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[成果] 1800300016 上海
TU99 应用技术 其他水的处理、利用与分配 公布年份:2018
成果简介:所属类别:城镇污染治理控制技术技术来源:优化集成技术适用范围:合流制排水系统改造及溢流污染控制方案研究及设计基本原理: 基于水力模型完成了杏花排水系统改造方案优化与优化运行方案削减溢流水量的研究,提出了排涝能力未达标的旧合流制系统改造工程的方案,以及改造工程完成后的系统的优化运行方案。提出了控制杏花系统的雨天溢流的调蓄池建设方案,并完成其工艺设计。采用耦合了管底冲淤的改进型SWMM软件预测不同截流倍数下污染物的去除比。以最大单位投资污染物去除比为优化目标,获得基于单位投资环境效益的最佳截流倍数。研究开发了用于初期雨水就地处理的旋流分离及高密度澄清处理设备。 关键技术: (1)基于水力模型优化调控的线内调蓄技术采用当量连接管概化老杏花系统与南淝河的雨天重力出流水力联系,建立了改造前杏花系统的水力模型,可模拟不同启排水位对杏花系统新增管道容积的调蓄效果的影响。制定了可充分发挥杏花系统新增管道容积的调蓄效果的系统建设完善方案,以及改造后系统的优化运行方案。 根据示范工程半年的实际运行数据和当地降雨特性与排水系统能力的概率,计算结果表明经过优化改造与调控的新系统较老杏花系统可削减溢流水量30%。 (2)基于水力模型的初期雨水调蓄池设计方法运用排水管网水力模型,研究了初期雨水调蓄池的设计参数与运行方式,根据代表性降雨年份的实际降雨过程进行长期连续模拟,分析了现有截流倍数下不同设计运行参数的调蓄池的运行效率,评价了调蓄池容积对年溢流削减率、年溢流次数、年蓄满次数的影响,并分析了调蓄池容积的利用效率,建立了根据当地排水管网现状、受纳水体环境容量、降雨特性进行调蓄池设计的可靠方法。 (3)基于改进型SWMM和单位投资环境效益的截流倍数优选方法建立了耦合管底冲淤的改进型SWMM预测模型,可大幅度提高合流管道系统雨天出流降雨后期的水质模拟精度,如COD总量相对误差绝对值的均值由22.70%降至15.15%。 查新结果表明,在SWMM中耦合管底沉积物冲淤模块构建改进型SWWM的研究成果在国内外未见相关报道。 利用改进型SWMM模型,预测合流制排水系统雨天水质水量、不同截流倍数时特定污染物全年的截污比及相应的污染物去除比;根据不同截流倍数时截流干管和污水处理设施的工程投资,得到巢湖市老城区单位投资最大污染物去除比的截流倍数为4.0,建立了基于改进型SWMM和单位投资环境效益的合流制系统截流倍数优选方法。 (4)初期雨水就地处理技术研究开发了用于初期雨水就地处理的旋流分离及高密度澄清处理设备。通过现场中试,确定了旋流分离设施及高密度澄清设施处理雨污混合污水的设计与运行参数。高密度澄清中试设备对SS、COD平均去除率分别为80%、60%;旋流分离就地处理中试设施对SS、COD平均去除率分别为20%、13%。建设了处理规模为500m3/h的分流制混接系统初期雨污混合污水旋流分离处理的示范工程。 查新结果表明,针对巢湖流域而言,采用旋流分离和高密度澄清技术处理初期雨水在国内未见文献报道。 技术来源及知识产权概况: 该技术整体上属于优化集成技术。其中,利用水力模型研究线内调蓄减少溢流量、利用改进型SWMM优选截流倍数技术为自主研发型。
[成果] 1800130227 北京
TU99 应用技术 自来水的生产和供应 公布年份:2018
成果简介:饮用水源安全对人的生命和健康至关重要,是人民群众最关心的水问题。中国饮用水源的共同特点是受水源地村镇分散点源和水陆交错带面源污染机会多,总氮含量高。然而,受传统生物脱氮机制制约,现有水源污染防控技术难以实现深度脱总氮。为破解制约饮用水源总氮污染防控与修复关键技术难题,在国家科技支撑课题、国家863计划课题和北京科技新星项目等支持下,项目组历经12年循序渐进、持之以恒的研究,在水源地村镇分散点源、水陆交错带面源和水源水体深度脱氮耦合机制创立、关键技术创新,技术装备创制和技术工艺整装方面取得了系列原创成果,推动了前沿共性技术革新,为国家南水北调和村镇饮用水源水质保障工程提供了关键技术支撑。主要技术创新包括: (1)水源地村镇分散污水SAOD脱氮及功能微生物群组调控技术。创新提出了功能微生物群组耦合脱氮机制,突破了传统生物脱氮机制制约;发明了多介质潮汐流人工湿地SAOD同步脱氮技术,革新了低成本生物生态耦合脱氮工艺,开发了远程无线运维调控技术装备,使水源地村镇分散污水脱总氮效率提升至88%,解决了水源地村镇分散污水深度脱总氮共性技术难题。 (2)水陆交错带完整生态链控氮及含氮有机物生物激活治理技术。创新提出了氯氰菊酯手性农药选择性降解调控机制,创立了北京水源地手性农药降解通径模型;创建了完整生态链控氮技术模式,使水陆交错带总氮消减率达到73%;开发了氮杂环石油标志物淋溶洗脱技术装备,使石油标志物降解率比自然降解提高62%,为水陆交错带总氮污染防控提供了关键技术。 (3)水源水体土著脱氮菌群富集培殖及固定生物床脱氮修复技术。筛选培殖了土著高效脱氮菌,研制了土著脱氮菌剂制备系统;发明了多介质固定生物床,显著改善了土著脱氮菌富集培殖条件,大幅提高了土著脱氮菌的丰度和多样性;开发了土著脱氮菌剂调控多介质固定生物床深度脱氮整装工艺,使水源水体脱总氮效率达到72%,解决了水源水体安全长效脱氮修复技术难题。 该成果在国家南水北调工程、北京和江浙沪等10多个省市2175座水源水质保障工程中应用,近3年直接经济效益8.14亿元,北京直接受益人口超过1100万人,取得了重大社会、经济和环境效益。获授权发明专利22项,实用新型专利26项,软件著作权12项,发表论文103篇,他引2285次,其中EST、WR等该领域顶级SCI期刊论文52篇,ESI高引论文2篇,SCI总他引748次,受到国际同行高度评价,出版著作2部,起草国家标准2部,获第18届中国科协求是杰出青年成果转化奖。
[成果] 1800230019 黑龙江
TU99 应用技术 自来水的生产和供应 公布年份:2018
成果简介:1.所属科学技术领域与研究背景: 该项目属环境科学技术领域。安全、优质的饮用水是提高居民生活质量、促进经济社会可持续发展的重要基础。超滤膜凭借其纳米级孔径的筛滤截留作用,实现了饮用水生物致病风险控制的突破。但超滤技术在实际工程中的推广应用受到膜污染的制约,对膜污染的认识与控制仍面临三个关键问题:第一,典型水源中造成超滤膜污染的关键物种;第二,膜污染形成的微界面过程与机制;第三,膜污染的控制技术与原理。该项目旨在识别超滤净水过程中关键膜污染物和解析膜污染形成机理的基础上,实现对超滤膜污染的有效控制,推动超滤膜法饮用水处理技术的发展。该项目已经获得2项国家自然科学基金项目资助。 2.主要研究内容与发现点: (1)率先建立了基于分子排阻色谱-在线有机碳联机检测和三维荧光光谱-平行因子分析的关键膜污染物精细识别技术,实现了复杂水源水质条件下对造成超滤膜可逆和不可逆污染关键物种的识别与膜污染趋势的预测; (2)率先建立了界面作用机制解析与过滤机理模型模拟耦合的膜污染形成机理研究方法,阐明了典型污染物在超滤过程中的膜污染特性及作用机制,揭示了饮用水超滤过程中多机制共同作用以及膜孔堵塞与滤饼层堵塞相继主导的膜污染形成机理; (3)率先提出了以混凝为核心的多效强化膜前预处理关键技术,开发了受污染膜的绿色高效清洗技术,形成了基于工艺模式和工艺过程优化的超滤膜污染控制技术体系及原理。 3.科学价值: 超滤膜污染会增加运行能耗和清洗频率,导致膜使用寿命缩短,限制了超滤膜法饮用水处理技术的规模化工程应用。该项目立足于基础研究方法创新,从关键膜污染物识别、膜污染机理解析和膜污染控制技术等三个方面开展了超滤膜污染机制与控制的基础理论研究,建立了关键膜污染物的精确识别方法,阐明了水中典型污染物的膜污染特性及其形成机理,并利用超滤工艺模式优化和过程优化相结合实现了膜污染的有效控制。因此,该项目丰富和完善了超滤膜污染形成与控制技术体系的理论知识,克服了水源水质特征的差异以及膜污染过程复杂性带来的影响,可支撑超滤膜法饮用水处理技术的跨越式发展。 4.研究成果产出及其影响力: 该项目发表SCI收录论文60余篇,8篇代表性论文分别发表于水处理与膜技术领域国际顶级期刊Water Research (5篇)、Journal of Membrane Science (1篇)、Journal of Hazardous Materials (1篇)、Desalination (1篇),累积影响因子52.337,单篇最高影响因子6.942;共计被SCI期刊正面引用520次,单篇最高他引90次;2篇代表作被Thomson Reuters列为ESI前1%高被引论文;1篇代表作入选了2014年度中国百篇最具影响力国际学术论文。
[成果] 1800220284 安徽
TU99 应用技术 自来水的生产和供应 公布年份:2018
成果简介:水是人类生命之源。随着中国城市化进程的加速,城市规模的膨胀,居民小区不断增加,高楼大厦鳞次栉比,致使本来不堪重负的自来水管网更显不足;很多城市在用水的高峰期楼房高层屡屡出现缺水的现象。为解决上述矛盾,一些地方采取建水池或设水箱,通过水泵二次加压保证供水。但是这种方法有以下缺点:一是工程投资大。二是存在二次污染。三是浪费能源。四是不便于后期维护和管理。项目产品的优点该公司研制开发了“全自动(无负压)管网叠压远程监控智能二次供水设备”克服了诸多缺点,有效地解决了高层居民用水难的问题。而且节能效果明显,可达50%以上,节省投资60%以上。 项目主要技术内容:项目产品是一种新型的现代供水设备,该设备由机械部分、电控部分、人机交互界面、核心控制软件等部分组成。该控制柜的核心控制算法即双核(PID+模糊)控制算法能够在最大程度上满足用户的供水需求,控制精度低于0.01Mpa。