净水技术 | 新国标背景下供水行业的机遇、挑战与应对

发布时间：2024-11-30 23:50

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大家之言

“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。

2023 版《生活饮用水标准检验方法》系列标准实施背景下供水行业的机遇、挑战与应对

本文作者：邬晶晶,桂萍,郝天,李琳,梁涛,宋陆阳,魏锦程

通信作者：桂萍

作者单位：中国城市规划设计研究院

引文格式：邬晶晶, 桂萍, 郝天, 等. 2023 版《生活饮用水标准检验方法》系列标准实施背景下供水行业的机遇、挑战与应对[J]. 净水技术, 2023, 42(11):1-7.

WU J J, GUI P, HAO T, et al. Opportunities, challenges and responses of the water supply industries under the implementation of 2023 edition of Standard Examination Methods for Drinking Water series standards [J]. Water Purification Technology, 2023, 42(11):1-7.

《生活饮用水标准检验方法》 (GB/T 5750.1 — 2023~GB/T 5750.13 — 2023) 是落实《生活饮用水卫生标准》 (GB 5749 — 2022) 的关键技术支撑 , 是饮用水水质安全保障的基本前提。 2023 版《生活饮用水标准检验方法》的修订发布对供水行业从实验室管理到能力建设均提出了新的要求。介绍了 2023 版《生活饮用水标准检验方法》的修订情况 , 深度解析了新标准背景下供水行业面临的问题与挑战 , 并结合政策要求对标准的实施提出了应对的思路 , 为供水行业监管部门和监测机构落实新国标提供参考。

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封面文章

回用景观水菌藻群落结构及环境响应

本文作者：徐玲娥,刘书敏,路丽君

通信作者：路丽君

作者单位：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司；同济大学环境科学与工程学院；常州市排水管理处

引文格式：徐玲娥, 刘书敏, 路丽君. 回用景观水菌藻群落结构及环境响应[J]. 净水技术, 2023, 42(11): 91-100.XU L E, LIU S M, LU L J. Community structure and environmental response for landscape water with reclaimed water reuse [J]. Water Purification Technology, 2023, 42(11): 91-100.

浮游藻类和浮游细菌是水环境食物网的重要组成部分 , 然而 , 目前对于再生水回用景观水中浮游藻类及浮游细菌的群落结构特征及其对水质变化响应的研究较少。该项目分析了浮游细菌、藻类群落结构特征 , 并探究了浮游细菌及藻类对水质的响应关系。结果表明 , 再生水作为水源补给景观水可改善水体水质及营养状态 , 再生水回用湿地、河道水质分别满足地表水环境质量标准 Ⅲ 类、 Ⅴ 类标准 , 营养状态分别为中营养、轻度富营养化。再生水的回用可使浮游藻类的密度和生物量维持在较低水平 , 各采样点藻类密度在 1.08×10 6 ~4.37×1 0 6 L -1 , 生物量在 0.82~4.82 mg/L, 且回用后氮磷营养盐与蓝藻密度相关性较强 , 而与硅藻密度的相关性不明显。回用水体浮游细菌主要优势门为变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、蓝细菌门 ; 再生水回用降低了水体微生物多样性 , 浮游细菌多样性由高至低依次为藻江河西支、湿地公园、东风大沟 ; 靠近回用水量最大的检测点位 , 其浮游细菌丰度与氮、磷营养盐相关关系并不显著 , 随着补水路径延长 , 微生物丰度与氮磷营养盐相关关系加强。

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净水技术热点前沿

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。

水源性致病微生物检测中水样前处理方法研究进展

本文作者：吴妍,张晓,张良,张岚

通信作者：张岚

作者单位：中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所,传染病溯源预警与智能决策全国重点实验室

引文格式：吴妍 , 张晓 , 张良 , 等 . 水源性致病微生物检测中水样前处理方法研究进展 [J]. 净水技术 , 2023, 42(11):8-17.

WU Y, ZHANG X, ZHANG L, et al. Research progress on pretreatment methods for water samples in determination of waterborne pathogenic microorganisms [J]. Water Purification Technology, 2023, 42(11):8-17.

