第一篇：《節(jié)水治污水生態(tài)修復(fù)先進(jìn)適用技術(shù)指導(dǎo)目錄》典型技術(shù)案例介紹

《節(jié)水治污水生態(tài)修復(fù)先進(jìn)適用技術(shù)指導(dǎo)目錄》典型技術(shù)案例介紹

2015-12-02導(dǎo)讀 日前，《節(jié)水治污水生態(tài)修復(fù)先進(jìn)適用技術(shù)指導(dǎo)目錄》、《海水淡化與綜合利用關(guān)鍵技術(shù)與裝備成果匯編》、《煤炭綠色開采與安全環(huán)保技術(shù)成果目錄》等三項科技成果目錄在京發(fā)布。這三項科技成果目錄的技術(shù)主要來源于國家科技計劃支持的研發(fā)成果，也包括面向社會征集的技術(shù)成果?！澳夸洝钡陌l(fā)布為供需雙方搭建了有效對接的橋梁，加快了科技成果轉(zhuǎn)化應(yīng)用。銳銳將分3期為大家分別介紹這三項科技成果的典型案例，今天為大家推出第1期。

1.膜生物反應(yīng)器強(qiáng)化脫氮除磷技術(shù)

太湖是我國的第三大淡水湖泊，作為長江中下游的大型淺水湖泊，其流域人口和經(jīng)濟(jì)快速增長，導(dǎo)致污染負(fù)荷急劇增加，富營養(yǎng)化嚴(yán)重，成為城市水環(huán)境安全保障、社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重大隱患與瓶頸。黨中央國務(wù)院高度重視太湖水污染防治與富營養(yǎng)化治理，自“九五”起，太湖就是國家重點(diǎn)治理的“三湖”之首，“環(huán)太湖河網(wǎng)地區(qū)城市水環(huán)境整治技術(shù)研究與綜合示范”是水專項的重要課題。蘇錫常地區(qū)城市污水碳源含量普遍不足、冬季水溫低，嚴(yán)重影響生物脫氮效果。新城區(qū)高速經(jīng)濟(jì)發(fā)展與快速城市化進(jìn)程對污水資源化的需求增加，亟待開發(fā)高效穩(wěn)定的污水處理工藝。膜生物反應(yīng)器（MBR）工藝是一種由膜分離單元和生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)，具有活性污泥濃度高、固液分離能力強(qiáng)、出水水質(zhì)好、污泥產(chǎn)量少、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，可有效提高污水處理廠的脫氮除磷效果。

在國家水專項的資助下，通過校企聯(lián)合，針對蘇錫常地區(qū)污水處理的實(shí)際問題，開展了MBR城市污水脫氮除磷工藝及優(yōu)化運(yùn)行技術(shù)研究，先后開發(fā)MBR強(qiáng)化脫氮除磷技術(shù)及MBR優(yōu)化運(yùn)行控制技術(shù)。通過強(qiáng)化內(nèi)源反硝化的MBR脫氮除磷技術(shù)，解決了太湖地區(qū)低碳/氮比污水出水氮磷濃度難以同時達(dá)標(biāo)的難點(diǎn)，突破了低碳源污水生物脫氮效果的限制，提升了污水處理廠的出水水質(zhì)，具有抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、出水水質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn)，獲得了滿足景觀回用標(biāo)準(zhǔn)的出水，實(shí)現(xiàn)了污水處理與資源化的有機(jī)融合。通過MBR優(yōu)化運(yùn)行控制技術(shù)，解決了無錫地區(qū)在新的發(fā)展階段存在的污水處理能耗物耗偏高、出水達(dá)標(biāo)不穩(wěn)定等問題，在實(shí)現(xiàn)MBR穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗，為無錫市創(chuàng)建“城市水環(huán)境改善和飲用水安全保障”示范城市提供技術(shù)支撐。

MBR強(qiáng)化脫氮除磷技術(shù)已于2011年在無錫碩放污水處理廠建成示范工程，規(guī)模為20000m3/d，示范工程穩(wěn)定運(yùn)行5年，出水COD、總氮、氨氮和總磷濃度穩(wěn)定滿足國家一

