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[成果] 1700520130 广东
X70 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2017
成果简介:中国已建城镇污水处理厂6600多座,化肥厂520多座,普遍存在脱氮除磷难题。中国城市污水、化肥废水产生量、污染物排放量和处理能力均居世界第一位。随着中国江河湖海富营养化问题的日益尖锐化和污水排放标准的不断严格,污水脱氮除磷技术已成为新建和改建污水处理厂的热点和难点。该项目对反硝化脱氮除磷的机理与新技术进行了深入系统研究,结合城市污水、化肥废水等处理难点与工程推广应用。取得了如下创新成果:(1)深入研究了单泥膜SBR系统污水反硝化除磷原理,对传统厌氧/好氧生物脱氮除磷工艺与反硝化除磷菌的新工艺、16S rDNA克隆文库等进行系统研究,首先发现4种新的反硝化除磷菌,可以NO2-、NO3-、O2为电子受体实现同步脱氮除磷。(2)构建双泥膜SBR系统,深入研究其反硝化除磷原理与工艺,取得比单泥膜系统更好的处理效果,深入考察COD/N/P比与反硝化除磷菌厌氧放磷与缺氧吸磷的关系,获得了有关的计量参数与工艺参数。(3)开发出一体化反硝化除磷设备与新工艺并建成示范装置;针对大型城市污水处理厂混入大量垃圾渗滤液和粪便污水带来的脱氮除磷难题,获得A2/O优化工艺,开发出合建式一体化氧化沟脱氮除磷优化工艺与装备,脱氮除磷与节能减排效果显著。(4)针对化肥生产废水处理O/A/O工艺的设计与装备缺陷,通过尿素废液与季醇废液等综合调配与计量控制、曝气控制、两段回流控制开发出优化工艺,使该类废水处理后出水达到一级排放标准。该技术氮磷减排效率比国内外主流工艺大幅提高:比A2/O工艺的TN与TP去除率分别提高9.7%和4.8%;比AB工艺的TN与TP去除率分别提高31.2%和28.6%。应用于主流的大型城市污水处理攻城,削减COD、NH4+-N,TN和TP的量比优化前分别提高6.76%、27.20%,12.22%和8.33%,应用于中小型氧化沟工艺,出水氮磷指标均达到国家一级A排放标准。该项目在广东、贵州、山东、湖北、新疆等20余个省区190多项城市污水、化肥废水处理等工程应用,近三年处理各类废水17.56亿吨/年,新增销售29.37亿元、新增利润3.43亿元,支撑有关大型化肥生产企业实现销售收入216亿元,利税14.18亿元,节支总额6.03亿元;削减COD量45.5万吨/年、削减氨氮量7.81万吨/年、削减T-P量5345吨/年。为氮磷工程减排与水体富营养化控制做出了重要贡献。项目获专利授权73项(中国发明29项、日本发明1项,实用新型43项),发表相关研究论文230篇(SCI、EI收录120篇),50余篇SCI论文他引680次;获环保部科学技术一等奖1项、贵州省科技成果转化一等奖1项、中国石油化工联合会技术发明二等奖1项、中国专利优秀奖1项,国际发明展览会专利金奖1项。为中国污水氮磷减排关键技术的更新与行业进步起到推动作用。
[成果] 1700520158 北京
X70 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2017
成果简介:针对城市水体治理这一世界级难题的瓶颈问题,经过8年多的联合攻关和工程实践,重点突破了污染源解析、污染负荷与水质变化响应关系模拟、系统优化设计与目标定量评估、污染源全过程控源、水体多元化联合修复、全天候动态监测与定量化评估反馈等一系列关键技术,形成了以水质达标与长效保持为核心的基于“源解析-系统模拟-控源截污-水体修复-运维监管”全链条成套技术体系,并在中国黑臭水体治理和海绵城市建设中实现了规模化应用。主要创新点如下:1.针对缺乏实现水质达标的系统设计理论与方法的技术瓶颈,创新建立了基于双向算法的城市水环境综合治理系统设计方法,突破了污染源诊断及污染负荷归类解析关键技术,首次开发出水文-水质-水生态多元耦合动态反演模型,提高了模拟精准度,通过反演不同方案对水质时空演化的作用效果,实现了方案精准设计与定量评估。2.提出并完善了“源头削减-过程截留-末端净化”的城市面源污染全过程控制技术链条和技术要素,首创形成了城市面源污染控制成套实用技术,创新开发了真空截污收集、初期雨水专管储存、渗透性堤岸等关键技术并实现了核心设备国产化,突破了雨水径流分时分质收集、分散点源资源化处理、管道沉积物防沉和面源截留快速净化等技术难题,提升和补齐了全过程控制技术链条的短板,为实现城市面源精准控制提供成套技术和解决方案。3.针对水体氮负荷高、黑臭成因复杂,以及适宜性评估指标和方法的缺失等问题,突破了致黑臭因子识别、氮磷快速诊断、高效氧化原位脱氮、生态耦合净化、内源高效抑制等关键技术,形成了河流修复系列成套技术与设备,开发了实现不同治理目标的水质净化与生态恢复成套技术;创新提出了污染水体分类治理模式和技术方案,首创研发出城市水体生态适宜性评估指标与反馈调控方法,提出了实现水体治理效果评估与反馈调控的理论与方法。4.首次开发了城市面源污染负荷削减策略评估系统等系列软件工具包,集成开发了城市河流水环境的全天候快速监测和评价、海绵城市建设效果定量化监测评估考核等实用技术,建立了一套全流程、精细化、标准化、科学化的面源污染监控与评估的技术体系,实现水体治理效果长效保持科学化管理。项目研发关键技术46项,设备12台(套),获得授权发明专利21项、软件著作权49项,参与制定指南(政策)3项,发表论文326篇(SCI收录146篇,IF总计429.3,他引2792次)。成果在常州、北京等40余个城市推广应用,建设项目70余项,治理河流/湖塘169条(座),支撑海绵城市建设25座,工程投资总计192.9亿元。成果服务100多个城市,累计营业额17426.72万元,创造利润6460.46万元。该成果显著提升了中国在城市水环境治理领域的技术水平和研发能力,为城市水环境综合整治,特别是黑臭水体治理和海绵城市建设提供了全面技术支撑,具有重大环境、社会效益。