水中的微生物水平(细菌、病毒、原虫等)是衡量水质安全的重要指标,水源性致病微生物通过饮水和直接接触等途径感染人体,存在传播各类疾病的风险,关乎人群生命健康。由于致病微生物在环境水体中通常以较低浓度存在,在检测过程中均需先对水样进行前处理将其浓缩成较小的体积。文中介绍了可用于水体中致病微生物富集浓缩的富集培养、离心、过滤和磁性分离等前处理方法的研究进展,讨论了不同前处理方法的优缺点和适用范围,以实现水体中致病微生物的准确检测,真实反映致病微生物在水体中的赋存状况,为水体中致病微生物分析检测和风险控制提供技术支撑。如离心和过滤适用范围广泛,适用于水源性致病微生物的非特异性富集,富集培养和磁性分离特异性较强,更适用于水源性致病微生物的特异性富集。

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人工湿地堵塞机制与防治措施研究进展

本文作者：曾琳,袁悦,王盼（《净水技术》青年编委）,谭学军（《净水技术》编委）

通信作者：袁悦

作者单位：上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司

引文格式：曾琳 , 袁悦 , 王盼 , 等 . 人工湿地堵塞机制与防治措施研究进展 [J]. 净水技术 , 2023, 42(11):18-26.

ZENG L, YUAN Y, WANG P, et al. Research progress on clogging mechanism and prevention measures for constructed wetland[J]. Water Purification Technology, 2023, 42(11):18-26.

人工湿地为污水处理提供了一种土地密集型、低能耗、操作要求较低的绿色技术。然而,堵塞被认为是影响人工湿地可持续运行的主要影响因素之一。因此,文章从物理、生物和化学3个维度总结了人工湿地堵塞机制,探讨了人工湿地堵塞评估技术,包括水力传导率测量、示踪试验、分析堵塞物性质、现场监测、数学模型模拟等,以期为准确选择人工湿地防治措施提供参考;从预处理、操作负荷、基质优化和停床轮休探讨了堵塞的预防措施,旨在延迟或最小化堵塞相关的负面影响;从基质、植物和原位修复总结了堵塞的治理措施,以期为解决人工湿地堵塞问题提供技术支撑。

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移动式一体化生活污水处理设备的应用进展

本文作者：邱勇军,张玉峰,杨永前,封明敏,缪爱军,杨柳燕

通信作者：缪爱军

作者单位：江苏方天电力技术有限公司；南京大学环境学院；国网江苏省电力有限公司建设分公司

引文格式：邱勇军 , 张玉峰 , 杨永前 , 等 . 移动式一体化生活污水处理设备的应用进展 [J]. 净水技术 , 2023, 42(11): 27-36,66.

QIU Y J, ZHANG Y F, YANG Y Q, et al. Application progress of mobile and integrated domestic wastewater treatment equipment [J]. Water Purification Technology, 2023, 42(11):27-36,66.

随着我国科技的飞速发展,生活污水处理装置也在逐步升级,地下式或半地下式生活污水一体化处理设备应用日益广泛。但是对于处理临时建筑营地、灾后重建营地这一类生活污水,地下式处理设备存在占地面积大、资源易闲置等不足。相比之下,移动式生活污水处理装置具有方便快捷、资源节约、灵活性高等优点,在生活污水应急处理方面具有较好的应用前景。文章总结了近年来移动式一体化生活污水处理设备的处理工艺;介绍了以物理化学法、生物法、组合技术和人工湿地为核心技术的移动式生活污水处理装置的具体构造及其处理效果;从资源利用和长期规划的角度对移动式和地下式生活污水处理装置进行比较,突出移动式生活污水处理装置的灵活性、经济实用性;通过分析农村生活污水处理情况,对未来农村生活污水处理模式进行探讨,提出小型污水处理厂与移动式生活污水处理装置并存的运行方式;对移动式生活污水处理装置的发展趋势进行了展望,重点强调了高级催化氧化和膜分离工艺对其发展的推进作用,具有重要理论与现实指导意义。

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高品质饮用水探索

“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。

北方某城市饮用水中多种类农药污染特征及去除效果

本文作者：陈永艳,吕佳,张岚,叶必雄,王媛园,金宁

通信作者：张岚

作者单位：中国疾病预防控制中心环境与人群健康重点实验室,中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所

引文格式：陈永艳, 吕佳, 张岚, 等. 北方某城市饮用水中多种类农药污染特征及去除效果[J]. 净水技术, 2023, 42(11):57-66.

CHEN Y Y, LÜ J, ZHANG L, et al. Pollution characteristics and removal efficiency of multiple pesticide compounds in drinking water in a northern city [J]. Water Purification Technology, 2023, 42(11):57-66.

