水厂的应用

  柏春荫, 万成仁, 黄尉, 韦肖振, 杨春莉, 翟伟奇

  水处理技术. 2024, 50(1): 147-151.

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  柏春荫, 万成仁, 黄尉, 韦肖振, 杨春莉, 翟伟奇. MSBR+高效沉淀池组合工艺在高排放标准下污水厂的应用[J]. 水处理技术, 2024, 50(1): 147-151.

  BAI Chunyin, WAN Chengren, HUANG Wei, WEI Xiaozhen, YANG Chunli, ZHAI Weiqi. Application of MSBR+High Efficiency Sedimentation Tank Process in Wastewater Treatment Plant with Stringent Discharge Standard[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(1): 147-151.

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  广西某污水处理厂设计能力为5×10⁴ m³/d,采用10格MSBR+高效沉淀池处理工艺,出水作为环境综合整治后河道的生态补水。通过对处理水量达设计规模后的运行工况变化较大情况下的运行效果总结分析,并对超负荷运行、污泥浓度控制、出水带泥等问题提出了调控建议;实际运行数据表明,该组合工艺出水NH₃-N、TN、TP、SS平均消减效率分别达到99.6%、76%、97%、98.9%,主要指标甚至满足《地表水环境质量标准（GB3838–2002）》Ⅳ类水标准,具有污水处理效果稳定,耐冲击负荷强等特点,在南方丰水、雨污合流城市高排放标准污水处理方面有着较高的推广应用价值。
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  自清洗聚乙烯亚胺改性纳米平板陶瓷膜MBR在老龄垃圾渗滤液处理中应用实例

  刘红, 王兴军, 马亚敏, 卢杰, 李杰, 吕建波

  水处理技术. 2024, 50(1): 152-156.

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  刘红, 王兴军, 马亚敏, 卢杰, 李杰, 吕建波. 自清洗聚乙烯亚胺改性纳米平板陶瓷膜MBR在老龄垃圾渗滤液处理中应用实例[J]. 水处理技术, 2024, 50(1): 152-156.

  LIU Hong, WANG Xinjun, MA Yamin, LU Jie, LI Jie, LÜ Jianbo. Application of Auto-Brush Cleaning Ceramic Membrane by Modified Polyethyleneimine in MBR Project for Aged Landfill Leachate Treatment[J]. Technology of Water Treatment, 2024, 50(1): 152-156.

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  针对老龄垃圾渗滤液可生化性低,成分复杂,重金属含量高等特点,采用气浮+厌氧+缺氧+一体式浸没MBR+纳滤+反渗透组合处理工艺。厌氧反应器采用搪瓷材质的UASB。MBR膜采用新型亲水性更强的聚乙烯亚胺改性纳米平板陶瓷膜,同时配套自清洗膜组件,膜组件安装有能对膜片表面进行清洗的毛刷,进一步减轻膜污染,从而提高膜通量。工程调试运行8个月,产水水质标准高于≤生活垃圾卫生填埋场污染控制标准≥（GB16889-2008）表3中的标准,即COD≤60 mg/L,BOD₅≤20 mg/L,ρ（氨氮）≤8 mg/L,ρ（总氮）≤20 mg/L,ρ（SS）≤2.0 mg/L等。水处理运行费用为24.0元/m³。