净水技术前沿与热点综述

  • 饮用水中全氟和多氟烷基物质的污染特征及管控

    陈永艳;吕佳;张岚;叶必雄;王媛园;苏钜昌;

    【目的】全氟和多氟烷基物质(PFASs)被广泛应用于各种工业产品和日常消费品中,已成为受到广泛关注的持久性有机污染物。环境水体中已普遍检出PFASs,人体通过饮水摄入是PFASs主要暴露途径之一,开展饮用水中PFASs赋存特征研究对于PFASs的防控至关重要。【方法】本文论述了PFASs的种类,除了包含全氟烷基羧酸(PFCAs)和全氟烷基磺酸(PFSAs)两大类传统PFASs外,还包含了新型PFASs的典型类别,并从直接排放和间接迁移两方面,对饮用水中PFASs的污染来源进行分析。对比了国内外饮用水中PFASs的污染种类及分布特征,列举了各国在饮用水相关标准中对PFASs的管控。【结果】在饮用水中检测到的新型PFASs的占比虽然低于PFCAs和PFSAs,但检测到的种类日益增多,六氟环氧丙烷二聚酸(HFPO-DA)、六氟环氧丙烷三聚酸(HFPO-TA)、6∶2氟调磺酸(FTS)、6∶2氯代多氟醚磺酸(Cl-PFESA)等新型PFASs检出频繁。【结论】国内外饮用水标准中对PFASs限值的规定趋于严格化,低至纳克每升水平。低浓度限值的实施,使部分地区饮用水中PFASs的浓度超出标准规定的限值,这对饮用水中PFASs去除提出更高要求,需要污染源管控、饮用水处理技术改进以及健康风险评估等多个环节协同作用,以保障公众饮水健康。

    2026年01期 v.45;No.299 1-9+92页 [查看摘要][在线阅读][下载 865K]
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  • 市政污泥处理处置工艺碳排放核算及碳减排路径

    王侨;王光辉;胡啸;刘芳;许世伟;郑鹏凯;

    【目的】目前,我国已经形成了深度脱水-填埋、好氧发酵-土地利用、厌氧消化-土地利用、干化焚烧-建材利用这4条主流的市政污泥处理处置工艺路线,每种工艺路线都有各自的优缺点和适用条件,但每种路线的碳排放水平尚不明确,致使碳排放难以作为工艺比选测算指标落地应用。【方法】根据联合国政府间气候变化专门委员会指南,采用排放因子法,在确定核算边界后,全面核算了污泥从污水处理厂外运直至最终消纳的全流程碳排放量,包括处理处置过程中因甲烷(CH_4)和一氧化二氮(N_2O)释放所产生的碳排放,因电耗、药耗、能耗、运输等所产生的碳排放,以及资源能源替代所产生的碳减排,然后基于该核算结果探讨了污泥处理处置碳减排路径。【结果】污泥深度脱水-填埋、好氧发酵-土地利用、厌氧消化-土地利用、干化焚烧-建材利用的碳排放强度分别为1 465.75、933.46、880.35、752.33 kg CO_2/(t DS)。【结论】通过对比发现,在相同核算边界下,干化焚烧-建材利用是碳排放最少的污泥处理处置工艺,在新建项目工艺比选时可优先考虑。此外,当污泥因适用条件或处置方法受限,必须采用某种工艺时,还可从污泥源头减量、关键技术参数优化、资源能源回收等方面实现碳减排。

    2026年01期 v.45;No.299 10-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 856K]
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  • 城市内涝模拟中机理驱动、数据驱动及混合模型的对比研究与进展综述

    陈华;孙竟翔;

    【目的】针对城市化进程加速与极端暴雨频发背景下城市内涝治理需求,解决当前内涝模拟模型(机理驱动、数据驱动及混合模型)研究总结与对比不足的问题,为内涝精细化模拟及规划决策提供支撑。【方法】本文系统梳理机理驱动模型、数据驱动模型及混合模型的研究现状,对比分析各类模型的技术特性、适用场景、优势与局限,重点剖析混合模型的耦合路径及应用案例。【结果】机理驱动模型可精细刻画物理过程,但存在计算效率低、数据依赖强等局限;数据驱动模型能实现快速预测却面临物理可解释性弱、泛化能力受限等问题;混合模型通过整合两类模型优势,在提升模拟精度与效率上表现突出,成为技术融合的重要方向。【结论】本文明确了不同模型的适用边界与发展潜力,为城市内涝精细化模拟、智能决策提供了理论依据与方法参考,凸显了技术融合在应对复杂内涝场景中的实践价值。

    2026年01期 v.45;No.299 19-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 891K]
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  • 致人体健康危害的饮用水氯化消毒副产物流行病学调查研究进展

    孙卓然;蔡宇;宋倩;王谱钧;张海燕;