采用在线固相萃取液相色谱串联质谱法 , 对北方某城市不同水期水源水及出厂水中 107 种农药及代谢产物赋存情况进行筛查 , 同时考察混凝沉淀 - 砂滤 - 活性炭处理工艺对农药类污染物的去除效果。结果表明 , 水源水及出厂水均有农药检出 , 水源水样品中共检出 51 种 , 各指标检出质量浓度中位数在 0.10~16.46 ng/L 。出厂水共检出 42 种 , 各指标检出质量浓度中位数在 0.10~14.54 ng/L 。枯水期检出农药及其代谢产物 50 种 , 检出质量浓度中位数在 0.10~15.17 ng/L, 丰水期样品共检出 20 种 , 检出质量浓度中位数在 0.11~5.44 ng/L 。相较于常规处理工艺 , 饮用水经活性炭深度处理后可进一步有效去除农药及其代谢产物。北方某城市饮用水中农药检出浓度水平在纳克每升 , 低于我国其他区域饮用水中农药类污染物残留 , 符合我国饮水卫生标准要求 , 农药类污染物经饮水暴露的风险较低。

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微纳米气泡臭氧氧化对剑水蚤和圆水蚤的灭活效能及机理分析

本文作者：唐煜坤,马健伟,于忠臣,于清江

通信作者：马健伟

作者单位：东北石油大学土木建筑工程学院；大庆市水务集团有限公司

引文格式：唐煜坤, 马健伟, 于忠臣, 等. 微纳米气泡臭氧氧化对剑水蚤和圆水蚤的灭活效能及机理分析[J]. 净水技术, 2023, 42(11):67-75,119.

TANG Y K, MA J W, YU Z C, et al. Efficacy and mechanism analysis of micro-nano bubble ozonation for Cyclops and Daphnia inactivation[J]. Water Purification Technology, 2023, 42(11):67-75,119.

大庆市某水厂水库原水存在季节性污染、夏季富营养化严重,以及原水中剑水蚤、圆水蚤等浮游动物大量孳生的问题,以水厂现有的臭氧氧化工艺对剑水蚤和圆水蚤去除效果极不理想。文章研究了微纳米气泡臭氧及活性炭催化微纳米气泡臭氧体系对两种水蚤的灭活效果,并对灭活机理进行了分析。结果显示:在相同的臭氧投加量下,微纳米气泡臭氧比普通气泡臭氧灭活速度和灭活效果都有明显的提升,受水中有机物含量的影响较小,另外对持续灭活水蚤的能力也有明显的提高。微纳米气泡臭氧灭活水蚤的最佳液相质量浓度为1.5 mg/L,处理25 min对两种水蚤都可以达到100%的灭活率;处理5 min后停止曝气,30 min后对剑水蚤和圆水蚤的持续灭活率分别提升了28.5%和25.3%,而普通气泡仅提升了6.6%和8.8%。另外,试验还发现,活性炭催化微纳米气泡臭氧体系可提高对水蚤的灭活速度,对水蚤灭活率也有一定的提升。

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污水处理与回用

以“高效、经济、绿色”的污水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，助力污水处理行业的高质量发展。

电化学 MAP 工艺对鸡粪沼液中氮磷回收的试验

本文作者：李健,宋繁永,徐晓鸣,李天元,徐珊珊,钟传青

通信作者：钟传青

作者单位：山东建筑大学市政与环境工程学院；齐鲁工业大学,山东省科学院生态研究所,山东省应用微生物重点实验室

引文格式：李健, 宋繁永, 徐晓鸣, 等. 电化学 MAP 工艺对鸡粪沼液中氮磷回收的试验[J]. 净水技术, 2023, 42(11): 82-90,158.

LI J, SONG F Y, XU X M, et al. Experiment of electrochemical MAP process for nitrogen and phosphorus recovery in chicken manure biogas fluid[J]. Water Purification Technology, 2023, 42(11): 82-90,158.

针对鸡粪沼液中氮、磷残余量大且处理回收困难的特点,文中采用电化学结合鸟粪石结晶法(MAP)的工艺,回收沼液中的氮、磷。根据该工艺配置了小试和中试试验,测试了实际应用的可行性。通过单因素试验、正交设计得到最优反应条件:沼液pH值为9.0、反应时间为105 min、电流密度为20 mA/cm2,小试结果表明:该条件下氮、磷的去除效率分别可以达到74.51%、93.55%;中试结果表明：该工艺对氮、磷的回收率分别可达72.90%、93.48%。通过对回收产物进行X射线衍射(XRD)表征发现,其主要成分是鸟粪石,且纯度较高。电化学MAP工艺回收鸡粪沼液中氮、磷元素具有良好的实际应用前景。

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上海中心城区城镇污水水质特性分析

通信作者：张岩

作者单位：上海城投污水处理有限公司

引文格式：张岩 . 上海中心城区城镇污水水质特性分析 [J]. 净水技术 , 2023, 42(11): 101-111.