先进的节能控制算法,引入多频段节能控制思想,依据控制器存储单元的大数据存储,模拟出市级水力模型,根据水利参数调整现场设备的运行控制参数,使现场的传动设备工作在最佳运行工况下,最大程度上达到节能降耗的标准。整个水泵机组的选型、水力部件的选取及布局完全符合最优节能水利模型,过流部件采用阻尼高效率部件、在核心节能控制软件和科学的外部机械选型的配合下真正达到最优化控制。显示系统采用HMI人机界面,所有控制参数通过Modbus-Rtu协议集成到监控软件中,实现集中控制。将现场控制参数通过PPI协议全部集成到HMI系统中,能够直观的观察到现场设备的各种参数,诸如各类报警信息、运行状态、故障信息、操作权限等。 产品应用范围:项目产品适用于任何自来水压力不足地区的加压供水包括:1、工矿企业的生产、生活用水及各种补水系统;2、新建住宅小区或写字楼生活用水;3、已建好的水池,可以采用无负压供水设备与水池共用的供水方式,进一步节能;4、对原有气压供水设备进行改造,可以充分利用原有的气压罐;5、各种循环系统,自来水厂的中间加压泵站。 该项目获得知识产权14项,其中授权发明专利3项,其他知识产权11项,获得安徽省新产品认定3项。该项目参与了“安徽省合芜蚌自主创新综合试验区和技术创新工程试点省项目”中“新型节能叠压供水智能设备关键技术研发及产业化”于2015年11月29日通过验收合格。该项目各项技术经济指标符合相关要求。项目产品投放市场后,充分显示了广阔的市场前景和明显的市场竞争力,有着良好的经济和社会效益。该项目产品2016年进行了规模生产,当年销售收入6179万元,利润总额达到459万元,2017年度7106.13万元,利润总额514.64万元。而且在投资、环保、节能、管理等方面优点明显。
[成果] 1800250280 山东
TU99 应用技术 自来水的生产和供应 公布年份:2018
成果简介:项目属环境科学技术领域。 由于缺水和大型区域调水工程的实施,湖库型水源数量逐年增多,富营养化已成为湖库型水源最显著的污染特征之一,据推算中国每年水污染造成的健康经济损失190亿元以上。藻类繁殖释放大量胞内有机物,分泌的藻毒素危害性大,藻类控制及藻毒素去除已是饮水安全面临的巨大难题。项目在国家自然科学基金、省部科技计划等资助下,历经十余年攻关,研发新材料、新技术和新工艺,创建从汇水到蓄水再到净水全系统耦合协同饮水安全保障技术体系。 1.攻克藻毒素安全去除难题,建立基于高效去除藻毒素的深度处理技术。 (1)发明梯级氧化技术。一级臭氧等氧化剂对水中NOM进行氧化,降低NOM对后续深度氧化藻毒素的影响,同时对藻毒素进行初步氧化;二级催化剩余氧化剂产生高活性自由基,增加自由基稳态浓度,最大程度地利用其强氧化能力,更为精准有效地攻击毒性官能团,降低藻毒素毒性。 (2)构建梯级氧化-生物吸附耦合协同工艺。将梯级氧化与生物吸附组合,针对部分没有在氧化阶段完全矿化分解的有机中间产物,利用活性炭等多孔材料作为载体,借助材料表面丰富的含氧官能团以及生物代谢作用,有效去除藻毒素氧化反应产生的中间产物,切实保障水质安全。 2.破解水体富营养化引起藻类繁殖问题,建立基于抑制藻类生长的源污染削减技术。 (1)发明湖库水体藻类无害化去除技术。针对湖库水体水域广阔特点,构建移动式气浮平台,实现水藻原位分离;结合湖库出口地质条件,构建生态慢滤取水系统,利用植物、基质填料和微生物等共同作用去除藻类等污染物,降低后续净化工艺污染负荷。 (2)发明湖库输入性污染物生态削减技术。利用河床或岸边地形地势条件,构建表流生态净化系统,筛选土著优势植物,优化布水形式,提高水流分布的均匀性,延长水体与植物接触时间,强化植物吸收和生物吸附降解等共同作用,提高水体自净能力,降低水体中的氮、磷等富营养污染物。 3.突破藻细胞易破碎、难沉降瓶颈,建立基于防止藻细胞破损的绿色处理技术。 (1)发明晶核-藻细胞结团絮凝技术。投加微砂和金属盐混凝剂,如:Fe3+水解形成高价位的多核羟基配合物Fem(OH)n(3m-n)+,通过吸附电性中和作用降低藻细胞和微砂表面ζ电位,使其脱稳;再投加高分子助凝剂吸附架桥,形成微砂为晶核的藻细胞结团絮体,尺度大、密度高、沉速快,易于沉淀去除。 (2)建立最佳混凝工艺设计方法。揭示湍流条件下絮体生长的动力学机制,由水体运动的主流区大尺度涡流主导絮体的成长速率,过渡区Kolmogoroff微尺度涡流主导絮体的尺度和密度,优化混凝工艺设计控制指标;主持编制《混凝沉淀烧杯试验方法》CECS130标准,指导混凝工艺的设计和运行。 项目授权专利27项,发明12项;论文72篇,SCI/EI37篇;标准1部;成果已应用于70余项工程,改善了水源生态环境,保障了饮水安全,提高了人们健康水平,惠及人口4000多万,直接经济效益4.15亿元;培养博士(后)、硕士58名;社会、环境和经济效益显著。
[成果] 1800160195 湖北
TU99 应用技术 自来水的生产和供应 公布年份:2018