    【目的】饮用水在氯消毒过程中生成一系列的氯化消毒副产物(Cl-DBPs),带来了潜在的环境和健康风险,本文综述了致人体健康危害的饮用水Cl-DBPs流行病学调查研究进展,并进行总结与展望,从而为饮用水质量管理与公共卫生保障提供科学依据。【方法】文章以Cl-DBPs与人体膀胱癌、结直肠癌等恶性肿瘤的关联性为切入点,结合生殖激素紊乱、不良妊娠结果及胎儿生长受限等健康影响,总结分析了水质标准中重要的Cl-DBPs对人体健康危害的研究进展,结合我国饮用水新国标中相关限值的制定与修订背景,探讨其健康效应的关联性与可能机制,以期为促进饮用水质量管理与保障人民群众的身体健康提供参考。【结果】长期暴露于饮用水中Cl-DBPs与多种健康结果存在统计学关联。如对膀胱癌、结直肠癌、生殖健康方面、胎儿生长发育等方面存在着重大影响。在未来的研究中,开展饮用水中Cl-DBPs的全球系统性调查,可揭示Cl-DBPs的全球分布规律及其驱动因素,从而科学识别高风险区域与易感人群,提高饮用水质量。【结论】Cl-DBPs对人体健康存在多系统潜在危害,尤其在致癌与生殖发育方面值得高度关注。我国《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—2022)加强了对Cl-DBPs的管控,未来需进一步开展全球系统性调查、内暴露评估及多途径暴露研究,以更准确评估其健康风险。

    2026年01期 v.45;No.299 26-34+62页 [查看摘要][在线阅读][下载 921K]
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水源与饮用水保障

  • 聚苯乙烯纳米塑料对铜绿微囊藻生长的毒性效应

    汪小雄;杨楠;高静思;

    【目的】本文研究聚苯乙烯纳米塑料(PS-NPs)对铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)生长的影响,认识PS-NPs对铜绿微囊藻的胁迫和毒理作用,以及为淡水生态系统保护和修复提供理论依据。【方法】本文选择含不同浓度PS-NPs的培养基开展了铜绿微囊藻的培养试验,分析PS-NPs对铜绿微囊藻的生长、光合特性、抗氧化系统和细胞表面形态的影响。【结果】在PS-NPs对铜绿微囊藻的15 d暴露试验中发现,藻的生长速率、光合作用效率以及氧化损伤作用强度与PS-NPs浓度呈正相关关系。在试验第10 d, PS-NPs质量浓度大于50 mg/L时,藻细胞叶绿素a(Chl-a)浓度的抑制率高达70%以上。PS-NPs主要通过抑制藻类光反应的电子传递降低藻细胞光能利用和光合作用的效率,并导致藻细胞出现丙二醛(MDA)的积累和脂质过氧化。扫描电镜发现,PS-NPs可在藻细胞表面聚集,并出现裂纹,较高浓度的PS-NPs暴露造成的藻细胞损伤更为严重。【结论】PS-NPs在较高的浓度下,PS-NPs通过抑制藻类光反应的电子传递,限制了能量的正常传递,从而影响藻类的正常生长。PS-NPs促进微囊藻的活性氧的增加,从而破坏其生理平衡。PS-NPs与微囊藻细胞易发生异质聚集,使其表面结构发生紊乱和变形。

    2026年01期 v.45;No.299 35-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 1637K]
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  • 基于水龄熵的供水管网可靠性及水质保障机制

    赵欣;王名豪;张飞;许丽芸;姜蕾;杨坤;

    【目的】本文以水龄熵为评价指标,构建供水管网可靠度评价模型,旨在通过评估管网可靠性,探究其与水质的关联关系,进而分析管网水质变化规律,为提升管网供水安全提供科学依据。【方法】本文构建了以水龄熵为核心的供水管网可靠度评价模型,通过分析不同工况下的管网拓扑结构,量化评估系统可靠度与水质参数包括水龄、余氯衰减速率等的变化特征。【结果】在同一试验管网中,针对不同的管网拓扑结构导致系统可靠度及水质变化,在13个工况中,工况2可靠度最高,可靠度为0.58,但其在稳定前的波动幅度较大;工况1系统可靠度与工况2相近,因两者拓扑结构接相近;工况5可靠度最低,可靠度为0.35,管网末端节点水龄熵增大。多路径节点可靠度较高,同时受流量分配及拓扑位置影响较大。在不同工况条件下,工况5水龄最高,系统中余氯衰减速率最高,随着系统路径数的增加,水量分配的不确定性增大。工况1和工况2系统余氯接近,而工况2系统余氯和出水点余氯水平高于工况5,在系统可靠度较高的情况下,余氯水平高于系统可靠度较低的工况。【结论】通过管网可靠性评估与水质变化分析,可揭示供水管网拓扑结构、系统可靠度与管网水质的内在关联,为优化供水管网设计及保障供水安全提供理论支撑。

    2026年01期 v.45;No.299 45-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1270K]
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  • 基于水质投诉溯源的二次供水HACCP体系构建与实践

    童俊;

    【目的】针对用户水质投诉中二次供水占比超75%(含已改造系统)的现象,本文旨在解析二次供水水质风险环节并提出针对性解决方案。【方法】以上海典型二次供水场景为研究对象,引入危害分析与关键控制点(HACCP)体系,通过以下流程展开研究:二次供水环节系统构成与流程解析、主要危害因素与显著风险点分析、关键控制点(CCPs)确定、控制指标及关键限值建立、CCPs的监控体系构建与纠正措施设计。【结果】识别出影响水质的5大关键控制点:水泵房材质、水箱(池)环境/材质、水箱(池)水质、设施运维规范性、用户室内管道/水龙头材质与环境。针对二次供水环节投诉占比最高的水黄水浑水有黄沙、异味、红虫及水有颜色等4类典型水质投诉案例,开展风险成因、关键控制环节和控制措施分析,提出HACCP实施路径:建立实时浑浊度/余氯监控阈值(如浑浊度≤0.5 NTU、余氯≥0.15 mg/L),制定二次供水水龄控制在24 h、水箱(池)清洗周期≤180 d等量化标准。提出HACCP体系实施建议:对二次供水现状开展全面评估、关注二次供水环节之前的流程、建立二次供水智慧化管理平台、完善多部门协作机制、加强科普等。【结论】HACCP体系为二次供水管理中水质投诉提供标准化控制框架,为末端水质长效保障提供技术支撑。