ZHANG Y. Analysis of influent quality characteristics of urban wastewater in Shanghai central districts[J]. Water Purification Technology, 2023, 42 (11): 101-111.

选取上海市中心城区白龙港片区为研究对象,通过收集该片区末端污水处理厂2021年实际运行数据,系统分析了该片区各污染物的水质特征、概率分布和相关关系,以及不同特征天各污染物的水质特征和营养比例之间的关系。结果表明,该片区2021年实际进水水质低于设计值,建议进一步对白龙港片区开展管网提质增效,逐步提高片区污水厂进水浓度;该片区旱天进水各污染物浓度均值高于雨天,雨季6月—9月进水浓度基本低于其他月份;各指标周末和非周末进水浓度整体偏差较小,各指标节假日进水浓度均低于非节假日进水浓度。通过对该年度的数据进行统计分析,研究结果对指导片区污水处理厂精细化运行和工艺优化调度具有积极意义。

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工业水处理

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。

精细化工废水混凝深度净化效果及水征分析

本文作者：罗华瑞,卫少华,钱东,刘礼祥,周合喜

通信作者：周合喜

作者单位：深圳市环水投资集团有限公司；如东深水环境科技有限公司；深圳市水务（集团）有限公司

引文格式：罗华瑞 , 卫少华 , 钱东 , 等 . 精细化工废水混凝深度净化效果及水征分析 [J]. 净水技术 , 2023, 42(11): 127-135.

LUO H R, WEI S H, QIAN D, et al. Effect and water feature analysis on fine chemical wastewater by coagulation and advanced purification[J]. Water Purification Technology, 2023, 42(11): 127-135.

精细化工废水二级出水中溶解性有机物 (DOM) 具有成分复杂、去除难的特点。研究以江苏省某精细化工园区二级出水为研究对象 , 采用单因素试验研究了絮凝剂的种类及投加量、初始 pH 、助凝剂的种类及投加量、水力条件等对 DOM 去除的影响 , 并从微观上解析了 DOM 特征的变化。结果表明 , 在初始 pH 值为 7.0, 聚合硫酸铁 (PFS) 投加量为 0.7 g/L, 阴离子型聚丙烯酰胺 (PAM) 投加量为 0.1 mg/L, 转速为 250 r/min 快速搅拌 5 min, 转速为 60 r/min 慢速搅拌 10 min 条件下 , 混凝对 DOM 、 COD Cr 和 UV 254 的去除率分别为 34.0% 、 29.5% 和 40.2%, 较现状废水处理厂运行效果提高 3 倍 , 具有显著的优化效果。水质特征分析表明 , 混凝主要去除分子量较大及疏水性物质 , 且脂肪族化合物和芳香族化合物吸收峰、腐植酸类和蛋白类荧光峰明显减弱。

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其他水系统

研究与应用

关注城镇水系统整体提升的发展趋势，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。

城市街区供排水系统水质安全事件分析及控制对策

本文作者：侯云鹤,李微,董紫君,孙晓辉,宁克明,宁雨阳

通信作者：董紫君

作者单位：沈阳建筑大学市政与环境工程学院；深圳大学土木与交通工程学院；中国市政工程西北设计研究院有限公司深圳分公司

引文格式：侯云鹤 , 李微 , 董紫君 , 等 . 城市街区供排水系统水质安全事件分析及控制对策 [J]. 净水技术 , 2023, 42(11): 142-148,199.

HOU Y H, LI W, DONG Z J, et al. Analysis and control solutions of water quality safety events for water supply and drainage system in urban blocks [J]. Water Purification Technology, 2023, 42(11): 142-148,199.