級A排放標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。MBR優(yōu)化運(yùn)行控制技術(shù)已于2015年在梅村污水處理廠III期MBR工程和城北污水處理廠IV期MBR工程建成示范工程2項，規(guī)模50000 m3/d，示范工程運(yùn)行狀況良好，在實(shí)現(xiàn)污水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放的同時，達(dá)到節(jié)能降耗的目標(biāo)。

目前我國城市污水處理廠不同程度上存在碳氮比低、運(yùn)行能耗較高的問題。本研究成果如能加以推廣用用，對控制水污染、加強(qiáng)水環(huán)境保護(hù)、提高水資源利用效率和促進(jìn)水處理行業(yè)可持續(xù)發(fā)展有重要意義，可望產(chǎn)生良好的節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)效益。

2.生化尾水磁性微球樹脂吸附深度處理技術(shù)

城市和工業(yè)廢水經(jīng)傳統(tǒng)的生化處理后，在排水中仍含有相當(dāng)含量的難降解污染物，不僅給達(dá)標(biāo)排放帶來困難，而且?guī)砹溯^高的飲用水安全和生態(tài)健康風(fēng)險。但是，常規(guī)混凝法難以有效處理尾水中的難降解污染物，而氧化、納濾、反滲透等方法成本高，無法大規(guī)模推廣。因此，目前城市和工業(yè)生化尾水即使達(dá)到現(xiàn)行國家規(guī)定排放標(biāo)準(zhǔn)，依然難以再生利用。與此同時，隨著更加嚴(yán)格的地方流域排放標(biāo)準(zhǔn)不斷頒布，城市污水處理廠提標(biāo)改造、水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)標(biāo)與尾水再生利用壓力日益加大。對于北方水資源短缺地區(qū)尤其如此。生化尾水磁性微球樹脂吸附深度處理技術(shù)能夠有效去除生化尾水中的色度、COD、總氮、總磷，從而使排放的廢水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，極大地提升尾水資源再生利用率。

城市和工業(yè)生化尾水的深度去除是行業(yè)關(guān)鍵技術(shù)瓶頸難題之一?，F(xiàn)行主流技術(shù)大多只針對單一污染物進(jìn)行去除，該技術(shù)可有效對色度、COD、總氮、總磷等多個重要指標(biāo)進(jìn)行同步去除。對城市污水生化尾水深度處理后，主要指標(biāo)可達(dá)到《城市污水再生利用景觀環(huán)境用水水質(zhì)》（GB/T18921-2002）要求。同時，該技術(shù)投資和處理成本較低，僅為普通臭氧氧化的1/3左右，在技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上都具有明顯的優(yōu)勢，已經(jīng)獲得20余項中國和美國授權(quán)發(fā)明專利，其主要性能指標(biāo)領(lǐng)先于國內(nèi)同類技術(shù)水平。

經(jīng)過“十一五”、“十二五”淮河流域相關(guān)水專項課題研究示范以及市場化推廣應(yīng)用之后，結(jié)果表明：該技術(shù)對城市生活污水，紡織印染、制藥、化工等行業(yè)廢水的深度處理均具有較好的處理效果。同時，該技術(shù)還對飲用水源水色度、有機(jī)物也具有較好的去除作用，能夠削減飲用水60%以上消毒副產(chǎn)物。另外，該技術(shù)相應(yīng)的設(shè)備占地面積較小、處理水量大，適用于各類新建工程和改造工程。

我國水資源缺乏、污水排放量大、環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，該技術(shù)處理效果好、投資和運(yùn)行成本低，對于實(shí)現(xiàn)城市污水處理、工業(yè)園區(qū)污水處理，紡織印染、制藥、化工等重污染行業(yè)廢水深度處理和穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，提高尾水資源化再生利用率具有重要的技術(shù)支撐作用和廣闊的市場化推廣應(yīng)用前景。目前，該技術(shù)已在河南、江蘇、內(nèi)蒙古等多省市得到工程示范和推廣應(yīng)用。在河南、江蘇已建成城市污水、工業(yè)廢水深度處理工程7項，處理水量達(dá)3萬噸/天；