    2026年01期 v.45;No.299 53-62页 [查看摘要][在线阅读][下载 950K]
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  • 多维度的水厂日供水量规律性评价方法

    张新;翁晓姚;

    【目的】在城市现代化建设的进程中,供水系统的复杂特征和动态特征日益显现,水厂的日供水量作为供水系统的重要指标且受到多种因素的影响,可有效反映这些特征。【方法】本文从时域、频域及复杂性3个角度,提出了一种多维度量化评价水厂日供水量规律性和非规律性的方法,推动日供水量预测模型选择、建立的透明化。规律性量化评价方面,包含时域分析中的自相关系数绝对值的算术平均值(MAAC)、变异性补(1-CV)以及基于季节与趋势分解(STL)法的趋势强度(TS)与季节强度(SS)、趋势季节强度与噪声强度之比(R_0)4项指标;非规律性量化评价方法,包含时域分析中基于STL法的噪声强度(NS)、频域分析中基于功率谱的归一化谱熵(H_(norm))以及复杂性分析中的归一化样本熵(NSE)和归一化赫斯特指数(H_(E, norm))4项指标。【结果】进而,以上海中心城区浦西区域的10家水厂日供水量为研究对象,基于供水运行规律性分析和相关研究,设置了自相关分析、STL分解和样本熵的相关参数后,分别计算规律性指标、非规律性指标,然后通过算术平均值得到规律性总得分、非规律性总得分。评价结果显示,本研究提出方法评价的10家水厂的供水规律性和不规律性得分可相互佐证。【结论】结合评价结果,选用广义自回归条件异方差(GARCH)模型和极端梯度提升(XGBoost)模型开展日水量预测与规律性分析;针对高规律性、中规律性、低规律性和复杂性4类水厂,推荐水量预测模型,辅助提高了水量预测的可解释性。

    2026年01期 v.45;No.299 63-72+83页 [查看摘要][在线阅读][下载 1318K]
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污水处理与回用

  • 大口黑鲈工厂化循环水养殖系统水体动力及水处理效能分析

    揭亮;张慧莹;李华;

    【目的】工厂化循环水养殖系统(RAS)具有占地面积小、耗水量少、管理效率高、产品质量好等优点,是水产养殖的热点和主要发展方向。【方法】本文从水动力学的角度,对大口黑鲈商业化RAS的水头损失进行了计算和分析,并对系统进行了24 h水质跟踪监测,研究了水流状态对水处理系统的影响。【结果】养殖池24 h内氨氮和亚硝酸盐氮的质量浓度分别为1.14~3.56 mg/L和0.72~1.10 mg/L。氨氮浓度随饲料投喂而升高,经生物滤池硝化作用逐渐降低,亚硝酸盐氮浓度相对稳定。生物滤池氨氮去除率较高的时间为8:00和22:00,分别达到57.47%和59.45%。其余时间氨氮去除率保持在20%左右。水力分析结果表明,系统内不同排水管径的流速分别为2.52、1.19 m/s和0.49 m/s。流速分布不均匀且变化较大,导致水处理系统水位未达到设计高度。排水系统管道总长为24.6 m,水头损失为5.73 m以上,水流过程中能量损失近25%。养殖池回流管流速为0.79 m/s,低流速难以在养殖池内形成高速流场,导致固体颗粒集污效果较差。【结论】为进一步提高系统处理效果增加养殖密度,可调整统一排水管直径、增加生化池曝气设备等措施。研究结果为RAS的运行效能分析提供了新方法,也为系统优化提供理论基础。

    2026年01期 v.45;No.299 73-83页 [查看摘要][在线阅读][下载 1957K]
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  • 农村生活污水对水环境的影响——以老沂河为例

    李秋红;王凯;吴金华;

    【目的】农村生活污水处理是制约我国美丽乡村建设的一大障碍,严重影响区域水环境质量的改善。【方法】为探究农村生活污水对河道水环境的影响,本文以徐州市老沂河汇水范围为例,对24条主要入河支流及老沂河干流开展水环境质量检测,以乡镇作为划分单元,初步讨论了区域生活污水收集率大小排序与水环境质量的相关性。【结果】各单元的污水收集率大小排序为草桥镇(48.26%)>窑湾镇(43.08%)>陈楼镇(38.51%)>炮车街道(30.62%),区域生活污水收集率与优Ⅲ类水体占比呈正相关线性关系,线性拟合度指标达0.977 1。从区域水环境指标氨氮及总磷的浓度来看,氨氮质量浓度均值大小排序为炮车街道(0.46 mg/L)>草桥镇(0.37 mg/L)>窑湾镇(0.26 mg/L);总磷质量浓度均值大小排序为炮车街道(0.28 mg/L)>草桥镇(0.25 mg/L)>窑湾镇(0.21 mg/L),同样表现出农村生活污水收集率越低,区域河道污染程度越高,这也进一步证明农村生活污水排放给区域水环境质量带来较为严重的污染。【结论】老沂河干流高锰酸盐指数、氨氮、总磷均表现出下游水环境劣于上游水环境质量,总氮的异常表现可能与华沂闸闭闸、上游生态流量不足及水草淤积腐败发酵有关。