城市街区供排水系统直接服务百姓生活,是保障民众供水安全的“最后一公里”。街区供排水系统涵盖街区、小区和建筑单体,其污染事件屡见报道,且可能导致水源性疾病的暴发流行。新冠疫情背景下,更容易造成病毒的传播,危害用户健康,因此,可能的风险节点以及控制对策更值得被关注。文中梳理了城市街区供排水系统安全运行和水质保障相关的标准、规范、指南(指引);回顾了街区供排水系统发生的重要水污染事件;分析了具体的污染原因、污染物类型、污染节点;总结了城市街区供排水系统的关键风险节点,主要是二次供水设施、阀门、地漏存水弯、化粪池;最后针对街区供排水系统存在的主要安全问题提出了对应的控制对策,期望为今后供排水系统改造与日常管护提供理论支撑。

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《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”。

工程案例

以作品为媒，让图纸说话，感受每一个工程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。

西部高原某污水处理厂的 MBBR 改造效果分析

本文作者：仵晓辉,刘真,侯海明,李娜,高小波,李志伟

通信作者：李志伟

作者单位：西宁市污水处理有限公司；中国市政工程西北设计研究院有限公司第六设计院；青岛思普润水处理股份有限公司

引文格式：仵晓辉 , 刘真 , 侯海明 , 等 . 西部高原某污水处理厂的 MBBR 改造效果分析 [J]. 净水技术 , 2023, 42(11): 166-172,190.

WU X H, LIU Z, HOU H M, et al. Performance analysis of MBBR process reconstruction for a western plateau WWTP [J]. Water Purification Technology, 2023, 42(11): 166-172,190.

我国西部高原地区海拔较高、水温较低,是污水处理的一大障碍。西部某污水处理厂中原厂和扩建工程的生化处理工艺均为四级缺氧/好氧(AO)工艺,为了提高出水质量以及水资源的利用率,采用移动床生物膜反应器(MBBR)进行原池改造。改造后,即使在冬季水温低于10℃的情况下,出水CODCr、BOD5、氨氮、TN、SS和TP也能够稳定达到设计标准,证明了MBBR工艺在高原寒冷地区应用的可靠性。硝化小试研究发现,活性污泥对有机物的去除性能高于悬浮载体,而悬浮载体的硝化性能强于活性污泥,可为后续高原地区MBBR工艺的设计提供一定的参考。悬浮载体上硝化菌属(Nitrospirota、Nitrosomonas、Nitrolancea)的相对丰度高于活性污泥,是强化系统硝化性能的微生物学基础,间接证明了MBBR工艺在应对低温废水方面的优势所在。改造后,原厂和扩建工程的直接运行费用为0.471元/m3,且运行稳定,为后期西部寒冷地区MBBR的工艺推广提供了借鉴意义。

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城镇水系统全流程水质监测技术专栏

科技带动检测发展。本栏目专注我国城镇水系统全流程中的水质监测工作，致力于报道工作中的科技创新、技术标准、管理创新等方面内容。

箭型顶空固相微萃取-三重四极杆气质联用法测定水中 2 种环状缩醛(2-EMD、2-EDD) 、2-甲基异莰醇和土臭素

通信作者：李冰

作者单位：上海市供水调度监测中心

引文格式：李冰 . 箭型顶空固相微萃取 - 三重四极杆气质联用法测定水中 2 种环状缩醛 (2-EMD 、 2-EDD) 、 2- 甲基异莰醇和土臭素 [J]. 净水技术 , 2023, 42(11): 191-199.

LI B. Determination of two cyclic acetals (2-EMD,2-EDD), 2-methylisoborneol and geosmin in water by headspace SPME arrow combined with gas chromatography-triple quadrupole mass spectrometry[J]. Water Purification Technology, 2023, 42(11): 191-199.

采用箭型自动顶空固相微萃取(SPMEArrow)技术,对水中的2-甲基异莰醇(2-MIB)、土臭素(GSM)、2-乙基-4-甲基-1,3-二氧戊环(2-EMD)、2-乙基-5,5-二甲基-1,3-二氧六环(2-EDD)进行吸附,进入三重四极杆气质联用系统定量分析,重点针对萃取温度、盐析剂浓度、转子速率、进样深度、萃取时间等条件进行了优化。优化后的条件:萃取温度为40 ℃、盐析剂质量分数为20%、转子速率为500 r/min、进样深度为65 mm、顶空萃取时间为35 min,在250 ℃下解吸5 min后进入三重四极杆气质联用仪进行分析。该方法检测的4种化合物线性较好,R2>0.995,方法准确度高、重复性好,实际水样分别加标10、50、100 ng/L,均进行6次重复测定。4种化合物的相对标准偏差最大为7.06%,加标回收率为89.96%~113.01%,方法检出限为0.7~1.0 ng/L,低于各物质的嗅阈值。该方法可以用来快速检测实际水样中的嗅味物质。

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