成果简介:该项目属于环境领域水污染治理与生态保护学科。 该省水环境问题依然严峻,传统生物处理工艺无法满足日益严格的水质提标要求,与生态文明建设和绿色发展需求差距较大,低C/N比污水的深度处理和重度富营养化水体的生态恢复成为关键技术瓶颈。项目以水质深度净化和健康生态系统重建为目标,研发了低碳氮比污水与受污染地表水生物-生态协同高效脱氮处理关键技术。主要发明点如下: (1)研制了以生物基与非金属矿物基为载体的脱氮生物功能材料。针对人工纤维脱氮生物载体活性低、成本高,缓流黑臭河道治理难度大等难题,研制了天然植物活性碳纤维载体的高效好氧反硝化菌包埋体功能材料和黑臭底泥覆盖材料等。所制备的包埋体对硝态氮的去除率高达97.2%,黑臭缓流河道底泥中总氮去除率达50%以上。 (2)发明了物化-生物-生态协同的高效反硝化脱氮技术。针对传统厌氧反硝化过程不易控制,采用固定化好氧反硝化菌包埋体,提高人工湿地脱氮率50%以上。针对厌氧反硝化电子供体不足,利用电化学产氢还原硝态氮,实现0≤C/N≤5下的自养反硝化,硝酸盐去除率≥80%。同时研发人工湿地脱氮基质提高脱氮功能菌群丰度1.2倍,提高脱氮率26.7%。 (3)发明了脱氮功能材料与沉水植物协同的富营养化水体生境改善技术。针对营养盐高,底质硬、水华藻类竞争等胁迫生境造成的沉水植物成活率低,发明了特殊底质生态基底改良技术、环境友好型丝状绿藻、水华蓝藻控制技术等,创造了沉水植物恢复生境条件;发明了巢式固定好氧反硝化菌耦合沉水植物修复技术,通过根系泌氧显著降低水体中亚硝态氮,促进植株的生长和扩繁,使沉水植物的盖度在4个月内增加3.5倍。 项目共获授权专利35项,其中发明专利18项。在Water Research、Environmental Pollution、Bioresource Technology等环境科学领域国际顶级刊物发表SCI收录论文96篇,出版专著2部。获第十八届(2016)中国专利优秀奖、第十届(2018)湖北省专利金奖。发起并成功举办了八届海峡两岸人工湿地研讨会等,累计参会三千余人。项目立足湖北成果辐射22个省市自治区并规模化应用,仅项目组就规划、设计、建设工程100余项,保障了区域用水安全,提升了水生态环境质量。
[成果] 1800300277 北京
TU99 应用技术 自来水的生产和供应 公布年份:2018
成果简介:所属类别:重污染行业水污染控制技术技术来源:技术集成。 适用范围:化纤(腈纶)含DMAC废水处理基本原理: 采用一定粒径的石英砂作为过滤介质,依靠过滤截留作用实现废水中有机聚合物颗粒的截留。通过设计,使滤柱内同时实现废水的过滤和滤料的清洗,从而实现连续进水过滤操作。原水加药絮凝后经原水管流进砂滤器底部,在砂滤器底部以环状布水均匀进入,水体向上流动,遇到细小的砂粒阻挡,悬浮物随砂粒下沉,清水通过砂粒缝隙上浮,在砂滤中间部位装有气提管,空压机不断将空气送入气提管中带动管内砂粒上浮,管外的砂粒不断填充气提管带走砂粒的空位,气提管上端外侧安装着自动反冲洗装置,气提管流出的砂粒在下沉过程中受到上流清水的冲洗作用而将悬浮物截留,随冲洗水一同流出池外;砂滤器的上部设有可调节的出水堰板,调节出水水量。 关键技术:有机聚合物颗粒连续砂滤截留技术。
[成果] 1800180295 上海
TU99 应用技术 自来水的生产和供应 公布年份:2018
成果简介:消毒是自来水处理必不可少的工艺过程,在保障公众饮水安全方面起着重要的作用。然而实际工程中存在生物与化学风险识别技术水平有限、工艺运行效率不高、液氯使用不安全等突出问题,导致致病微生物与“三致”性消毒副产物(DBPs)超标,长期困扰着中国众多自来水厂的安全运行。在国家水专项、国家863计划等二十余项课题资助下,该项目围绕自来水厂安全高效运行与水质风险削减这个关键难题,经过十多年持续研发,取得以下创新性成果: 1)攻克了饮用水中多类型致病微生物与DBPs识别与检测关键技术,解决了城市自来水厂消毒工艺水质安全风险解析难题。构建了实时定量q-PCR分析检测技术体系,实现条件致病菌、水中常见耐药细菌及其抗性基因的高通量识别和定量;建立了饮用水中50种高致毒性DBPs的分析检测技术、前体物的定量和定性识别新方法,检测限可达到ng/L的水平,较传统方法精度提升15%~35%。该成果被国内外多个大学研究机构实验室参考使用,并广泛应用于上海供水调度监测中心等权威机构,有力支撑了上海市《生活饮用水水质标准》的制定。 2)研发了适用于城市自来水厂安全消毒的集成关键技术,为饮用水消毒工艺高效运行提供了综合技术解决方案。开发了大型城市自来水厂游离氯转一氯胺顺序组合式消毒关键技术,实现总余氯中一氯胺占比90%以上,水厂氯耗节支15%~20%;利用自来水厂清水池水力和消毒效能CFD模拟技术,优化了自来水厂现有消毒方式,可实现致病微生物与DBPs的协同控制。成果广泛应用于上海、浙江、河南、广东等地自来水处理工程,确保水质稳定达标,总处理规模达到745.8万吨/天,三年新增总产值22.5亿元、节约消毒剂5479.1吨。 