    2026年01期 v.45;No.299 84-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1296K]
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  • 某污水厂MBR膜超年限运行的关键因素评估

    陈泽滨;张颖瑜;唐霞;

    【目的】膜生物反应器(MBR)工艺因其出水水质好和占地面积小等优点在城镇污水处理领域(尤其是地下污水处理厂)应用广泛,但膜材质固有缺陷引发的长期运行问题(高断丝率、膜通量衰减、出水水质波动),成为制约MBR发展的首要影响因素,且导致其工艺投资及运行成本均较高。【方法】华南地区某市政污水厂MBR运营人员通过优化工艺调控策略,将设计寿命为5年的中空纤维超滤膜的实际运行寿命延长至10年,且该批MBR出水水质优于一级A标准,并未出现明显的截留效能下降问题。本文结合污水厂的运营管理经验及相关数据分析,针对MBR工艺的高能耗、高运营成本及持续增长的不可逆污染问题,实施多项延长膜使用寿命的优化提升措施,如控制污泥浓度、改进曝气方式以及优化膜清洗方式。【结果】保持较低的膜池污泥质量浓度(6~9 g/L)、适量的脉冲曝气[曝气10 s停20 s,瞬时曝气量为5.0 m~3/(h·片),平均值为1.8 m~3/(h·片)(实际工况)]、及时有效的恢复性清洗,既能实现MBR超长使用寿命,又能节能降耗,优化后的膜池曝气电耗从2014年的0.19 kW·h/m~3降为2020年的0.11 kW·h/m~3。【结论】本文深入总结实现MBR膜超长使用寿命的关键因素,分析污水厂运行调控策略及成效,可为城镇污水处理厂MBR膜运行维护提供借鉴案例。

    2026年01期 v.45;No.299 93-100页 [查看摘要][在线阅读][下载 1223K]
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  • 城镇污水处理厂碳排放及碳中和路径分析

    朱洁;

    【目的】为厘清污水处理厂的碳排放来源、特征和排放强度,提出可行的污水处理厂碳中和实施路径,本文以4座典型污水处理厂(涵盖地上/地下式、不同污水、污泥处理工艺)为例,系统分析污水处理厂的碳中和路径。【方法】本文基于政府间气候变化专门委员会(IPCC)计算方法,选取适合我国国情的排放因子,根据进出水水质、处理负荷、电耗、药耗等数据,系统核算了各污水厂碳排放强度及其影响因素,评估了不同碳汇措施的碳汇及其碳中和潜力。【结果】4座污水厂的碳排放强度为0.510~1.086 kg CO_2/m~3,其中B污水厂最高,A污水厂最低。4个污水厂中,电耗间接碳排放占比最高(47%~70%),其次为N_2O直接排放(19%~36%),药剂间接碳排放占比为2%~11%,CH_4直接碳排放占比为6%~11%。间接碳排放强度(0.300~0.748 kg CO_2/m~3)以电耗为主(82.2%~97.4%),受出水标准、建设形式及规模效应影响显著。直接碳排放(0.210~0.438 kg CO_2/m~3)中,N_2O贡献率为63%~75%,其排放强度与总氮去除量呈正相关;CH_4贡献率为20%~26%,其排放强度与五日生化需氧量(BOD_5)去除量正相关,可加强回收利用。B污水厂采用水源热泵、光伏及再生水回用,碳汇达0.369 kg CO_2/m~3(可抵消33.9%碳排放)。碳汇抵消后,最终4个污水厂的碳排放强度为0.484~1.037 kg CO_2/m~3,C污水厂无碳汇抵消,最终碳排放强度最高。光伏发电最大抵消电耗排放10%,如果B厂尾水全部用于再生水回用,可抵消20%碳排放,如果B厂尾水全部用于水源热泵,产生的碳汇是B污水厂碳排放总量的1.5倍。【结论】因此,水源热泵是污水厂实现碳中和运行的可行方案,建议可在污水厂大力推广。

    2026年01期 v.45;No.299 101-108+116页 [查看摘要][在线阅读][下载 1001K]
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  • “One Water”理念下南方多雨地区分流制污水管网提升改造思路

    王贤萍;解明利;