[成果] 1700520160 上海
X50 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2017
成果简介:长期以来,中国大型污水厂能耗居高不下,大量污泥简单处理堆放,严重威胁水环境安全。大型污水厂既是水体污染物削减的主要承担者,又是能量消耗和污泥产生“大户”,其超大规模、超高负荷的特点对节能降耗、污染减排和资源利用提出了极高的科技需求,相应研究是该领域国际前沿难题。项目在上海市科委重大专项支持下,历经十余年,从污水输配系统节能降耗、污水处理系统节能减排和污泥处理系统产能减排3个方面,坚持泥水同步,研发了大型污水厂高效节能与污泥处理处置技术体系,并实现规模化推广应用。创新点1:攻克大型进水构筑物流场优化技术,实现污水输配系统全过程节能降耗。攻克大型进水泵站流速均化技术,基于三维不可压流体的雷诺时均N-S方程和k-ε湍流模型,优化导流墙和配水舱室等型式,解决了大型进水泵站流态不均技术难题;首创大型配水井水力精准分流模型,建立进水箱涵、总配水井和尾门联动系统,解决了不同水量精准分流难题;创新大型二沉池重力精准配水技术,首次建立进水渠、配水渠和二沉池耦合模型,优化径深比和配水孔径等,开辟了二沉池无动力配水新模式。创新点2:创新研发大型生物处理系统节能工艺和仿真技术,实现污水处理系统节能减排。创新研发运行模式可灵活切换的多模式A/A/O工艺,可根据水量、水质和温度等因素精准调节工艺参数,解决了大型生物处理单元模式切换难题;自主开发泥膜复合高效脱氮除磷工艺,基于水温动态优化泥相和膜相细菌、真菌、原生动物的分配比例,解决了低温污水氨氮去除效率低的难题;首次研发污水处理工艺仿真技术,确定多模式A/A/O工艺精细化运行模式,获取适宜不同模式的运行参数,解决了污水厂精准设计与运行难题。创新点3:集成开发污泥深度减量与资源利用技术,实现污泥处理系统产能减排。攻克污泥精确定量技术,首次构建适合中国的污泥精确定量数学模型,率定模型参数值,解决了中国污泥产量计算不精确问题;创新研发污泥深度脱水工艺,首次将电化学和复配调理剂引入污泥预处理,解决了污泥水分结合形态破解困难、脱水驱动力不足技术难题;集成开发污泥有机质高效利用技术,首次自主研发污泥水力/机械协同除砂除渣技术和设备,解决了高砂渣影响技术难题;创新研发污泥高含固高温厌氧消化技术,实现了污泥生物质能高效利用。该项目获授权专利55项(发明专利26项),编写《室外排水设计规范》等国家标准6部,出版《污水厂设计》等专著7部,发表论文129篇(SCI收录44篇),获上海市科技进步一等奖2项。成果推广应用于上海、重庆、河南等地超过100座污水厂,总规模超过3000万立方米/天,如亚洲最大的上海白龙港厂(获国际咨询工程师协会“百年工程奖”和国家优质工程金奖)、中西部最大的重庆鸡冠石厂、中原地区最大的郑州王新庄厂(均获国家优秀设计一等奖)等,COD削减613万吨/年,节电7.51亿元/年,开发沼气4690万立方米/年,减少温室气体排放141万吨/年(CO2-eq),成果得到张杰院士和彭永臻院士的充分肯定,社会效益显著。
[成果] 1700520163 北京
X70 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2017
成果简介:针对中国严峻的水污染和水资源短缺,开发高效的城镇污水深度净化技术对于同时解决水污染和水资源短缺具有重要意义。以膜生物反应器(MBR)为代表的膜集成水处理工艺因其出水优异、运行稳定、占地紧凑等特点具有广阔的应用前景。开发针对不同水质需求的高性能膜材料和低能耗膜组器、高效组合工艺及节能降耗技术是膜集成水处理技术大规模应用的关键。围绕这些关键技术,项目从基础研究→技术创新→工程应用全产业链开展攻关,取得如下创新性成果:1.自主研制出高性能膜材料和低能耗膜组器。攻克湿式带衬法中基衬和膜层间难以紧密结合的难题,研制出适用于MBR的带衬高强度中空纤维微滤膜,跻身国际三大高强度中空纤维膜材料行列;研发出适用于高品质再生水制备的适度脱盐和高有机物去除的低压纳滤膜,运行压力比传统纳滤膜低30%;发明下开放式耦合高低交替曝气的MBR膜组器,解决了常规膜组器污泥淤堵,且曝气强度低30%;开发出适用于二级出水深度净化的超大型超滤膜组器,消除了水锤现象,实现稳定运行,并在百万吨级工程中大规模成功应用。2.开发出强化内源反硝化3A-MBR脱氮除磷工艺。针对低碳源污水氮磷同步去除率低的难题,在传统A/A/O脱氮除磷工艺基础上,增设后缺氧段,形成A/A/O/A耦合MBR(3A-MBR)工艺;通过调控污泥微环境,促进污泥内部碳源释放和反硝化利用;在无外加碳源条件下实现污水深度脱氮,出水总氮较传统A/A/O-MBR降低20-40%,解决了低碳源污水脱氮差的共性技术难题;同时改善了混合液膜过滤性,降低了膜污染。