3)发明了压力CO2消毒、新型固定式纳米抗菌材料、微纳米气泡氧化、纳米铁/零价铁还原等多种新型消毒方法与DBPs控制技术,为分散式终端控制致病微生物和DBPs提供了系列技术方案。 4)解决了电解食盐生成消毒剂次氯酸钠过程中产率低、产氢、电极污染等关键问题,研制了具有自主知识产权的电解制氯成套技术,开发出多型号次氯酸钠发生装置和辅助应用装备。单台次氯酸钠产量可达50 kg/h,直流电耗<4.2 kW/kg-Cl2。相关产品在浙江、上海、山西、广东、河北等9座自来水厂应用,同时也对外出口至俄罗斯、塔吉克斯坦等海外水厂,装备销售三年新增产值6808万元以上,创收外汇188万美元。 项目成果获发明专利19项,实用新型专利10项;发表学术论文106篇,其中SCI论文62篇(平均影响因子5.33),SCI源期刊引用次数1375次,ESI论文3篇。成果应用于中国27个工程(总处理规模880.8万吨/天),服务人口达到4500万人,三年实现新增产值23.1亿元。推动了中国自来水消毒工艺和DBPs控制技术的发展,有效保障了居民饮水健康,创造了显著的社会、经济和环境效益。
[成果] 1800300015 北京
TU99 应用技术 自来水的生产和供应 公布年份:2018
成果简介:所属类别:城镇污染治理控制技术技术来源:优化集成适用范围:高品质再生水生产工艺的新建或改造基本原理: 基于地表Ⅳ类水标准的再生水集成工艺技术主要包括超滤膜+臭氧集成技术和反硝化滤池+曝气生物滤池+臭氧集成技术,主要针对含难降解COD、胶体及微量有毒有机污染物的二级处理出水和有机物浓度及冬季水温较低的北方地区二级出水的深度处理提供技术支撑,主要出水水质达到地表IV类标准。 工艺流程: 对于难降解COD和胶体及微量有毒有机污染物高的二级处理出水,采用UF+O3再生水深度处理技术进行再生水处理,通过膜单元的过滤作用截留水中绝大部分颗粒物、病原微生物及部分大分子有机物,臭氧处理单元进一步氧化水中残留的有毒有害有机物质以保证出水色、嗅及有机物达到再生水水质要求。该组合处理技术可以起到“多级屏障”的作用,对二级水中的毒害微生物、有机物等进行多层次的去除。 针对北方地区二级污水有机物浓度及冬季水温较低的水质特点,采用反硝化生物滤池+曝气生物滤池+臭氧工艺再生水集成技术,利用开发的快速启动方法,系统启动周期可大大缩短,通过工艺单元的调控策略和反硝化滤池碳源投加策略,可实现再生水深度脱氮、去除有机物,同时实现良好的脱色除味功效。 关键技术: 1、再生水低温寡营养深度脱氮除色集成技术; 2、多屏障再生水UF+O3集成技术。
[成果] 1800300165 北京
TU99 应用技术 自来水的生产和供应 公布年份:2018
成果简介:所属类别:水体治理与修复技术技术来源:自主研发适用范围:流域再生水调蓄湖库生态构建与水质改善基本原理: 基于水质、水华控制与生态可持续性三重目标,以结构和功能可持续的生态水资源工程技术和风力提水曝气与合成粘土矿物水质改善整合技术研发为基础,突破食物网调控核心技术,创新再生水调蓄湖库生态构建与水质净化整合技术,提高湖库水质净化能力的可持续性和生态系统弹性,确保再生水调蓄湖库出水水质长效、稳定达到地表水III类标准,降低水华爆发风险。 工艺流程: 通过生态闸坝控制动态优化再生水调蓄湖库进出水流量、水土接触景观界面与水流停留时间;构建生态过水堰与风力提水曝气装置调控湖库水体流场,改善水体的流动性和溶氧条件,提高微生物降解效率;利用生态集布水渠构建与合成粘土矿物吸附-微生物分解-植物提取耦合,有效削减水体的氮、磷负荷;基于稳定同位素分析、野外调查与分析,整合“上行控制”、“下行控制”及“竞争排斥”等复杂食物网关系,调控库塘4级营养级结构,促进物质流在食物网内快速、高效地循环和流动,增强食物网的结构和功能稳定性,关键技术: 技术名称:(1)结构和功能可持续的生态水资源工程技术;(2)食物网生态构建和操纵技术;(3)风力提水曝气与合成粘土矿物水质改善整合技术技术性能指标:结构和工程可持续的生态水资源工程技术在再生水调蓄湖库污染物去除中的贡献率可达到17%;食物网调控技术通过初级生产者的直接吸收,以及消费者的间接摄取,氮、磷的物质在食物网负中快速循环,在再生水调蓄湖库污染物去除中的贡献率可达到57%。
[成果] 1800300166 北京
TU99 应用技术 自来水的生产和供应 公布年份:2018