    【目的】本文围绕“改善污水管网质量、提高污水处理厂进水浓度、改善城市水环境”的目标,针对南方多雨地区A城市水环境质量差的现象,分析得出主要问题是污水系统不健康。【方法】同时通过数据分析、水质调查、污水溯源、闭路电视(CCTV)管道内窥检测、水力模型模拟等方法分析了造成问题的主要成因:污水管网整体质量差、雨污混接明显,城市内涝导致涝水进入污水系统,污水管网的良好运维机制尚未建立等。【结果】提出了全域整治、雨污统筹、顶层保障等系统性对策,通过增加污水泵站降低末端污水管道埋深,采用开挖和非开挖修复对市政污水管网进行改造;政府主导改造区块内部污水管网重点进行雨污混接改造,同时按照区块旱季污水入网水质进行不同程度的污水管道修复。同时督查企业自行排查和改造,政府进行事前指导、事中监督、事后验收;改造区块内均考虑雨水立管断接,临河区块构建地表径流通道,从源头上减少雨水进入污水系统。城市更新时,统筹考虑雨水的入渗、调蓄和超标行泄通道的构建;最后,需要从企业污水收费机制、雨污水管网建设管理办法、源网厂河一体化运维机制、数字化平台的常态化污水管网健康诊断等方面建立顶层保障机制。【结论】(1)针对当前错综复杂的污水管网问题,急需建立从顶层设计到技术创新的系统性治理措施,才能从根本上取得成效。(2)污水管网质量的提升,必须考虑城市内涝治理问题。(3)经济下行背景下,建议采用“二八”原则,应用低成本常态化诊断方法,把有限的资金投用到问题最严重区域,强调资金使用绩效。

    2026年01期 v.45;No.299 109-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 2576K]
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工业水处理

  • 光伏企业废水对工业园区废水厂运行的影响

    羌金凤;周文明;赵海洲;王啸天;孙永军;

    【目的】文章旨在系统分析光伏企业废水排入园区废水厂后引发的运行问题及其影响机理,为优化处理工艺提供依据。【方法】以某工业园区废水厂(规模为1万m~3/d,主要采用“水解酸化+厌氧-缺氧-好氧(AAO)+膜生物反应器(MBR)”组合处理工艺)为案例,分阶段监测调试期与稳定运行期的水质水量参数,包括化学需氧量(COD)、总氮(TN)、氨氮、总磷(TP)、盐分、钙离子(Ca~(2+))、硅离子(Si~(4+))、氟离子(F~-)及悬浮物质(SS)等指标,并结合膜污染电镜扫描、污染物元素分析和设备锈蚀状态评估,量化对处理单元的运行影响;同时,基于监测结果设计并实施短期工艺改造方案。【结果】光伏废水达废水厂进水总量的95%~99%,其典型特征为盐分高、硬度高和低碳氮比(C/N),通过短期改造[增设除硬沉淀池、超越运行水解酸化池、工艺调整为“厌氧-好氧(AO)+二沉池+精密过滤”],现阶段出水COD、氨氮、TN、F~-和TP已达到排放标准,SS仍需进一步过滤,盐分去除效果不明显,但针对后续处理和区域排放限值,Ca~(2+)与Si~(4+)需考虑针对性强化处理。【结论】阶段性改造通过工艺简化与针对性单元调整,能有效提升脱氮效率并缓解设备及处理单元污染问题;但需进一步解决高盐腐蚀,Si~(4+)、Ca~(2+)残留及盐分去除难题,考虑选用耐蚀材料设备并增设强化处理工艺以适应长期运行需求。

    2026年01期 v.45;No.299 117-125页 [查看摘要][在线阅读][下载 1413K]
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  • AnMBR工艺对高钙垃圾渗滤液处理中的污泥特性分析

    古创;吴志跃;乔玮;肖诚斌;张海波;王庆云;

    【目的】文章为探究高钙垃圾渗滤液在厌氧膜生物反应器(AnMBR)处理中的污泥钙化特性、微生物群落响应及工艺效能,为高钙废水高效处理提供理论依据。【方法】采用连续流AnMBR系统[20 L,(37±1)℃,水力停留时间(HRT)为10 d]处理高钙渗滤液[Ca~(2+)质量浓度为(2 150±360) mg/L],运行61 d。监测化学需氧量(COD)去除率、产气性能及钙平衡;结合激光粒度分析、X射线衍射(XRD)、电子显微镜扫描(SEM)表征污泥钙化特性;利用高通量测序(细菌引物为338F-806R,古菌引物为524F-958R)解析微生物群落结构。【结果】系统COD去除率稳定达90%,容积产气率为1.8~2.2 L/(L·d)。Ca~(2+)通过CaCO_3沉淀高效截留(截留率为95.1%),导致污泥无机物累积[总固体(TS)质量浓度由28.9 g/L升至57.0 g/L]。污泥钙化表现为混合液粒径减小(<10μm颗粒占比增加),而膜表面形成大粒径碳酸钙(CaCO_3)沉积(40~300μm)。微生物群落中,产甲烷菌以甲烷八叠球菌(Methanosarcina)为主导(丰度>57.8%),钙累积显著提升氢营养型甲烷球菌(Methanoculleus)丰度(由4.0%升高到24.9%),强化氢营养产甲烷路径。水解菌属中的沉积物杆菌(Sedimentibacter)丰度稳定,保障系统稳定性。【结论】AnMBR在高钙环境下通过钙高效截留(95.1%)与微生物群落适应性演替(富集Methanoculleus至24.9%,强化氢营养路径),维持了90%COD去除率及稳定产甲烷性能。该工艺对高钙渗滤液处理具有显著优势,但需关注长期钙累积引发的膜污染问题。

    2026年01期 v.45;No.299 126-132+149页 [查看摘要][在线阅读][下载 1273K]
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城镇水系统研究与应用

  • 基于MIKE模型的城市河道补水与污染物控制——以淮安市两运夹地区为例

    任云;李国瑞;李浙英;桂衍武;周俊;孙宇;