3.首次开发出MBR膜池-生化池联动优化曝气的节能降耗稳定运行技术。针对MBR能耗较高的问题,开发出膜池高低交替曝气模拟模型和自控软件系统;建立针对MBR特点的生化工艺概化模型,开发出基于氨氮-DO二阶串级反馈的生化池曝气控制技术;首次集成开发出MBR膜池-生化池联动优化曝气控制技术,并在国内大型城镇污水MBR工程中首次得到应用,实现节能降耗15-20%。4.开发出MBR-低压纳滤膜高品质再生水制备工艺。通过MBR与低压纳滤膜的结合,构建了微滤/纳滤双膜组合工艺;建成国内首座城镇污水MBR-纳滤高品质再生水工程,出水COD、氨氮、TP指标达到地表水II类标准;与国内外已建MBR-反渗透工艺相比,膜系统运行能耗降低30-40%。2009到2016年,成果广泛应用于全国19个省市的123个城镇污水处理项目,工程总投资约190多亿,累计应用规模796.48万m3/d (其中166.93万m3/d为在建或中标项目);MBR工程占全国同期的80%,极大地减少了污染物排放并增加了可利用水资源量;按项目当地自来水价,每年总计节约水费14.10亿元。期间膜组器和膜系统应用累计新增销售额57.2亿元,新增利润21.8亿元,产生的环境、社会以及经济效益显著。发表高水平论文114篇,其中SCI论文50篇,国际会议特邀报告8篇,授权专利32项(2项获中国专利优秀奖)、软件著作权2项,撰写专著2部、部级标准3项。获2016年教育部科技进步奖一等奖。
[成果] 1800120524 江苏
X70 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2017
成果简介:固化、土壤化、钝化为主的资源化利用技术。疏浚淤泥钝化处理技术研发出一种能够改变污染物的形态,以促进淤泥稳定无害化的控制型钝化剂(新材料III),满足处理后的土材料、土壤材料安全利用和处置的要求。堆存堆场淤泥的原位快速处理技术。该技术只对表层1.0~-2.0米的淤泥进行固化处理,从而快速形成一个具有一定的强度和刚度的人工硬壳层,能够满足上人和小型机械的施工要求,以便进行排水板铺设、堆载施工或土壤化改良等后续处理。泥水快速分离的泥浆减量化技术。常规的疏浚泥浆具有含水率高、强度低、体积庞大的特点,堆场处理占地的需求和征地压力往往是难以解决的矛盾。
[成果] 1800120512 辽宁
X70 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2017
成果简介:针对传统污泥干化技术能耗高、二次污染严重等问题,提出全新污泥干化理念,从传热传质以及力学性能研究污泥分阶段干化适应性,并得出不同干化技术对水分适应区间的评价准则。进而开发适合不同含水区间的高效污泥热干化关键技术——潜热回收式转盘热干化技术,开展污泥干化系统研究,得出污泥干化优化条件。根据污泥处理目的与条件开发污泥干化整体工艺,形成具有自主产权的污泥热干化新技术及相关装备。该项目成果可广泛用于大中型城市污水厂的污泥处理和资源化利用,项目对于提高中国污泥减量化处理和资源化利用水平具有积极意义。
[成果] 1800120119 北京
X70 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2017
成果简介:辽河流域有毒有害物污染控制技术与应用示范研究课题是“水体污染控制与治理”国家科技重大专项河流主题“辽河流域水污染综合治理技术集成与工程示范”项目的第二个课题。浑河工业集群区制药废水中有毒有害物污染严重的现状,重点研发制药废水有毒有害物减量化技术和毒性削减控制技术。在该基础上,研究制药综合废水的生物强化脱毒技术,并开展中试研究和技术示范。针对抚顺石化工业园区腈纶废水和反渗透浓水中有毒有害物污染严重的现状,开展石化污水厂处理工艺升级改造和生物脱毒技术的研究与示范(如图)。辽河流域典型行业有毒有害物污染特征及控制方案;辽河流域特种化工行业有毒有害物污染控制与资源化研究;辽河流域合成制药行业有毒有害物污染控制研究;辽河流域石化行业有毒有害物污染控制研究;辽河流域有毒有害污染物控制技术集成。
[成果] 1800120131 浙江
X70 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2017
成果简介:污染物资源化作为主要原则,充分利用生物多样性,探明了净化生态系合理配置原理;把生物膜净化技术、物理-生物脱毒技术、陆生植物浮岛技术、表面流生态湿地技术和潜流湿地技术,以及农业生物轮套作技术等进行高度集成并加以创新。创新实行生活污水尾水中营养盐污染物资源化处理的系统工程,获得初步成功。修复工程植物多数可被再利用,在取得环境生态效益的同时兼顾经济效益,为中国污水处理厂尾水深度除磷脱氮和脱毒提供高效低廉成套生态工程技术体系,为污水厂“提级提标”提供新途径。高效去除尾水氮、磷等污染物的特异植物关键生物材料创新。高度净化尾水的复合人工生态系统构建及稳定化管理的关键技术。尾水深度处理生态工程植物采收与低成本脱水加工优化技术。
[成果] 1800120137 辽宁
X70 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2017
