水環(huán)境設(shè)施功能提升與水系統(tǒng)調(diào)控

第1章  緒論 1
1.1　城市水環(huán)境設(shè)施功能提升的必要性和緊迫性 1
1.2　水環(huán)境設(shè)施功能提升與安全高效運(yùn)行存在的技術(shù)挑戰(zhàn) 2
1.2.1　水環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施排水的生態(tài)安全性評(píng)價(jià)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(yùn)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(shù)優(yōu)化集成 5
1.2.5　城市排水系統(tǒng)多設(shè)施協(xié)同調(diào)控 5
1.3　本書撰寫目的、內(nèi)容與技術(shù)路線 6
參考文獻(xiàn) 9
第2章  設(shè)施排水的生態(tài)安全性評(píng)價(jià)與監(jiān)控技術(shù) 11
2.1　我國設(shè)施排水安全評(píng)價(jià)監(jiān)管技術(shù)現(xiàn)狀與不足 11
2.1.1　設(shè)施排水與生態(tài)安全問題 11
2.1.2　水質(zhì)在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的發(fā)展 13
2.1.3　設(shè)施排水生態(tài)安全評(píng)價(jià)及生物毒性檢測技術(shù)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(shè)施排水的生態(tài)安全評(píng)價(jià)指標(biāo)體系與方法構(gòu)建 21
2.2.1　評(píng)價(jià)指標(biāo)體系 21
2.2.2　生態(tài)安全性評(píng)價(jià)指標(biāo)監(jiān)測方法 23
2.2.3　生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法 26
2.2.4　毒性因子識(shí)別及毒性削減 27
2.3　工業(yè)廢水排水生態(tài)安全評(píng)價(jià)與風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控技術(shù)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(dá)標(biāo)排放工業(yè)廢水的污染物及風(fēng)險(xiǎn) 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(dá)標(biāo)排放工業(yè)尾水毒性診斷與毒性去除特征 35
2.3.5　達(dá)標(biāo)排放工業(yè)廢水的生態(tài)安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 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(fù)合污染物長期暴露風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià) 43
2.4　城市污水處理廠尾水增效利用與生態(tài)安全評(píng)價(jià) 53
2.4.1　城市污水處理廠尾水中的氮磷營養(yǎng)鹽及風(fēng)險(xiǎn) 53
2.4.2　城市污水處理廠尾水中的其他污染物及風(fēng)險(xiǎn) 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(píng)價(jià) 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(píng)價(jià) 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(zhì)量的影響評(píng)價(jià) 81
2.5.4　雨水管網(wǎng)排水對水生態(tài)安全的影響評(píng)價(jià) 85
2.5.5　雨水管網(wǎng)排水生態(tài)安全綜合評(píng)價(jià) 93
參考文獻(xiàn) 95
第3章  印染廢水處理廠毒害污染物與毒性控制技術(shù) 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(qiáng)化處理技術(shù) 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(jí)AO工藝研究 111
3.2.3　Fe3O4強(qiáng)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(shù) 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(jìn)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(shù) 141
3.4.1　強(qiáng)化臭氧氧化對印染廢水有機(jī)物及毒性的去除特性 141
3.4.2　強(qiáng)化臭氧-生物活性炭對印染廢水有機(jī)物及毒性的去除特性 152
3.5　工業(yè)達(dá)標(biāo)尾水生態(tài)再凈化與水質(zhì)提升技術(shù) 158
3.5.1　適合修復(fù)印染尾水銻污染的植物篩選 158
3.5.2　適合修復(fù)印染達(dá)標(biāo)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(yīng)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(dá)標(biāo)尾水銻性能評(píng)價(jià) 172
3.6  印染等廢水毒害污染物削減與毒性控制技術(shù)驗(yàn)證工程示范 174
參考文獻(xiàn) 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(yùn)行技術(shù) 183
4.1　城鎮(zhèn)污水處理廠提標(biāo)改造與節(jié)能降耗的雙重目標(biāo) 183
4.1.1　提標(biāo)改造與節(jié)能降耗的客觀需求 183
4.1.2　污水處理廠提標(biāo)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(píng)估內(nèi)容和方法 185
4.2.1　污水處理廠基本情況 187
4.2.2　進(jìn)出水水量水質(zhì)特征 187
4.2.3　運(yùn)行過程及效果 189
4.2.4　運(yùn)行電耗和藥耗 198
4.2.5　運(yùn)行管理水平 198