成果简介:所属类别:饮用水安全保障技术技术来源:自主研发适用范围:形成的《城市供水备用水源工程规划设计导则》,可为国内同类设施的建设提供指导。 基本原理: 通过备用水源建设规模适用性研究,从规划建设层面,提出了备用水源工程建设的关键技术指标,确定了备用水源规划设计的主要指标体系,包括:调蓄设施的建设规模、工程等级、供水风险、构建类型、系统构成、设计标准、水质维护措施等,并制订了相关的工程设计技术导则。 关键技术: 1.备用水源定位以解决突发性水源污染、季节性排污影响,或现有主要水源相对单一且受到周期性咸潮或断流影响等水源安全问题而建设,以解决城市水资源相对短缺、提高城市供水保证率为目标,并具备与现有水源切换运行条件的水源。 2.备用水源工程规划设计的主要任务和规划内容城市供水应急备用水源工程规划设计的主要内容应包括预测城市备用水量,并进行水资源与应急备用水源取水水量之间的供需平衡分析、选择城市应急备用水源并提出相应的备用给水系统布局框架;确定应急备用水源配套设施的位置和用地;提出应急备用水源调度措施以及应急备用水源水质维护、水源地保护的要求和措施。 3.备用水源的构建类型①地下水与地表水联合调度。同时具有地下水和地表水水源的城市,可根据地下水开采和涵养的要求、降水和干旱的自然条件以及用水需求的变化,通过联合调度,合理配置资源量。 ②江心或岸边蓄淡备用水库。以江河作为主要水源并受咸潮上溯影响的城市,在江(河)面较宽且不影响正常通航和行洪的情况下,可利用江心岛构建蓄淡备用水库,或在岸边就近设置蓄淡避咸水库,用于解决咸潮上溯或江(河)断流对供水的影响。 ③江库联网。以江河作为主要水源并受咸潮上溯影响的城市,在境内有可利用水库的情况下,可构建江库联网的应急备用水源。在咸潮期或排涝期到来之前,将江河的淡水引入联网水库,以避咸避污蓄淡,保证城市水厂的取水水质。 ④多水库联调。有多座水库的城市可构建多水库联调的应急备用水源,通过联合调度和切换运行,充分利用总的调蓄容量控制水体的污染负荷。 ⑤其他应急备用水源。沿海或缺水的城市,也可结合海水以及城市污水和雨水的再生利用,作为水质要求低的行业的应急备用水源,减少高品质水的总量需求。 4.备用水源规模的指标与计算给出了应急备用水源规模的计算公式: (1)对于单一供水水源城市,应急备用水源规模为风险期需水量,按下式确定: Q=q×(1-k)×t其中:Q—备用水源规模(吨);q—城市平均日用水量(吨/天);k—风险期用水压缩比例(%);t—持续时间(天); (2)对于多水源供水的城市,应急备用水源规模为风险期需水量减风险期可用水量,按下式确定: Q=q×(1-k)×t–Q'其中:Q'—风险期可用水量(吨),包括干旱时水源枯水流量、未受咸潮影响水源水量、未污染水源水量等可用水量之和。 5.备用水源系统构成及设计标准阐述了应急备用水源系统的构成,包括应急备用水源及配套的取水、输水及水处理设施,以及监控调度系统等。提出对应急备用水源系统工程设施选址的要求等。 6.备用水源水质维护的工程技术措施主要包括预沉淀、曝气、导流、水库-闸泵群联合调度、生态调控和水厂水质控制技术,对各种技术处理的水质问题、适用条件、设备要求、运行参数等给出规定和指导。
[成果] 1800300169 广东
TU99 应用技术 自来水的生产和供应 公布年份:2018
成果简介:所属类别:饮用水安全保障技术技术来源:自主研发和优化集成适用范围:南方湿热地区深度处理水厂。 基本原理: 针对剑水蚤等微型动物在净水系统孳生繁殖的问题,采取包括微型动物监测预警技术和交替预氧化、炭滤池和砂滤池生物拦截等多层级屏障组成的全流程综合预防控制技术。 关键技术: 该项关键技术的核心是基于深度处理工艺生物风险的来源及变化规律,通过建立生物风险的监测方法和预警体系,根据风险的类型和级别,启动由交替预氧化、强化混凝以及炭滤池和砂滤池生物拦截灭活等组成的全流程生物控制技术体系的不同环节,达到保障水厂出厂水生物安全性的目标。 技术工艺: 生物预警监测—生物风险预警—生物风险控制。具体如下: 1、生物风险监测:对原水的水温、浊度、微生物和微型动物密度进行常年跟踪监测,并根据预警监测结果调整监测频率和监测点。 2、生物风险预警:根据风险预警指标和预警值,确定风险类型和级别; 3、生物风险控制:根据风险评估结果,启动多级屏障措施的相应控制点。包括交替预氧化灭活、强化絮凝沉淀去除、新型绿色药剂灭活、炭池和砂滤池的冲击式活体去除等创新性技术。
[成果] 1800300171 黑龙江
TU99 应用技术 自来水的生产和供应 公布年份:2018
成果简介:所属类别:饮用水安全保障技术适用范围:适用于大型水厂工艺改造。 基本原理: 通过将膜前混凝、吸附、预氧化等预处理技术进行合理组合,构建了一系列膜前预处理关键技术,不仅能强化超滤工艺对有机物、嗅味物质以及藻等特征污染物的去除效能,还能有效的缓解超滤膜污染,维持组合工艺的稳定运行,并减少运行过程中的能量消耗。 关键技术: 在研究膜前混凝预处理、吸附预处理和氧化预处理的基础上,提出了多种工艺组合模式,建立了粉末活性炭吸附/混凝/沉淀预处理和高锰酸盐预氧化/混凝/沉淀两种预处理关键技术,解决了超滤存在的难以截留溶解性有机物和膜污染的技术问题,实现了超滤工艺在大规模水处理工程的应用,并长期稳定运行。
[成果] 1800300173 黑龙江
TU99 应用技术 自来水的生产和供应 公布年份:2018