成果简介:课题以全面改善辽河流域水环境质量为核心,通过科技创新、技术升级改造和综合工程示范,逐步构建和完善辽河流域营养物质治理技术体系;针对辽河流域的水污染和水环境特征,进行氨氮水污染特征识别和污染源解析研究,开展典型行业废水氨氮全过程控制、城市污水处理厂出水氨氮污染控制与回用、集中畜禽养殖氨氮过程消减与废水处理、农村生活面源氨氮污染全过程控制等技术与设备的研发,为实现重点工业源、城市生活源和非点源氨氮污染负荷削减,以及河流水质改善提供技术支撑;通过水专项的示范和引领作用,提高辽河流域水污染治理水平,为辽河流域营养物质治理提供科技支撑和示范。臭氧催化氧化耦合BAF生物膜同步硝化反硝化除碳脱氮技术。高效稳定脱氮微生物菌群构建及强化脱氮技术。高浓度氨氮废水自养生物脱氮技术。垃圾渗沥液低碳氮比条件下高效生物脱氮技术。
[成果] 1800120138 北京
X70 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2017
成果简介:海河北系北运河流域(北京段)是实施首都生态文明水务工程建设的重点区域,也是京津冀协同发展格局下水资源互连互通的关键纽带,承载着首都主要人口与经济发展的城市排水功能。针对流域以典型非常规水源补给为主、水生态缓冲能力弱的城市河流污染特征,开展水环境目标管理支撑技术研究,提出了河流污染物总量控制和减排分配总体方案;以提高污水处理厂出水水质为目标,开展污水处理厂升级改造和深度处理技术研究,初步形成基于水环境目标管理的河流污染物总量控制支撑技术。初步形成流域污水处理升级改造与深度处理资源化技术体系。初步形成农业面源污染生态调控成套技术与管理模式。初步形成非常规水源补给型河流生态修复成套技术。
[成果] 1800120159 甘肃
X70 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2017
成果简介:通过深入的调研和研究,以铬盐生产废水的综合处理和资源化利用为目标,对矿石法铬盐废水处理方法和处理装置进行了研究和开发,通过还原、沉淀、过滤、MVR蒸发结晶、干燥、包装等过程实现了铬盐废水的综合处理和资源化利用,废水中的六价铬通过还原和沉淀后,返回燃烧炉回收利用,生产出了工业一级品元明粉,蒸发水返回溶硝车间循环利用。还原塔和加药沉淀装置。MVR板式蒸发技术。
[成果] 1800120195 河北
X70 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2017
成果简介:该项目采用超临界水处理技术,将污泥中的有机质彻底分解,杀灭有害病菌,稳定重金属成分,处理后的污泥有机质转化率超99%,减容率超90%,出水清洁,可达国家一级排放标准,不产生有毒气体,不污染土壤和地下水,从根本上实现污泥的无害化、减量化处理和资源化利用。这是国内首套工业化超临界水处理装置,从根本上解决了市政污泥对土壤和地下水造成的污染问题。
[成果] 1800120210 山东
X70 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2017
成果简介:随着工业规模的发展,村镇水体污染日益严重、水环境生态不断恶化,水污染治理与控制形势非常严峻。AO型污水土地生物处理技术原理:污水进入AO型土地生物处理系统,在顶部有土壤-微生物-植物的综合作用,在下部污水中的污染物质靠生物填料上的微生物降解去除。该技术在对传统的污水厌氧土地处理系统研究改进优化的同时,发明了好氧土地生物处理系统,通过厌氧与好氧土地生物处理系统的组合,创新利用土地生物处理系统实现了对污水的脱氮除磷高度处理,出水可达到一级A标准。第三代生态处理工艺:传统城市技术+传统湿地技术,以耕作层综合利用、高效配水系统、好氧+厌氧组合为特征的AO型污水土地生物处理系统。技术优点:①建设费用低,建设材料因地制宜;②能耗低、处理运行费用低。节能50%以上;③占地面积少(包括土地处理一级标准1.2~1.5平米/立方米,二级标准0.9~1.3平米/立方米);④产生经济效益。土地生物处理系统顶部覆土上种植蔬菜、农作物或作为花园绿地、停车场等。做到了土地的“用而不占,综合利用”;⑤无二次污染。⑥冬季处理效果好。⑦耐冲击负荷、处理效果好(负荷低、停留时间长);⑧维护方便,设备简单,可实现无人值守。
[成果] 1700510269 河南
X70 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2017
成果简介:针对城镇污水处理厂剩余污泥无害化技术缺乏、臭气污染严重及缺少综合利用途径等问题,遵循无害化、减量化、稳定化和资源化的原则,对河南省污水厂污泥产源特征进行了调研,以实际应用为导向,结合河南省情选择“好氧发酵后土地利用”的技术路线,重点突破污泥无害化处理与综合利用关键技术难题。1、主要技术内容:(1)污泥预处理技术和产品,包含:高效脱水菌剂产品,显著削减污水厂污泥产生量;可循环利用的污泥堆肥专用调理剂产品,大幅度减少秸秆、锯末等传统辅料用量,解决了辅料来源不稳定,运行成本高的问题;二次发酵段接种复合菌剂,可显著缩短发酵时间,提高生产效率。(2)污泥好氧发酵过程控制、诊断调控技术和装备,包含:自动化控制的污泥快速好氧发酵处理技术,实现了污泥发酵过程的自动控制、自动监测和诊断分析,达到了精准控温和智能供氧的效果;污泥好氧发酵过程中恶臭气体控制技术和装备,实现恶臭气体排放的源头削减,降低了车间通风换气能耗。