水環(huán)境設施功能提升與水系統(tǒng)調控

第1章  緒論 1
1.1　城市水環(huán)境設施功能提升的必要性和緊迫性 1
1.2　水環(huán)境設施功能提升與安全高效運行存在的技術挑戰(zhàn) 2
1.2.1　水環(huán)境基礎設施排水的生態(tài)安全性評價與監(jiān)控 2
1.2.2　工業(yè)廢水毒害污染物與毒性有效控制 3
1.2.3　城市污水處理廠數(shù)字化運行與節(jié)能降耗 4
1.2.4　城市“三泥”水環(huán)境影響與處理處置技術優(yōu)化集成 5
1.2.5　城市排水系統(tǒng)多設施協(xié)同調控 5
1.3　本書撰寫目的、內容與技術路線 6
參考文獻 9
第2章  設施排水的生態(tài)安全性評價與監(jiān)控技術 11
2.1　我國設施排水安全評價監(jiān)管技術現(xiàn)狀與不足 11
2.1.1　設施排水與生態(tài)安全問題 11
2.1.2　水質在線監(jiān)測預警系統(tǒng)的發(fā)展 13
2.1.3　設施排水生態(tài)安全評價及生物毒性檢測技術發(fā)展 15
2.1.4　工業(yè)廢水排放安全監(jiān)管手段及其發(fā)展趨勢 20
2.2　設施排水的生態(tài)安全評價指標體系與方法構建 21
2.2.1　評價指標體系 21
2.2.2　生態(tài)安全性評價指標監(jiān)測方法 23
2.2.3　生態(tài)風險評價方法 26
2.2.4　毒性因子識別及毒性削減 27
2.3　工業(yè)廢水排水生態(tài)安全評價與風險監(jiān)控技術研究 29
2.3.1　納管工業(yè)廢水的生物可處理特性 29
2.3.2　達標排放工業(yè)廢水的污染物及風險 31
2.3.3　污水處理工藝對特征污染物的去除特性 32
2.3.4　達標排放工業(yè)尾水毒性診斷與毒性去除特征 35
2.3.5　達標排放工業(yè)廢水的生態(tài)安全風險監(jiān)控系統(tǒng)設計 37
2.3.6　基于仿水生態(tài)系統(tǒng)的工業(yè)尾水生態(tài)安全監(jiān)測系統(tǒng)研發(fā) 40
2.3.7　工業(yè)尾水低濃度復合污染物長期暴露風險評價 43
2.4　城市污水處理廠尾水增效利用與生態(tài)安全評價 53
2.4.1　城市污水處理廠尾水中的氮磷營養(yǎng)鹽及風險 53
2.4.2　城市污水處理廠尾水中的其他污染物及風險 59
2.4.3　城市污水處理廠尾水增效利用潛力分析與安全性評價 67
2.5　城市雨水管網(wǎng)排水的水環(huán)境影響與生態(tài)安全性評價 71
2.5.1　案例城市降雨水文特征 72
2.5.2　雨水管網(wǎng)排水的特征污染物分析 73
2.5.3　雨水管網(wǎng)排水對水環(huán)境質量的影響評價 81
2.5.4　雨水管網(wǎng)排水對水生態(tài)安全的影響評價 85
2.5.5　雨水管網(wǎng)排水生態(tài)安全綜合評價 93
參考文獻 95
第3章  印染廢水處理廠毒害污染物與毒性控制技術 99
3.1　印染等典型工業(yè)廢水毒性及其對處理工藝影響解析 99
3.1.1　印染等典型工業(yè)廢水的生態(tài)毒性危害 99
3.1.2　印染廢水生態(tài)毒性因子解析 100
3.1.3　印染廢水毒害污染物對活性污泥的抑制特性 103
3.2　印染廢水生物強化處理技術 106
3.2.1　水解酸化-缺氧好氧工藝研究 106
3.2.2　水解酸化-多級AO工藝研究 111
3.2.3　Fe3O4強化染料降解研究 117
3.3  印染廢水混凝絮體優(yōu)化再利用脫毒技術 133
3.3.1  聚合硫酸鐵混凝去除銻(Ⅴ)的特性研究 133
3.3.2　基于進水銻前饋的混凝精確加藥系統(tǒng) 137
3.3.3　絮體回流對銻的去除效果的研究 139
3.4　催化氧化-生物活性炭深度脫毒技術 141
3.4.1　強化臭氧氧化對印染廢水有機物及毒性的去除特性 141
3.4.2　強化臭氧-生物活性炭對印染廢水有機物及毒性的去除特性 152
3.5　工業(yè)達標尾水生態(tài)再凈化與水質提升技術 158
3.5.1　適合修復印染尾水銻污染的植物篩選 158
3.5.2　適合修復印染達標尾水銻污染的填料篩選 162
3.5.3  新型陶粒填料的制備與應用效果 164
3.5.4　兩種流態(tài)濕地對污染物的去除特性 168
3.5.5　人工濕地系統(tǒng)削減印染達標尾水銻性能評價 172
3.6  印染等廢水毒害污染物削減與毒性控制技術驗證工程示范 174
參考文獻 176
第4章  城市污水處理廠數(shù)字化全流程節(jié)能降耗優(yōu)化運行技術 183
4.1　城鎮(zhèn)污水處理廠提標改造與節(jié)能降耗的雙重目標 183
4.1.1　提標改造與節(jié)能降耗的客觀需求 183
4.1.2　污水處理廠提標改造與節(jié)能降耗的一般方法 184
4.2　城鎮(zhèn)污水處理工藝全過程評估內容和方法 185
4.2.1　污水處理廠基本情況 187
4.2.2　進出水水量水質特征 187
4.2.3　運行過程及效果 189
4.2.4　運行電耗和藥耗 198
4.2.5　運行管理水平 198