    【目的】本文是为了科学地提出淮安市里运河与大运河之间的两运夹地区(以下简称“两运夹地区”)黑臭河道的整治方案,量化生态补水规模与河道水质改善的关系。【方法】本文基于MIKE模型,对两运夹地区排水系统的污染物削减效应进行动态模拟,分析了区域内入河污染物与河道水质及不同生态补水流量与水体达标的关系。【结果】模型分析和实际运行结果表明:在对黑臭河道进行底泥清淤的同时对圩河进行拓宽改造后,可明显改善内河的分流比;对河道所有排口进行整治并在清安河建设规模为4 000 m~3/d的旁路湿地后,在不补水的情况下雨季和旱季均可消除水体黑臭问题。通过实际运行表明:河道保持一定生态流量,即外城河、内城河和清安河实际补水量均为0.2 m~3/s,能进一步改善区域的水动力条件和水质状况,除文渠河和清安河外,氨氮均能达到地表水Ⅳ类水标准。【结论】本文为两运夹地区水质目标的实现及生态补水调度运行提供了技术支撑,并可为类似城市河流的水质改善提供参考。

    2026年01期 v.45;No.299 133-141+187页 [查看摘要][在线阅读][下载 1359K]
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  • 基于遗传算法优化的污水厂雨天平稳运行对策

    陈昱霖;张欣;

    【目的】大型城市的排水设施运行模式趋于复杂,对于多节点入流污水厂,传统人工调度模式很难满足动态管理需求,需要研究智慧调度方式,保障排水设施的平稳运行。【方法】本文以上海某大型排水系统为例,通过分析末端收集历史数据,结合运行水位预设污水处理厂处理能力,根据实时来水数据动态调节末端各节点提升设施开泵情况,通过遗传算法对控制方程进行参数寻优,在所有世代中选出最高得分个体作为最终参数组合,确定雨天进厂流量策略。【结果】采用该优化策略后使污水厂处理水量更加平稳,尽可能缓解短时间水泵频繁启闭的问题,同时通过设置相应的预警条件,使得蓄水池在安全条件下得到充分利用。基于蓄水池水位的负反馈控制方程策略可在确保雨天排水安全的前提下,最大程度保障污水厂雨天平稳运行。【结论】本文提出的算法可为多入流节点或组团式布置污水厂提供运行调度策略,保障排水系统末端设施效能最大化的同时,实现节能降耗、稳定运行的目标,具有一定的工程应用价值。

    2026年01期 v.45;No.299 142-149页 [查看摘要][在线阅读][下载 1222K]
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  • 基于经典机器学习模型的河流重点水质预测

    吕婷;薛琼;闵兴华;金哲;

    近年来,水体污染问题日益突出,给河道环境造成巨大压力,故河道水环境破坏问题亟待解决。机器学习是一种基于大量监测数据的水质预测预警方法,是河道治理的新途径。【目的】本文旨在对比不同模型对不同水质指标的预测能力。【方法】本文以长江中下游平原某河流断面为例,首先通过显著性分析和主成分分析筛选出主要水质影响因子,随后根据自动监测站点数据选用支持向量机(SVM)和长短期记忆网络(LSTM)、门控循环单元(GRU)、时间卷积网络(TCN)神经网络模型对水质水平进行模拟。【结果】氨氮和溶解氧(DO)是筛选出的主要影响因子,4种模型对氨氮模拟的准确度高于DO。【结论】GRU模型对2种指标的模拟最具优势,SVM模型对氨氮和LSTM模型对DO水质模拟具有相对优势,而TCN模型对氨氮和DO的预测能力均相对较弱。

    2026年01期 v.45;No.299 150-156页 [查看摘要][在线阅读][下载 1031K]
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AI与智慧水务

  • 基于机器学习的磁场强化型人工湿地水质的预测

    罗虎;马荣;

    【目的】磁场强化人工湿地(MF-CW)作为绿色环保的污水处理技术,由于其在污水脱氮方面表现突出,近年来被用于对生活污水进行处理,并展现出了显著的优势和应用潜力,机器学习(ML)技术通过模拟和分析水质中各种影响参数在提高预测准确性方面表现出了极佳效果,为此通过ML建立一个高精度的模型用来预测MF-CW系统出水氨氮浓度,对于推进其技术发展至关重要。【方法】本文基于磁场强化人工湿地,以实际测量数据作为模型输入,然后构建不同的机器学习算法模型进行对比,本文建立了4种机器学习算法模型[反向传播神经网络(BPNN)、粒子群算法优化BPNN(PSO-BPNN)、长短期记忆(LSTM)、随机森林(RF)]用来预测MF-CW系统的氨氮浓度,并使用3个性能指标[决定系数(R~2)、均方误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)]对4种模型的预测性能进行评估。【结果】RF模型在预测MF-CW系统出水质量方面的准确性优于其他3种模型,实现了0.945 9的R~2、4.197 1 mg/L的RMSE和2.805 9 mg/L的MAE,相较于BPNN、PSO-BPNN和LSTM,RF模型的R~2分别提高了37.17%、16.82%、19.06%,RMSE降低了50.30%、43.10%、45.78%,MAE降低62.63%、50.53%、53.47%。【结论】证实了RF模型采用的集成学习方法在处理复杂的水质非线性数据关系方面非常出色,并且具有很强的抗噪性和鲁棒性,本文为推进磁场强化人工湿地污水处理技术发展应用提供了重要技术支持。