在江蘇大豐已建立1萬噸/天飲用水源水處理工程1項。近期，在河南項城擬建3萬噸/天污水處理尾水提標(biāo)改造工程，在江蘇射陽和大豐已分別開展 6000噸/天印染廢水、10萬噸/天飲用水源水處理工程的設(shè)計。

3.化纖（腈綸）含氮，氮-二甲基乙酰胺廢水有毒有機(jī)物減排技術(shù)

該技術(shù)主要解決化纖含DMAC（氮，氮-二甲基乙酰胺）廢水中難降解及有毒有機(jī)物的去除難題。難降解及有毒有機(jī)物去除是目前廢水處理中的難點(diǎn)，也是保證出水達(dá)標(biāo)排放的關(guān)鍵。未能有效去除的難降解及有毒有機(jī)物進(jìn)入河流，可隨河水進(jìn)行長距離遷移，進(jìn)而對下游水生生態(tài)系統(tǒng)及飲用水源地安全產(chǎn)生直接威脅。隨著近年來廢水排放標(biāo)準(zhǔn)的提高，對難降解及有毒有機(jī)物的去除提出了更高要求。因此，2008年國家水體污染控制與治理科技重大專項將廢水難降解及有毒有機(jī)物去除技術(shù)作為專項研究的重要目標(biāo)。

DMAC是松花江流域特征有毒有機(jī)物之一，主要來源于流域內(nèi)化纖行業(yè)的腈綸生產(chǎn)。我國是腈綸生產(chǎn)大國，其中DMAC二步濕法是目前腈綸生產(chǎn)的主流工藝之一，該工藝產(chǎn)生的化纖含DMAC廢水是典型的高濃度難降解有毒有機(jī)廢水，組成復(fù)雜，含有DMAC、丙烯腈等有毒有機(jī)物，同時含有腈綸聚合物顆粒及腈綸低聚物等難降解有機(jī)物，水質(zhì)水量波動較大，長期以來是我國工業(yè)廢水治理領(lǐng)域的老大難問題。傳統(tǒng)處理工藝存在難降解及有毒有機(jī)物去除效果差、耐沖擊能力弱等問題。國家水專項針對化纖含DMAC廢水水質(zhì)特點(diǎn)，經(jīng)過4年多的科技攻關(guān)，研究開發(fā)了化纖含DMAC廢水新型處理技術(shù)。該技術(shù)用于化纖含DMAC廢水處理，可有效去除廢水中的難降解及有毒有機(jī)物，保障出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放。

該技術(shù)已在《松花江流域水污染防治“十一五“規(guī)劃》重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)吉林奇峰化纖股份有限公司廢水處理工程中進(jìn)行應(yīng)用，在建設(shè)投資和運(yùn)行成本低于類似工程的情況下，實(shí)現(xiàn)了廢水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)排放，基本解決松花江特征污染物DMAC污染問題，支撐并促進(jìn)了規(guī)劃目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

全國現(xiàn)有腈綸纖維生產(chǎn)能力90余萬噸/年，分布在五大流域和沿海地區(qū)，均面臨有毒有機(jī)物穿透和污染物超標(biāo)排放問題，該技術(shù)可為行業(yè)有毒有機(jī)物減排提供技術(shù)支撐。課題研發(fā)的部分單元技術(shù)在其他含難降解及有毒有機(jī)物廢水的處理中也具有廣闊的應(yīng)用前景。

4.再生水滴灌系統(tǒng)防堵塞安全加氯技術(shù)

將污水處理回用，作為替代性水源，可以有效緩解農(nóng)業(yè)用水緊缺的矛盾。我國的再生水水源穩(wěn)定、供給可靠，截至2013年，全國年污水處理總量254.1億m3，占農(nóng)業(yè)用水總量的6.5%。如何有效利用再生水資源已成為當(dāng)前面臨的重要課題。再生水灌溉作為再生水利用的主要途徑，已經(jīng)在世界許多國家得到廣泛應(yīng)用，我國的再生水灌溉也在近幾年取得了較快的發(fā)展。