4.3　全流程數(shù)字化關鍵技術開發(fā)與驗證 199
4.3.1　全流程數(shù)字化系統(tǒng)組成 199
4.3.2　全流程數(shù)字化系統(tǒng)的功能要求 201
4.3.3　機理模型和數(shù)據(jù)驅動模型的開發(fā)與聯(lián)用 202
4.3.4　生物系統(tǒng)和加藥單元的智能控制 204
4.3.5　基于耗氧速率和生化動力學的優(yōu)化控制技術 210
4.3.6　AAO工藝中試試驗驗證 212
4.4　污水廠數(shù)字化運行和節(jié)能降耗技術工程實踐 217
4.4.1　工程全流程評估過程和結果 217
4.4.2　預測模型開發(fā) 242
4.4.3　工程優(yōu)化內容 255
4.4.4　工藝優(yōu)化運行效果分析 258
4.4.5　工藝節(jié)能降耗效果分析 259
參考文獻 261
第5章  城市排水系統(tǒng)多設施協(xié)同調控技術 264
5.1　多設施協(xié)同運行需求與挑戰(zhàn) 264
5.1.1　排水系統(tǒng)單元式運行管理存在的問題 265
5.1.2　多設施雨季協(xié)同運行面臨的技術挑戰(zhàn) 265
5.1.3　多設施協(xié)同運行技術進展與發(fā)展趨勢 268
5.2　典型高外來水量分流制排水系統(tǒng)特征識別 270
5.2.1　排水系統(tǒng)概況與降雨條件 270
5.2.2　年度與季度尺度入流入滲解析 272
5.2.3  單日與小時尺度入流入滲解析 278
5.2.4　外來水入流入滲高時空精度解析結果 284
5.3　面向運行評估的水環(huán)境設施機理模型構建 285
5.3.1　水環(huán)境設施機理模型構建方法 285
5.3.2　基于雷達數(shù)據(jù)反演的降雨徑流排放模式識別 287
5.3.3　水環(huán)境設施模型的入流入滲模塊開發(fā) 289
5.3.4　案例區(qū)域水環(huán)境設施機理模型構建 290
5.4　面向實時控制的水環(huán)境設施神經網(wǎng)絡模型構建 296
5.4.1　水環(huán)境設施神經網(wǎng)絡模型構建方法 296
5.4.2　案例區(qū)域水環(huán)境設施神經網(wǎng)絡模型構建 299
5.5　基于多目標魯棒優(yōu)化的設施雨季協(xié)同調控技術與應用 304
5.5.1　水環(huán)境設施雨季協(xié)同控制問題概化 304
5.5.2　基于模型模擬的調控潛力評估 311
5.5.3　面向協(xié)同控制的多目標魯棒優(yōu)化方法 321
5.5.4　案例區(qū)域設施協(xié)同控制效果 323
參考文獻 331
第6章  城市污泥處理對水環(huán)境影響的綜合評價技術 334
6.1　城市污泥處理處置技術應用現(xiàn)狀 334
6.1.1　市政污泥處理處置現(xiàn)狀與典型模式 334
6.1.2　排水管道淤泥處理處置現(xiàn)狀與典型案例 342
6.1.3　河道底泥處理處置現(xiàn)狀與典型案例 344
6.2　城市污泥處理環(huán)境績效多維度綜合評價技術 346
6.2.1　全生命周期物質流分析方法 347
6.2.2　評價體系構建與績效指標選取 347
6.2.3　定量指標的計算方法 348
6.2.4　績效指標的全成本綜合評估方式 352
6.2.5　績效指標計算的不確定性分析 354
6.3　城市污泥處理技術路線評價與升級優(yōu)化 355
6.3.1　污泥處理不同技術路線情景分析 355
6.3.2　技術工藝分析 357
6.3.3　物質流和能量流分析 361
6.3.4　污泥處理技術的綜合環(huán)境績效評估 366
6.3.5　案例城市污泥處理現(xiàn)有技術路線評價 376
6.3.6　案例城市污泥處理技術路線優(yōu)化方案 380
6.4　案例城市污泥處理整體解決方案 386
6.4.1　污泥產生處理現(xiàn)狀與未來增量 387
6.4.2　市政污泥處理務實型技術方案 401
6.4.3　市政污泥處理引領型技術方案 405
6.4.4　管道淤泥處理推薦技術路線 408
6.4.5　河道底泥處理推薦技術路線 408
參考文獻 413
第7章  水環(huán)境設施效能動態(tài)評估與管理平臺建設 416
7.1　區(qū)域水環(huán)境設施智慧化管理需求 416
7.2　水環(huán)境設施效能動態(tài)評估方法 417
7.2.1　評估目的與原則 417
7.2.2　評估指標體系 418
7.2.3　評估指標計算方法 419
7.2.4　效能水平綜合分析方法 425
7.3　案例區(qū)排水管網(wǎng)運行效能評估 427
7.3.1　排水管網(wǎng)運行效能評估結果 427
7.3.2　排水管網(wǎng)運行效能水平綜合分析 440
7.4　水設施一體化管理平臺建設 447
7.4.1　平臺的系統(tǒng)架構 447
7.4.2　基礎信息管理功能 448
7.4.3　數(shù)據(jù)查詢分析功能 453
7.4.4　效能動態(tài)評估功能 455
7.4.5　設施智能調控功能 466
7.4.6　設施運維管理功能 470
7.4.7　用戶權限管理功能 472
參考文獻 475