    2026年01期 v.45;No.299 157-163页 [查看摘要][在线阅读][下载 1174K]
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  • 基于人口迁徙数据的节假日用水量预测

    李仲茂;

    【目的】节假日期间大规模的人口流动会引起城市用水量的显著波动,而传统用水量预测模型无法准确捕捉这一趋势,导致预测精准度与可靠性不足,影响节假日期间制水计划的科学制定,制约供水系统的调度效率。本文致力于构建一种能够有效融合人口动态信息的节假日用水量预测方法,为城市智慧水务系统的发展及科学调度提供理论和技术支持。【方法】本文提出了一种基于Transformer架构的预测模型,采用多头注意力机制捕捉节假日期间用水模式的依赖关系,引入人口迁徙指数作为关键特征,以F市2024年劳动节、国庆节的实际用水数据为基础,对模型进行训练与验证,并与未加入人口迁徙特征的基准Transformer模型进行对比。【结果】融合人口迁徙特征的Transformer模型在节假日用水量预测任务中表现优异,具有对节假日人口迁移的动态捕捉能力,预测R~2从基准模型的0.80提升至0.99,显著优于未引入人口迁移特征的传统模型,有效提升了用水量预测精度。【结论】Transformer模型中引入人口迁徙数据可作为提升节假日用水预测精度的有效途径,能够弥补传统预测模型对节假日期间用水峰值变化拟合能力的不足,具有较强的实用性与推广价值。本文成果为城市智慧水务系统中短期需水预测提供了新思路,对保障节假日供水安全、优化水资源调度具有重要的理论意义与实践参考价值。

    2026年01期 v.45;No.299 164-171+178页 [查看摘要][在线阅读][下载 1668K]
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  • 东莞市智慧水务污水运营管理分析及应用

    黄冰;

    【目的】随着现在社会污染物的多样性和复杂性,污水处理厂正面对更大的经营生存压力,在国家和地方“低碳、绿色运营”政策的指引下,东莞市污水处理行业积极实践应用智慧水务工具,进而实现降低运营成本、增量增收的经营目标。【方法】将智慧平台管理、曝气系统、加药调节、智能排泥调节等智能化重点模块嵌入工艺处理中,污水厂可根据进水水质、工艺处理段、现场条件进行选择应用。【结果】根据东莞市数座中大型污水厂已实行3年以上的效益数据,在节约能耗方面,曝气系统可降低10.5%~52.8%的能耗,加药系统可降低10.4%~46.5%的能耗,脱泥系统可节省8.89%~33.33%的聚丙烯酰胺(PAM)药耗(可取消石灰投加)和16.77%~42.86%的电耗,亦可相应增加水量创收收益。若推广至全市72座污水厂,即处理能力达451.5万m~3/d的规模,理论上可至少节约成本901万元/a(仅采用智能加药系统),最高可达5 616万元/a(采用智能加药系统、曝气系统、脱泥系统),亦可在增加水量上有所帮助。以东莞市某污水厂(15万m~3/d)为例,如采用智慧化运营模块,该污水厂可节约成本达152.3万元/a:电耗节约13.75%;药耗可节约20%。【结论】该模式实施只需在自身污水厂工艺运行稳定,水质稳定达标的前提下,积累成熟的运营数据即可,易复制推广。因此,东莞市数家污水厂进行智慧水务运营实践具有可参考的价值和意义,为行业内的污水处理“智慧运营、提质增效”提供可参照的范例。同时在“物”(硬件)和“人”(软件)方面也应同步提升,以满足智慧水务带来的模式转变。

    2026年01期 v.45;No.299 172-178页 [查看摘要][在线阅读][下载 973K]
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城镇水系统全流程水质监测技术专栏

  • 超高效液相色谱-串联质谱法快速测定水中19种全氟和多氟化合物

    任园园;邝慧聪;刘志标;陈砚朦;徐淑暖;

    【目的】本文建立了一种超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS),用于快速测定生活饮用水和水源水中19种全氟和多氟化合物(PFASs)。【方法】试验采用UPLC-MS/MS技术,对水样进行快速直接分析。前处理方法极为简单,仅采用0.22μm再生纤维针式过滤器过滤,省略了传统固相萃取的活化、上样、淋洗和洗脱等繁琐步骤,大幅节约了有机溶剂与样品处理时间。目标物经C_(18)色谱柱分离后在电喷雾离子源(ESI)负离子模式下电离,采用多反应监测模式(MRM)进行定性和定量分析检测。【结果】19种PFASs在3~100 ng/L质量浓度内线性良好,相关系数(r)均大于0.995,方法检出限(MDL)为3 ng/L,定量限(MQL)为10 ng/L。在不同水样中进行19种PFASs低、中、高浓度加标试验,结果表明:纯水基质回收率为84.1%~125.4%,相对标准偏差(RSD)为1.3%~10.0%(n=6);水源水回收率为71.1%~119.3%,RSD为1.2%~8.3%(n=6);出厂水回收率为73.8%~118.1%,RSD为1.1%~7.8%(n=6);末梢水回收率为72.2%~122.3%,RSD为0.6%~9.5%(n=6),均满足测试要求。【结论】相较于常规固相萃取方法,该方法具有低成本、高效率、绿色环保的优势,不仅适用于大批量生活饮用水及水源水样品中PFASs污染程度的快速筛查和长期监测,还可为突发性水污染事件的应急检测提供技术参考。