(3)污泥好氧发酵产品综合利用技术,开拓出污泥发酵产品园林绿化及农用的综合利用途径,形成了相应的污泥基质有机肥、营养土、草坪基质、无土草坪制备技术和产品,解决污泥的最终出路问题。项目成果从污泥预处理技术和产品、过程调控技术和装备、臭气监测控制技术和装备一直到污泥发酵产品综合利用技术,实现了整个污泥好氧发酵产业链的全覆盖,做到了通风供氧智能化、发酵过程信息化和关键设备专业化,形成了具有自主知识产权、符合河南省情的污泥无害化处理与综合利用技术体系。2、经济技术指标:(1)高效脱水菌剂产品,可使剩余污泥含水率由初始的82.9%降至78.3%,体积减少20%左右,显著削减污水厂污泥产生量;可循环利用的污泥堆肥专用调理剂,回收率可达到95%以上,通过循环利用,替代80%的传统辅料,降低污泥堆肥厂直接运行成本30%左右。(2)通过自动化控制的污泥好氧发酵处理和配套的恶臭气体控制技术,配合二次发酵段接种复合菌剂,实现了污泥发酵过程的快速起爆、迅速升温,自动调控和智能通风,同时,降低NH3、H2S、VOCs等臭气的产生与排放量。在较佳的工艺条件下,污泥发酵可以在10(夏季)~16(冬季)天内完成,显著提高污泥发酵处理效率。(3)污泥堆肥产品绿化使用时可替代30%-50%的营养土和草坪基质,农用作为小麦基肥施用6.7t/ha的污泥堆肥的肥效等同于375kg/ha的复合肥。3、知识产权、应用推广及经济效益:技术成果先后申请国家发明专利6项,获得授权3项,发表核心期刊以上论文17篇,其中SCI期刊论文3篇,EI期刊论文2篇。在污水处理厂、环保公司、绿化企业和相关地市进行了推广应用。项目技术应用后,给企业带来了显著的经济效益,三年来为公司创造直接经济效益超过5000万元。通过应用示范,直接培育3个污泥处理相关企业,带动了污泥处理产业的发展,为有效削减水污染负荷,全面控制污泥污染风险,巩固污水治理成果提供支撑。
[成果] 1800120688 天津
X70 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2017
成果简介:中国科学院天津工业生物技术研究所通过对废弃钻井泥浆中本源微生物不断驯化,构建了用于降解废弃钻井泥浆中石油烃类污染的高效复合菌群,通过对大港油田废弃钻井泥浆的理化性质和生物学性质分析,确定了其主要污染状态为盐碱环境下的石油烃污染。经过长时间的本源微生物的生物降解作用,剩下主要为以蒽、菲为主的芳香烃类和胶质、沥青质等难降解的重油类污染物。通过对废弃钻井泥浆中的解烃微生物不断驯化来获得一个高效的解烃复合菌群,成功利用DGGE技术对驯化不同代数的微生物群落结构变化进行监测,根据不同代数菌群对原油的降解率来衡量其解烃能力的变化。截至驯化第60代,成功构建了一个结构稳定、解烃能力显著的复合菌群。通过构建16S rRNA基因克隆文库对构建的菌群中微生物的组成进行分析,确定了其中主要有三大类微生物,分别为Pseudomonas sp.、Alishewanella sp.和Halomonas sp.,证明了利用DGGE监测群落结构变化是成功的,既操作简便又具有非常高的可信度。利用构建的菌群对废弃钻井泥浆进行处理,30天总石油烃的降解率达到60%以上,其中饱和烃的降解率高达92.04%,芳香烃降解率为79.5%,胶质和沥青质的降解率分别为10.27%和16.46%。本项目采用定向驯化富集和分离纯化后组合两种方法构建复合菌群,同时设计在线连续曝气处理装置对废弃泥浆进行彻底处理;利用高活性微生物菌群技术处理钻井废弃泥浆,并取得了较好的效果,填补了国内空白;以高度协同的微生物群体作为功能单位,充分考虑到钻井废弃泥浆高含油量,高盐碱性等特点,利用微生物分解代谢作用将废弃钻井泥浆进行彻底的修复,运行成本低,无二次污染;因国家没有明确规定对废弃钻井泥浆的处理意见,因此该项目的意义主要在于社会效益,累计为企业处理钻井废弃泥浆100吨以上,减少了由石油污染引起的环境危害。成果创新性:经过驯化和连续传代培养得到针对大港油田采油废弃泥浆的多功能微生物复合菌剂,结合连续曝气处理技术,有效去除了废弃泥浆油污土壤中的COD,同时结合降雨淋洗的方法,降低了土壤盐碱度,同时获得了一套废弃泥浆生物修复装置,年处理能力超过100吨,完成了项目指标。该项技术已申请专利2项。获得废弃钻井泥浆连续曝气新装置1个,处理工艺一个,发表论文2篇,培养硕士研究生2名,目前已顺利毕业。成果盈利性:项目达成时将采油废弃泥浆的处理达到排放标准。目前,产品处于试验验证和工艺探索阶段,暂无销售收入。但将其应用后可为企业减少油泥处理成本。成果持续性:研究组于2016年获得天津市科学技术委员会院市合作项目“高浓度稠油污染土壤修复技术及其工程应用”的支持,同时有国家自然科学基金青年基金“微生物降解稠油过程中活性代谢产物的作用机制研究”及中科院院地合作项目“新疆干旱地区石油污染土壤生物修复关键技术”的支持。成果先进性:经过驯化和连续传代培养得到针对大港油田采油废弃泥浆的多功能微生物复合菌剂,结合连续曝气处理技术,有效去除了废弃泥浆油污土壤中的COD,从15000mg/L降低到2500mg/L以下,去除率超过80%。同时结合降雨淋洗的方法,降低了土壤盐碱度,获得了一套废弃泥浆生物修复装置,年处理能力超过100吨。
[成果] 1800120690 天津
X70 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2017