成果简介:所属类别:饮用水安全保障技术适用范围:含铁锰及氨氮地下水的净化。 基本原理: 通过构建高效生物净化滤层,从而利用铁锰氧化菌以及硝化细菌的氧化作用对地下水中的铁锰进行氧化过滤去除,并将氨氮转化为硝酸盐氮,确保出水水质中铁、锰、氨氮的达标。 关键技术: 在研发、集成高铁锰复合污染水质高效生物净化滤层技术及高铁锰复合污染水质生物净化工艺快速启动稳定运行技术两项单项技术的基础上,形成氨氮复合污染含铁锰地下水同步生物净化集成技术,达到通过一次生物过滤净化氨氮复合污染含铁锰地下水。 技术工艺: 工艺流程为“曝气—生物过滤”。 具体如下: 1、首先将由井群抽取的地下水经输水管渠输送到水厂的曝气池车间,进行曝气充氧工艺; 2、含氧地下水进入生物滤池进行一级生物过滤工艺; 3、生物滤池的出水进入清水池,并进行氯消毒工艺。
[成果] 1800300174 北京
TU99 应用技术 自来水的生产和供应 公布年份:2018
成果简介:所属类别:饮用水安全保障技术技术来源:自主研发适用范围:分散水源简易处理。 基本原理: 是一种将传统慢滤技术用于分散型水源水质净化的技术。合理级配的滤料表面形成生物膜,在对浊度物质进行拦截的同时,通过生物降解作用去除部分污染物。 关键技术: 简易慢滤设备既适用于农村小型集中式饮水处理,也适用于一家一户分散式饮水处理,具有投资省、成本低、运行管理简便、可自动运行等特点,无需投加任何化学药剂,仅需几个月清洗一次表层滤料,适合在农村推广应用。 技术工艺: 小型自动慢滤设备由高位配水箱、前置Y型过滤器、慢滤柱、自动化控制配电箱四部分组成。工艺流程和装置外观见图1和图2。其中,慢滤柱是本套设备的技术核心,基本操作步骤包括: 1)慢滤柱启动。慢滤柱中的滤料采用湿法装填,即一边添加滤料,一边加水。反应器启动初期采用正常滤速的四分之一,持续运行约10天后逐步增加流速至设计滤速。 2)设备日常运行。设备带有自控系统,用户可以根据实际需要采用连续或间歇运行的方式。 3)慢滤柱滤料更换。运行2-3个月后,需要清除慢滤柱表层滤料防止堵塞。关闭进水阀,将慢滤柱的水放至露出滤料表层时,铲除表层滤料(约2cm)。
[成果] 1800300175 北京
TU99 应用技术 自来水的生产和供应 公布年份:2018
成果简介:所属类别:饮用水安全保障技术适用范围:大中规模城市除砷水厂建设;现有水厂的强化除砷工艺升级改造。 基本原理: 在含砷原水中引入原位反应生成的复合金属氧化物,通过复合金属氧化物的界面氧化作用将水中电中性的难以去除的As(III)转化为电负性的易于去除的As(V),并利用复合金属氧化物的吸附作用将水中As(V)吸附形成颗粒态砷;进一步地,颗粒态砷在后续的接触过滤单元中得以过滤去除。在长期运行过程中,滤料介质表面会逐渐形成复合氧化物滤膜,并在实际工程运行中,滤膜生成厚度会逐渐增加构成除砷的另一道屏障。 关键技术: 1、复合金属氧化物原位制备技术首先配制复合金属氧化物制备的前驱液,在除砷过程中,前驱液通过原位反应获得原位生成的复合金属氧化物。复合金属氧化物原位制备过程中,可根据待处理水中砷浓度、As(III)与As(V)形态比例以及共存离子等特征,优化前驱液不同组分复配与组成配比,从而获得最佳配比的复合金属氧化物实现As(III)与As(V)同时高效去除。 2、复合金属氧化物氧化-吸附除砷技术通过复合金属氧化物氧化、吸附等功能协同与耦合,大幅提高除砷性能。其中,界面氧化作用将非离子态As(III)氧化为电负性As(V),与此同时,复合金属氧化物的还原溶解作用促进了吸附剂表面特性的变化与表面活性吸附位的生成,从而有效提高砷去除效果。 3、吸附-接触过滤除砷技术在一个单元中完成As(III)界面氧化、吸附剂还原溶解与As(V)高效吸附等反应过程,从而实现溶解态砷向颗粒态砷的转化;进一步通过接触过滤单元实现颗粒态砷去除。在长期运行过程中,复合金属氧化物在滤料表面负载形成除砷的另一道屏障。 为持续步骤,可在一个单元中完成,从而形成一步法高效除砷技术。 技术工艺: 工艺流程为“含砷原水→复合金属氧化物氧化-吸附除砷→接触过滤→出水”。 具体如下: 1.增加复合金属氧化物原位制备与投加、控制系统; 2.将滤床上方30%的滤层(即滤膜厚度最大的部分)更换为新砂,新砂在水力分级作用下至滤床最下方; 3.将复合金属氧化物前驱液投加到含砷原水中进行充分反应,将As(III)氧化为As(V),并将溶解态砷转化为颗粒态砷; 4.颗粒态砷经接触过滤单元过滤,水中砷得以去除; 5.每隔一定时间(2年左右),将滤床上方30%的滤层(即滤膜厚度最大的部分)更换为新砂;在滤池反冲洗操作过程中,下层滤料在水力分级作用下至滤床上方,而新砂则移至滤床最下方。
[成果] 1800300179 山东
TU99 应用技术 自来水的生产和供应 公布年份:2018
成果简介:所属类别:饮用水安全保障技术适用范围:低温低浊及高藻水处理。 基本原理: 研发了基于混凝、溶气气浮和沉淀一体化设计的沉淀/气浮技术,通过气浮与沉淀的协同作用,实现了不同季节条件下藻及藻毒素、嗅味物质的高效去除。 关键技术: 该工艺充分发挥了浮沉技术的优势,解决了高藻水沉淀效果不稳定和后续滤池堵塞问题,实现了不破坏藻细胞的高效除藻,规避了胞内藻毒素及嗅味物质的释放风险。 技术工艺: 构建了适于常规工艺改造的机械混凝-折板反应-浮沉池-活性过滤-紫外/液氯消毒组合工艺,该组合工艺针对不同水质时期,灵活切换采用不同的运行方式,即低温低浊期和高藻期采用沉淀/气浮联合运行方式,其他水质期可单独运行沉淀工艺。结合活性滤池的生物降解功能,该工艺强化了浊度、有机物、藻和嗅味的去除能力,可有效保障出水水质稳定达标。