    2026年01期 v.45;No.299 179-187页 [查看摘要][在线阅读][下载 1093K]
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  • 在线固相萃取-超高效液相色谱-紫外法同时测定水中的3种氯酚类化合物

    闭凤丽;张凌云;刘波;徐荣;邹启贤;

    【目的】文章采用在线固相萃取(online SPE)装置与超高效液相色谱-紫外检测器(UPLC-TUV)连接,建立了一种能同时测定原水和饮用水中3种氯酚类化合物(2, 4-二氯酚、2, 4, 6-三氯酚和五氯酚)的快速检测方法。【方法】样品经过滤膜简单过滤处理后,只需取5 mL样品即可直接上机检测。通过online SPE自动切换六通阀的方式,实现2根在线固相萃取柱Oasis HLB Direct Connect HP(20μm, 2.1 mm×30 mm)依次对样品进行富集和净化,采用ACQUITY UPLC HSS T3色谱柱(1.7μm, 2.1 mm×50 mm)进行分离,以0.05%乙酸水和9∶1的乙腈/甲醇溶液作为online SPE和液相梯度洗脱溶剂,采用紫外检测器进行定量分析。【结果】3种氯酚类分离效果良好,同时在0.50~10.00μg/L质量浓度内具有良好的线性关系,相关系数(r)大于0.998,方法测定下限为0.40~0.56μg/L,满足我国水源水和生活饮用水相关标准限值要求。将目标分析物在不同浓度水平下加标,超纯水、原水和饮用水(出厂水、管网水)的加标回收率为80.4%~117%(n=6),相对标准偏差为0.6%~9.9%(n=6)。【结论】该检测方法灵敏度、准确度和精密度较高,符合国家标准要求。此外,相对于传统的固相萃取方法而言,该方法预处理和仪器分析时长在15 min以内,且固相萃取柱可重复使用,具有检测用时短、成本低以及环境更友好等特点,适用于原水和饮用水中3种氯酚类化合物的快速检测。

    2026年01期 v.45;No.299 188-193页 [查看摘要][在线阅读][下载 829K]
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  • 投稿须知

    <正>《净水技术》以“坚持理论与实践相结合,鼓励应用中的科研创新,推动水处理行业的技术发展”为办刊宗旨,长期致力于市政给排水、工业水处理和水环境领域中的新技术与工艺、新材料与设备、新检测方法、创新管理技术及典型工程应用方面的报道。常设栏目:大家之言、净水技术前沿与热点综述、水源与饮用水保障、污水处理与回用、工业水处理、城镇水系统研究与应用、城镇给排水工程设计案例专栏、城镇水系统全流程水质监测技术专栏、供排水企业运行及管理成果专栏等。

    2026年01期 v.45;No.299 5页 [查看摘要][在线阅读][下载 405K]
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  • 《净水技术》2026年栏目设置与重点征稿方向

    <正>2026年,《净水技术》期刊将围绕水务行业热点与焦点问题,重点开展组稿与征稿活动,同时进行专题/专刊的内容策划。为方便广大作者、读者快速了解《净水技术》在2026年的栏目设置与重点征稿方向,特作如下说明(“大家之言”为特约稿文章)。

    2026年01期 v.45;No.299 6页 [查看摘要][在线阅读][下载 418K]
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  • 生态环境部首次发布《饮用水水源保护区勘界技术指南(HJ 1424-2025)》

    <正>为贯彻《中华人民共和国环境保护法》《中华人民共和国水污染防治法》等法律法规,指导和规范饮用水水源保护区勘界工作,制定本标准。本标准提出了饮用水水源保护区勘界的技术要求、工作准备、内业处理、现场勘界、成果整理等技术内容。本标准附录A、附录B、附录C、附录D、附录E为资料性附录。本标准为首次发布。

    2026年01期 v.45;No.299 194页 [查看摘要][在线阅读][下载 743K]
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  • 国务院常委会审议通过《供水条例(草案)》

    <正>会议指出,供水事业是民生事业,关系千家万户。要坚持城乡统筹,促进城市供水和农村供水共同发展,着力构建从水源到水龙头的全链条规范体系。要因地制宜实现多水源互补,加力支持供水管网更新改造,做好调压调蓄等终端设施日常维护,确保水质安全。要督促供水单位严格落实法规制度,开展规范化、专业化运营,加强供水安全风险管控,增强应急管理和处置能力,持续提升供水经营服务水平。

    2026年01期 v.45;No.299 194页 [查看摘要][在线阅读][下载 743K]
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  • 《突发饮用水污染事件应急供水水质卫生标准(WS/T 10038-2025)》发布

    <正>近日,国家卫生行业标准《突发饮用水污染事件应急供水水质卫生标准》(WS/T 10038-2025)(以下简称《标准》),经国家疾病预防控制局正式发布。该《标准》是我国首部专门针对发生突发饮用水污染事件时应急供水水质制定的卫生标准,标志着我国在饮用水卫生应急管理领域取得重大突破,填补了相关领域标准空白,对提升公共卫生事件应急处置能力具有重要意义。同时,该《标准》还是《生活饮用水卫生标准》(GB 5749-2022)的重要补充,构成了我国日常供水和应急状态下供水水质标准完整的饮用水标准体系。

    2026年01期 v.45;No.299 194页 [查看摘要][在线阅读][下载 743K]
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