成果简介:“含盐化工废水生物强化处理高效菌剂制造”该项技术的知识产权归属天津工业生物技术研究所,项目中的多功能微生物菌群的处理工艺和制备技术转化,将有助于含盐化工废水的生物处理。技术在实施过程中将很好的实现产学研结合,课题组与天津市庆烁环保工程有限公司合作,天津所负责功能菌群的开发,同庆烁环保工程有限公司的废水处理工艺结合,很好的体现了产业链的上下游结合。筛选驯化的耐高盐化工废水菌株和菌群,具有性能优良,稳定性好,可高密度发酵及制备高密度菌剂的优势,能更好的将技术进行推广和应用,解决天津及周边地区高盐碱化工废水的污染问题。该项目的完成将有巨大的社会和环境效益:1. 该项技术完全符合天津市可持续性发展的战略目标;2. 含盐化工废水的大规模应用奠定基础;3. 项目完成后的内涵将逐渐扩展到可持续性能源和材料开发与应用上,显示出巨大的市场潜力。成果创新性:经过驯化和连续传代培养得到针对大港油田采油废弃泥浆的多功能微生物复合菌剂,结合连续曝气处理技术,有效去除了废弃泥浆油污土壤中的COD,同时结合降雨淋洗的方法,降低了土壤盐碱度,同时获得了一套废弃泥浆生物修复装置,年处理能力超过100吨,完成了项目指标。该项目已申请专利2项,获得废弃钻井泥浆连续曝气新装置1个,处理工艺一个,发表论文2篇,培养硕士研究生2名,目前已顺利毕业。成果盈利性:项目实施后,累计产值601万元,为企业提高销售收入341万元。课题组同天津市庆烁环保工程有限公司合作完成项目中菌剂开发和废水处理工艺改良,处理废水100万吨,节约水资源20万吨。生产的菌剂实现处理废水400万吨,节约淡水资源280万吨,回收利用处理后工业废水100万吨以上,处理后废水符合天津市有关污水治理排放标准,实现减少工业废水排放500万吨,节约用水300万吨的目标。成果持续性:研究组于目前获得天津市科学技术委员会天津科技支撑计划项目“含盐工业废水高效处理工艺示范研究”、院市合作项目“一体式小型污水净化循环处理系统”的支持,同时,研究组在人员、设备配备方面均具备技术储备与持续创新的能力。成果先进性:1. 研发出一套适用于耐受高盐碱微生物的高通量筛选技术,优化得到了菌群高密度发酵技术;2. 筛选得到108株耐受5%-15%盐度的活性菌株,最高可耐受20%盐度;3. 筛选得到9个耐盐菌群,耐盐1%-15%之间,达到了项目预期,4个菌群在化工废水处理工程中效率高,活性稳定,耐盐能力10%左右,COD去除率90%以上;4. 建立1吨微生物菌剂生产线,每克菌剂的有效活菌数在1010/g之间,4℃稳定保存10个月以上,4天后对高盐化工废水的COD去除率93.43%。
[成果] 1800120694 天津
X70 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2017
成果简介:大港油田属于海岸滩涂地形,长年的石油污染使得土壤严重盐碱化、碳氮比例严重失衡,其高盐碱性极大限制了生物修复和治理技术在石油污染降解和修复中的应用。筛选和构建合适的多功能微生物复合菌群,提高微生物代谢作用和降解活性水平并结合发酵工艺制备复合生物菌剂,修复土壤、处理废水,不仅可以解决大港油田的石油污染问题,也为盐碱性土壤改良提供了有力的支持。该项目通过外源添加营养物质,调节碳氮磷比,对大港油田盐碱化石油污染土壤和油田废水中的土著微生物进行分离培养,分离到6株耐盐碱的高效石油降解菌、4株耐盐碱产表面活性剂菌和4株耐盐碱的固氮菌。对活性菌种代谢途径分析和功能验证,通过分子技术设计和复配具有高温耐盐的多功能复合菌系,构建了2套可用于盐碱化石油污染土壤和油田废水修复的多功能复合菌群,针对大港油田的环境特点,经活性验证和发酵优化,改良已有工艺,建立了稳定的高密度多功能复合菌群发酵工艺。实验室条件下模拟修复实验结果显示,30天内总石油烃降解效率达到60%以上,60天内石油烃降解率及达75%以上。经处理后的油田废水标准复合2008年《天津污水综合排放标准》要求。对大港油田盐碱化地块进行物理-生物联合处理,其盐度和总石油烃含量逐步下降,建成了1000平方米的示范试验田,植物长势良好。成果创新性:实验室条件下模拟修复实验结果显示,30天内总石油烃降解效率达到60%以上,60天内石油烃降解率达75%以上。经处理后的油田废水标准复合2008年《天津污水综合排放标准》要求。对大港油田盐碱化地块进行物理-生物联合处理,其盐度和总石油烃含量逐步下降,建成了500平方米的示范试验田,植物长势良好。成果独占性:在技术水平上具有独占性,并具有相关知识产权。成果盈利性:该项目达成时将石油废水的处理达到排放标准,实现节约100万。成果持续性:研究组于目前获得天津市科学技术委员会天津科技支撑计划项目“含盐工业废水高效处理工艺示范研究”、院市合作项目“一体式小型污水净化循环处理系统”、国家自然科学基金青年基金项目“植物促生菌在土壤中的时空分布特征及其形成”、中科院STS项目“适用红壤水稻的复合微生物肥料的研制及应用项目”、2016年度天津市留学人员科技活动启动项目择优资助计划“外源固氮菌NW-3驱动根际土壤生态系统进化的动力学机制”的支持,同时,研究组在人员、设备配备方面均具备技术储备与持续创新的能力。成果先进性:(1)利用分子技术设计和复配具有高温耐盐的多功能复合菌系;(2)以高度协同的微生物群体作为功能单位,充分考虑到采油废水和盐碱地的特点,利用物化-生物偶联技术将采油废水和石油污染土壤的进行综合治理;(3)针对大港油田的环境特点,改良已有的处理工艺,采用两步法,即多功能微生物菌群结合微生态制剂的方法,添加纤维类营养素,接触了大港油田油污高盐碱土壤和废水的营养匮乏对生物修复效果的抑制。结合设计并建立示范工程最终达到采油废水的生物处理、石油污染土壤的修复和盐碱地改良的多重效果。