以北京市為例，2014年全市再生水利用量達(dá)到8.6億m3，再生水灌溉面積達(dá)60萬畝，發(fā)展?jié)摿薮?，對保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、緩解用水矛盾、實(shí)現(xiàn)灌溉農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。

與常規(guī)灌溉水源相比，再生水中含有較為豐富的營養(yǎng)物質(zhì)可供作物吸收利用，同時也有一定量的有害物質(zhì)可能影響灌溉系統(tǒng)的安全并帶來農(nóng)田生態(tài)環(huán)境的污染風(fēng)險。尤其對于最適合再生水灌溉的滴灌技術(shù)而言，再生水中的藻類、微生物引起的生物堵塞和鹽分離子引起的化學(xué)堵塞對再生水滴灌系統(tǒng)正常運(yùn)行構(gòu)成潛在威脅，造成灌溉系統(tǒng)性能的下降，并直接決定了灌溉工程的使用壽命和應(yīng)用效益，制約了再生水滴灌技術(shù)的應(yīng)用和推廣。

加氯處理是防止和處理再生水滴灌系統(tǒng)化學(xué)及生物堵塞最為經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法。再生水滴灌系統(tǒng)防堵塞安全加氯技術(shù)利用氯的強(qiáng)氧化作用，定期對再生水進(jìn)行加氯處理，起到抑制灌水器流道中細(xì)菌生長、減緩生物膜的形成或分解的作用，從而防止和減輕生物堵塞危害，有效提高再生水滴灌系統(tǒng)性能和運(yùn)行管理水平。該技術(shù)通過有效解決再生水滴灌的系統(tǒng)安全問題，直接推動了再生水灌溉的大規(guī)模應(yīng)用，對于提高再生水資源的利用率、減少污水直接排放、促進(jìn)農(nóng)田生態(tài)環(huán)境修復(fù)具有指導(dǎo)意義。

該技術(shù)針對以二級處理再生水為水源的滴灌系統(tǒng)提出了加氯原料與裝置選用、加氯方法與優(yōu)化運(yùn)行參數(shù)確定等技術(shù)模式。加氯裝置選用控制精度較高的施肥裝置，加氯過程中通過余氯測試來判斷和調(diào)整加氯濃度范圍是否適當(dāng)，可以達(dá)到經(jīng)濟(jì)安全、控制精確的目的。該技術(shù)可使再生水中99.9%以上的細(xì)菌被殺死，連續(xù)2500h的系統(tǒng)運(yùn)行試驗表明，加氯處理減輕灌水器堵塞8~35%，灌水器堵塞狀況明顯改善，系統(tǒng)性能得到顯著提升，且對作物生長和產(chǎn)量未產(chǎn)生不利影響。

該技術(shù)適用于以二級處理再生水為水源的大田和設(shè)施農(nóng)作物滴灌系統(tǒng)以及園林綠地滴灌系統(tǒng)。目前已在北京市大興區(qū)國家節(jié)水灌溉北京工程技術(shù)研究中心大興試驗基地建成核心示范區(qū)60畝。在2008-2010年開展了3年的試驗研究和示范，研制了再生水滴灌加氯技術(shù)試驗平臺，進(jìn)行了三個階段共2500余小時的加氯處理性能研究試驗，隨后在項目區(qū)內(nèi)的設(shè)施番茄種植區(qū)對該技術(shù)進(jìn)行了田間試驗驗證和示范。

我國的再生水灌溉發(fā)展迅速、潛力巨大。預(yù)計2015年，全國的再生水灌溉量將達(dá)到50億m3，對保障農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、緩解用水矛盾、實(shí)現(xiàn)灌溉農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。當(dāng)前，在我國大力建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的形勢下，再生水灌溉的發(fā)展必須在節(jié)約淡水資源的同時，滿足增產(chǎn)增效、生態(tài)環(huán)保等綜合效益的要求。

該技術(shù)通過有效解決再生水滴灌的系統(tǒng)安全問題，為促進(jìn)再生水灌溉的健康和可持續(xù)發(fā)展、減少污水直接排放、加快農(nóng)田生態(tài)環(huán)境修復(fù)提供了有效工具，推廣應(yīng)用潛力巨大。

（來源：銳科技）