[成果] 1800300180 北京
TU99 应用技术 自来水的生产和供应 公布年份:2018
成果简介:所属类别:饮用水安全保障技术适用范围:供水行业和企业的绩效评估与管理、政府部门对供水企业的监督与管理。 基本原理: 结合我国城市供水行业管理特点,借鉴国际绩效管理框架与成功经验,采用统计分析与检验、理论研究和现场数据调研相结合,专家评审与多方论证相呼应的方法,建立了涵盖6类评价领域24个绩效的绩效指标体系,定义了49个指标变量及其数据采集、校核方法,为供水企业的运营管理、政府主管部门的监督管理提供了可量化管理和考核依据。 关键技术: (1)供水绩效指标的评价与筛选分析和研究国际上成功应用的绩效指标以及我国的绩效指标;运用绩效指标使用频度分析、专家咨询、问卷调查和统计检验等方法,依据目的性、全面性、精炼性、层次性、可比性、科学性、可测性、独立性等原则评价和筛选了供水绩效指标,构建了中国绩效指标体系。 (2)绩效数据的采集和校核方法借鉴IWA关于数据类型的定义、划分依据和“国际会计准则”中可靠性理论,定义了绩效指标数据和数据的准确性和可靠性;根据数据来源或获取途径不同(如管理信息系统、台账报表、第三方权威机构等)定义了数据采集方法和校核方法。 (3)评估方法与评估模型研究研究目标管理法、关键绩效指标考核法、平衡记分卡法、“3E”评价法、标杆管理法等评估方法和流程,结合经济系统本身的复杂性,确定了以KPI绩效考核方法为主的绩效评估模型;研究企业基准值、行业基准值或行业通用的经验值设定了评估模型基准值。 (4)供水绩效管理信息平台的研发基于“云计算”的信息计算平台,采用模块化开发和B/S(浏览器/服务器)模式,搭建了城市供水绩效信息管理平台,实现了多地绩效评估信息的在线填报和多维度、多侧面的绩效信息结果展示,为其全国范围内的推广应用奠定基础。 (5)城市供水绩效评估管理体系的研究从供水企业管理、行业引导和政府监管需求出发,根据统一协调、分级管理,系统开放、数据共享,第三方独立评估与企业自我评估相结合,公平公正、程序规范,公开透明、公众参与以及激励相容等原则编制了《供水绩效评估技术指南》和《供水绩效评估管理办法(讨论稿)》,有助于完善饮用水安全保障管理技术体系。
[成果] 1800300183 北京
TU99 应用技术 自来水的生产和供应 公布年份:2018
成果简介:所属类别:饮用水安全保障技术适用范围:适用于含氟地下水除氟。 基本原理: 研发出用于含氟地下水处理的硫酸铁改性活性氧化铝吸附剂,再生中通过采用硫酸铁活化的方式解决了硫酸铝再生导致的铝离子偏高的问题。 关键技术采用活性氧化铝作为除氟吸附剂,在吸附剂再生中采用硫酸铁活化,解决了硫酸铝再生导致的铝离子偏高的问题。 技术工艺: 具体如下: 1.高氟井水经过盐酸调节pH值到6左右,上向流进水,处理水从吸附罐上部流出。 2.吸附-解吸罐4台,其中1-3号以三级串联方式进行吸附操作。待3号罐出水超标时,切换1号罐进入解吸-再生阶段,2号罐变成第一级、4号罐变成第三级,如此循环往复,进行三级吸附,一段解吸-再生操作。出水端设置对出水的氟浓度与pH值的自动检测。 3.利用碱液进行吸附剂再生,然后利用硫酸铁溶液进行活化。 4.含有大量氟离子的碱液进入尾液处理单元,经过盐酸调pH值后,加入石灰乳溶液及PAM进行絮凝,絮凝体自反应罐底部流入干化槽进行干化,上清液排入下水道。
[成果] 1800300185 北京
TU99 应用技术 自来水的生产和供应 公布年份:2018
成果简介:所属类别:饮用水安全保障技术技术来源:自主研发适用范围:溴离子浓度相对较高,污染较为严重的原水臭氧生物活性炭深度工艺。 基本原理: 溴酸盐可以通过臭氧直接氧化和羟基自由基氧化两种方式产生,但直接氧化是主要途径。因此,在投加臭氧初期投加过氧化氢,可以促进O3分解为OH,控制溴酸盐产生的直接途径,从而降低溴酸盐的生成。 关键技术: 该技术提出了基于氨氮和过氧化氢的溴酸盐控制技术。原水溴离子为100µg/L左右,臭氧投加量<2.5mg/L时,氨氮浓度在0.1~0.5mg/L,可控制溴酸盐不超标;当原水溴离子浓度上升到250µg/L,臭氧投加量大于2mg/L,投加氨氮不能有效控制溴酸盐时,需要投加H2O2。H2O2的投加量以与第一段臭氧投加量的摩尔比为1:1时为佳。该技术极大地降低了溴酸盐的生成风险,同时提高了水中有机物的去除效果。 技术工艺:在三段式臭氧反应器的第一段投加适量的氨氮或过氧化氢。
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