[成果] 1700510350 河南
X70 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2017
成果简介:针对国内环己醇工业废液(塔底液)所造成的环境污染和经济损失现状,河南省化工研究所有限责任公司与平顶山市神马万里化工股份有限公司共同研发并建设了环己醇塔底液工业化回收综合利用示范创新工程,取得了显著的经济、社会和环境效益。神马万里公司是中国环己醇领域的龙头企业,国家行标的起草单位,年销售收入8亿元人民币,其环己醇生产装置是1996年从国外成套引进的技术装备。随着尼龙产业的不断发展和尼龙66盐需求的增加,经过引进-消化-吸收-再创新模式的国产化改造,平煤神马集团环己醇的装置生产能力已由最初的2.7万吨/年增加到30万吨/年,环己醇产品纯度也由国家行业标准要求的99.5%提高到99.7%,由于环己醇质量的提升,造成精馏塔精度及负荷的增加,使得塔底液数量剧增(环己醇含量85%),每年外排量达到3000多吨,造成大量有效成分损失和浪费,为了避免塔底液产生的二次污染,塔底液只能以0.1万元/吨价格作为燃料出售。目前,国内同类环己醇装置产能达150多万吨/年,每年所造成的经济损失达数亿元,如何以合理、经济的方法综合利用环己醇塔底液,已成为该行业急需解决的难题。该项目获得授权发明专利2项,实用新型专利5项,成果鉴定3项,发表学术论文8篇(核心期刊2篇、专业期刊6篇),取得了三方面的技术创新。1.两段式减压精馏回收工艺技术创新。采用独创的“从环己醇精馏塔塔底料液中回收环己醇的方法”专利技术,所回收的环己醇含量达97%以上,重组分含量低于0.5%,环己醇的总回收率大于90%,完全满足回收环己醇的质量要求;采用自主研发的“新型厌氧氨氧化脱氮系统”专利技术,保证了液环真空系统的水质要求。投资建设的环己醇塔底液处理装置,经工业化连续运行表明,该项目具有处理成本低、设备投资少、工艺操作稳定、生产效率高等特点,实现了环己醇塔底液的高效回收利用。2.环己醇生产装备及塔底液处理装置创新。在原引进环己醇生产装置中,采用“一种精馏塔气相采出系统”、“一种生产废水回收利用系统”、“高扬程多级屏蔽泵”等专利技术,对引进的环己醇生产装置进行了针对性的国产化技术改造,完善了环己醇生产系统和塔底液处理装置所需配套的工艺设备及设施,达到了环己醇塔底液综合回收利用的目的。3.首次对环己醇塔底液进行了全结构、定性定量分析。采用GC-MS和气相色谱手段所获得的分析检测数据,对环己醇塔底液综合利用方案的制定、塔板数计算以及最佳操作条件的确定等,提供了非常重要的依据;重要的是为环己醇生产装置的工艺参数调控、设备的技术改造、控制系统的完善以及副产物的减少等提供了数据支撑。该项目投资800万元,设计建设了3000吨/年环己醇塔底液工业化处理装置,实现了环己醇塔底液的综合回收利用,近三年直接经济效益达7808万元,社会效益和生态效益显著。
[成果] 1700510354 河南
X70 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2017
成果简介:随着社会发展和工业化进程的加快,中国主要水系在内的江河湖海以及地表水均遭到不同程度的污染。其中:日常生活所造成的水体污染可经生化处理等方法进行有效治理,但主要由化工、电镀等行业造成的重金属和难降解有机物类工业废水,如果不对其进行回收不但是一种极大的资源浪费,而且还会经食物链富集对环境形成持续性危害。近年来吸附分离功能纤维和树脂由于含有特殊的官能团,它们在重金属与难降解工业废水的资源化治理方面发挥越来越重要的作用。该项目在降低纤维和超高交联树脂的生产成本、改进制备工艺,以及拓展其应用范围等以下4个方面取得了重大技术突破:1.开发和改进了聚丙烯基强酸和强碱离子交换纤维的制备工艺,该工艺在制备强酸和强碱离子交换纤维时分别釆用氯磺酸取代浓硫酸进行磺化、氯乙酰氯替代氯甲醚进行氯乙酰化引入新的官能团,该制备工艺具有操作简单、成本低、环境友好、无废液排放、反应液可以循环利用等优点。2.开发了一类非苯乙烯型超高交联树脂,该树脂以廉价的对二甲苯、甲苯、联苯等芳香烃小分子,以及结构性过剩产品氯气等为原料,该方法制备的超高交联树脂与国外同类产品相比具有更大的比表面积、对苯酚具有更高的吸附量。3.针对重金属废水特点,研发了以离子交换纤维为核心的镍、铜、铬等重金属废水处理及回收利用新工艺,重金属废水经该项目技术工艺处理后,废水中污染物浓度稳定达到《电镀污染物排放标准》(GB21900-2008)表3限值,该工艺具有药剂耗量少、有价金属可回收、危险废物产生量少等特点。4.该项目研究的高比面积的超高交联的吸附树脂和强碱离子交换纤维,成功将含苯酚类废水处理后达到《污水综合排放标准》(GB8978-1996)表4处理排放标准。该项目的合作单位承接并完成的“江苏扬泰电子有限公司1260t/d PCB重金属废水处理工程”,该工程作为应用案例以“离子交换纤维印制电路板重金属废水处理及资源化技术”为技术名称成功入选“2015年国家先进污染防治示范技术名录”。该项目共获得了国家授权发明专利4项,实用新型专利8项,发表学术论文7篇。该项目的有关内容已经过省科技攻关项目和国家自然科学基金委员会的结题验收,并由中国环境保护产业协会组织了技术成果鉴定会,评审专家一致认为:该技术整体达到国内领先水平。该项目的相关产品和废水治理的工艺以及配套设备在洛阳先锐科技开发有限责任公司、深圳前海中盛环保科技有限公司、宜兴市凯斯特环保机械有限公司、苏州市普鑫特高分子材料科技有限公司和苏州市菲克顿塑胶有限公司等多家企业投入生产和应用,近三年共计新销售额9170万元,新增利润2072万元。该项目技术的应用,有效降低了生产成本,增强了企业的竞争力,减少了环境污染,产生了显著的经济和社会效益,促进了中国废水治理技术的发展。