4.3　全流程數(shù)字化關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)與驗(yàn)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(jī)理模型和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)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(dòng)力學(xué)的優(yōu)化控制技術(shù) 210
4.3.6　AAO工藝中試試驗(yàn)驗(yàn)證 212
4.4　污水廠數(shù)字化運(yùn)行和節(jié)能降耗技術(shù)工程實(shí)踐 217
4.4.1　工程全流程評(píng)估過程和結(jié)果 217
4.4.2　預(yù)測模型開發(fā) 242
4.4.3　工程優(yōu)化內(nèi)容 255
4.4.4　工藝優(yōu)化運(yùn)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(xiàn) 261
第5章  城市排水系統(tǒng)多設(shè)施協(xié)同調(diào)控技術(shù) 264
5.1　多設(shè)施協(xié)同運(yùn)行需求與挑戰(zhàn) 264
5.1.1　排水系統(tǒng)單元式運(yùn)行管理存在的問題 265
5.1.2　多設(shè)施雨季協(xié)同運(yùn)行面臨的技術(shù)挑戰(zhàn) 265
5.1.3　多設(shè)施協(xié)同運(yùn)行技術(shù)進(jìn)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(shí)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(shí)尺度入流入滲解析 278
5.2.4　外來水入流入滲高時(shí)空精度解析結(jié)果 284
5.3　面向運(yùn)行評(píng)估的水環(huán)境設(shè)施機(jī)理模型構(gòu)建 285
5.3.1　水環(huán)境設(shè)施機(jī)理模型構(gòu)建方法 285
5.3.2　基于雷達(dá)數(shù)據(jù)反演的降雨徑流排放模式識(shí)別 287
5.3.3　水環(huán)境設(shè)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(shè)施機(jī)理模型構(gòu)建 290
5.4　面向?qū)崟r(shí)控制的水環(huán)境設(shè)施神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建 296
5.4.1　水環(huán)境設(shè)施神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建方法 296
5.4.2　案例區(qū)域水環(huán)境設(shè)施神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建 299
5.5　基于多目標(biāo)魯棒優(yōu)化的設(shè)施雨季協(xié)同調(diào)控技術(shù)與應(yīng)用 304
5.5.1　水環(huán)境設(shè)施雨季協(xié)同控制問題概化 304
5.5.2　基于模型模擬的調(diào)控潛力評(píng)估 311
5.5.3　面向協(xié)同控制的多目標(biāo)魯棒優(yōu)化方法 321
5.5.4　案例區(qū)域設(shè)施協(xié)同控制效果 323
參考文獻(xiàn) 331
第6章  城市污泥處理對水環(huán)境影響的綜合評(píng)價(jià)技術(shù) 334
6.1　城市污泥處理處置技術(shù)應(yīng)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(píng)價(jià)技術(shù) 346
6.2.1　全生命周期物質(zhì)流分析方法 347
6.2.2　評(píng)價(jià)體系構(gòu)建與績效指標(biāo)選取 347
6.2.3　定量指標(biāo)的計(jì)算方法 348
6.2.4　績效指標(biāo)的全成本綜合評(píng)估方式 352
6.2.5　績效指標(biāo)計(jì)算的不確定性分析 354
6.3　城市污泥處理技術(shù)路線評(píng)價(jià)與升級(jí)優(yōu)化 355
6.3.1　污泥處理不同技術(shù)路線情景分析 355
6.3.2　技術(shù)工藝分析 357
6.3.3　物質(zhì)流和能量流分析 361
6.3.4　污泥處理技術(shù)的綜合環(huán)境績效評(píng)估 366
6.3.5　案例城市污泥處理現(xiàn)有技術(shù)路線評(píng)價(jià) 376
6.3.6　案例城市污泥處理技術(shù)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(chǎn)生處理現(xiàn)狀與未來增量 387
6.4.2　市政污泥處理務(wù)實(shí)型技術(shù)方案 401
6.4.3　市政污泥處理引領(lǐng)型技術(shù)方案 405
6.4.4　管道淤泥處理推薦技術(shù)路線 408
6.4.5　河道底泥處理推薦技術(shù)路線 408
參考文獻(xiàn) 413
第7章  水環(huán)境設(shè)施效能動(dòng)態(tài)評(píng)估與管理平臺(tái)建設(shè) 416
7.1　區(qū)域水環(huán)境設(shè)施智慧化管理需求 416
7.2　水環(huán)境設(shè)施效能動(dòng)態(tài)評(píng)估方法 417
7.2.1　評(píng)估目的與原則 417
7.2.2　評(píng)估指標(biāo)體系 418
7.2.3　評(píng)估指標(biāo)計(jì)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(yùn)行效能評(píng)估 427
7.3.1　排水管網(wǎng)運(yùn)行效能評(píng)估結(jié)果 427
7.3.2　排水管網(wǎng)運(yùn)行效能水平綜合分析 440
7.4　水設(shè)施一體化管理平臺(tái)建設(shè) 447
7.4.1　平臺(tái)的系統(tǒng)架構(gòu) 447
7.4.2　基礎(chǔ)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(dòng)態(tài)評(píng)估功能 455
7.4.5　設(shè)施智能調(diào)控功能 466
7.4.6　設(shè)施運(yùn)維管理功能 470
7.4.7　用戶權(quán)限管理功能 472
參考文獻(xiàn) 475