[成果] 1800120319 辽宁
X50 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2017
成果简介:太子河典型工业水污染控制与水质改善技术集成与示范是“水体污染控制与治理”国家科技重大专项“河流水环境综合整治技术研究与综合示范”主题“辽河流域水污染综合治理技术集成与工程示范”项目的一个课题。针对太子河水体污染特征与“十二五”期间流域水质改善面临的压力,通过关键技术研发与集成创新,突破焦化废水的特征污染物消减和资源化利用关键技术、石油化纤行业总排废水深度处理技术、工业园区污水处理厂深度处理技术、工业聚集区污染河道水质改善技术。通过技术创新和综合工程应用,实现典型工业行业水污染负荷消减,以及河流水质改善;通过水专项的示范和引领作用,提高太子河流域水污染治理水平,为流域典型行业污染控制和水质改善提供科技支撑和示范。关键技术成果:(1)焦化废水资源化处理技术:针对焦化废水的毒性强、处理效率低的问题,研制出脱硫脱氰药剂,大幅度降低焦化废液中的氰化物和硫化物浓度,实现高毒性脱硫废液的高效解毒;对解毒沉淀渣进行碱浸结晶,制备高附加值产品黄血盐,实现解毒废渣资源化。利用廉价的高效催化剂,将水溶性难降解芳香有机物和部分氨氮聚合,合成高分子腐植酸,降低化产废水的有机负荷。开发出短程硝化-厌氧氨氧化-好氧降解工艺,形成基于厌氧氨氧化的强化生物脱氮脱碳技术,强化对氨氮和有机物的降解。开发以多级逆流倒极电渗析为核心的集成膜技术,通过全过程工段集成优化,建立基于高盐焦化废水深度处理与脱盐回用处理新工艺,大幅度提高淡水回收率和减少浓水排放量,形成焦化废水深度处理与脱盐回用工艺包。以上技术在鞍山盛盟煤气化有限公司50立方米/天规模高浓度脱硫废液解毒预处理工程和2000立方米/天规模焦化废水回用工程成功进行示范,减排废水89万吨/年,减排COD 3500吨/年,减排氨氮175吨/年,减排苯并芘2.6吨/年。(2)石油化纤行业总排废水深度处理技术:石油化纤废水可生化性差、有机物种类复杂,处理难度较大。研制出催化臭氧氧化新型负载型非均相催化剂,设计出新型二段式逆向流催化氧化塔,大幅降低臭氧使用量的前提下,有效提高了氨氮和有机污染物的去除效果,改善了废水的可生化性,为后续生物处理创造良好的条件。经过臭氧催化氧化处理后的污水,再采用缺氧-好氧(A/O)生物膜法,进一步提高有机物和氮的去除效率,具有良好的抗冲击性能,实现石油化纤总排废水的深度除碳脱氮和稳定达标。其中AO生物膜技术在辽阳石油化工产业园区1.5万立方米/天污水深度处理工程成功示范,处理后出水达到回用标准。(3)印染工业园区生产废水的深度处理技术:印染园区处理厂进水水质复杂、多变,处理运行稳定性较差。研发形成铁强化厌氧处理技术,在工艺的厌氧段内加入铁氧化物(或锈蚀的铁屑),有效提高传统厌氧的脱色和COD去除效率,并为后续稳定处理创造条件;研制出印染废水二级芬顿氧化技术,可以直接将印染废水二级污水处理厂的生化出水处理至一级标准,明显优于现有的混凝或传统芬顿工艺,并可以耐受进水负荷和低温的冲击。再通过臭氧超滤膜法,进一步提高出水水质。其中铁强化厌氧处理技术在鞍山七彩化学有限公司3000吨/天污水预处理工程中进行技术示范。(4)工业聚集区污水处理厂升级改造技术:研发了适用于污水处理厂提标改造的具有亲水、亲电、营养缓释功能的高效生物载体(填料),形成厌氧型、硝化型、反硝化型、脱碳型等4个系列产品。该载体挂膜速度快、挂膜量大、生物多样性高、功能菌群丰富,处理性能显著优于传统载体,实现该类载体的产业化生产。研发出基于移动载体的MBBR和IFAS技术,在工程规模上实现污水同步硝化与反硝化,技术支撑污水处理厂升级改造,出水BOD5浓度<10毫克/升,氨氮<1毫克/升,总氮<10毫克/升,出水达到一级A,且能耗比传统AAO工艺降低40%。其中新型生物载体应用技术在鞍山腾鳌1.4万吨/天污水处理厂提标改造工程中进行技术示范。(5)工业聚集区污染河流水质改善关键技术:针对传统人工湿地的填料性能差,且难以适应冬季温度低的气候特点,开发了适于寒冷地区人工湿地河水原位净化的新型廉价填料。为了强化入河有机污染物原位消减,制备了以沸石和剩余污泥为主要原料的生态混凝土材料,具有良好的透水透气性、污染物吸附性能、植生性能以及生态安全性,可在线净化河道污水,形成生态混凝土护坡技术。以上技术在南沙河综合整治工程中成功示范,出水水质(COD、NH3-N和水体类别等)优于V类水质。
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