水專項項目取得污水處理廠升級技術(shù)及小流域綜合治理新突破
【蘭州純水設備http://m.smarts-edu.cn】國家水體污染控制與治理科技重大項目(以下簡稱“水”)期間“十三五”更為嚴酷的“十”水和水資源保護提供技術(shù)支持,加快成果轉(zhuǎn)化,形成一批準備完成技術(shù)、集成解決方案和治理模式,全面支持地方實現(xiàn)“水”第十條的目標。由安徽國珍環(huán)?？萍脊煞萦邢薰境薪?。鉛、聯(lián)合BeiKong水(中國)投資有限公司,有限公司,南京地理與湖泊研究所、中國科學院、北京理工大學、廣州新環(huán)保產(chǎn)業(yè)有限公司,有限公司,分享特殊的水”關(guān)鍵領(lǐng)域分布點源的治療和研究小流域綜合整治的機制和產(chǎn)業(yè)化示范項目zx07218001 (2015)。
這個項目以巢湖流域為研究對象,結(jié)合等元素分散點源污水處理在村莊和城鎮(zhèn),高標準的治療從集中式污水處理廠尾水,河康復,和面源污染處理,提出了一種綜合治療方案對小城市流域基于shiwuli河流域的綜合治療蘭州純水設備。本項目的創(chuàng)新發(fā)展重點放在水污染控制的幾個重點領(lǐng)域:一是分散式點源村污水處理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)集成和集約運行示范;二是污水集中處理廠高標準處理技術(shù)研究與工程示范;三是小流域水環(huán)境綜合整治的綜合技術(shù)與長效運行機制研究;第四，污水處理設備產(chǎn)業(yè)基地建設和流域綜合整治與推廣體系研究。
經(jīng)過四年的科學研究,項目的設備、技術(shù)和經(jīng)營模式有重大突破,系列化、標準化、一體化的發(fā)展有效的表面曝氣設備、征服分散型污水處理點源村莊,集中式污水處理廠高標準處理技術(shù)問題,如能源儲蓄和消費減少,并完善了DBO商業(yè)模式在農(nóng)村污水處理點源方向的分布式應用，構(gòu)建了小流域綜合改善城市水環(huán)境的技術(shù)和長效機制。技術(shù)成果在巢湖等重點流域得到推廣應用，取得了良好的經(jīng)濟效益和社會環(huán)境效益，為行業(yè)水污染控制提供了強有力的技術(shù)支持。
針對國內(nèi)缺少小型表面曝氣設備相關(guān)產(chǎn)品的現(xiàn)狀，項目組開發(fā)了垂直軸、水平軸、斜軸小型機械表面曝氣設備。項目組測量了小型表面曝氣設備的動態(tài)效率，開發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的表面曝氣精密控制軟件，能夠準確確定曝氣設備的最佳工況，實現(xiàn)了對曝氣設備運行的精確控制。通過對c型葉輪小型倒傘形曝氣器的系統(tǒng)研究，項目組獲得了小型動力面曝氣器的工作性能面，填補了國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的空白。其發(fā)電效率達到2.57kgO2/kW?h ~ 2.61kgO2/kW?h。在此基礎上，項目組牽頭起草并發(fā)布了國家標準《豎井表面曝氣器》(GB/ t35183-2017)，并于2018年7月1日正式實施。該標準將倒置傘形表面曝氣器的功率效率參數(shù)從2.10kgO2/kW?h提高到2.20kgO2/kW?h，提高了表面曝氣設備的整體性能要求，促進了行業(yè)技術(shù)進步。
攻克分散型村鎮(zhèn)污水處理難關(guān)
DBO商業(yè)模式鼎定未來新趨勢
項目組集成了高效生化生態(tài)耦合農(nóng)村污水模塊化處理技術(shù)，實現(xiàn)了DBO商業(yè)模式在村鎮(zhèn)分散型污水處理的應用。針對巢湖流域村鎮(zhèn)分散型點源污水進水水質(zhì)水量波動大、進水碳氮比低、運行負荷低、出水水質(zhì)標準高且商業(yè)運營模式不清晰的問題，項目突破了模塊化生物膜法+水生植物強化脫氮除磷污水處理關(guān)鍵技術(shù)，制備出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的復合生態(tài)生物膜好氧反應模塊設備、兼氧反應模塊設備、氣提反應模塊設備、沉淀反應模塊設備，實現(xiàn)了關(guān)鍵設備的系列化、模組化及標準化，對現(xiàn)有污水處理設施提標改造容易、檢修方便、運行維護簡單，具有良好的景觀效果。這項技術(shù)于2018年10月通過中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會環(huán)境保護技術(shù)成果鑒定（［2018］中環(huán)協(xié)鑒字12號）這一技術(shù)為農(nóng)村生活污水的高效處理提供了一套實用的技術(shù)與應用范例，達到國內(nèi)水平蘭州純水設備，在鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理行業(yè)中具有廣闊的應用前景。
通過引入并完善統(tǒng)一設計、統(tǒng)一施工、統(tǒng)一運營的DBO商業(yè)模式，有效解決了村鎮(zhèn)分散型污水處理中存在的運行維護不便、污水收集率低、施工難度高、融資渠道等難點，強化了責任主體，縮短了建設周期，保證了工程質(zhì)量，提高了運行效率，降低了整體費用，實現(xiàn)了對項目的全生命周期管理，充分有效地保證了村鎮(zhèn)污水廠出水的高標準排放和節(jié)能降耗。DBO模式的實施使得鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠有了明確的運營主體，在源頭上解決了行業(yè)內(nèi)困擾多年的農(nóng)村污水的集約化問題，確保了鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水處理廠環(huán)境價值的充分實現(xiàn)。
在項目實施過程中，村鎮(zhèn)污水處理的DBO商業(yè)模式及高效生化生態(tài)耦合模塊化處理核心技術(shù)推廣應用到巢湖流域、淮河流域和海河流域等重點流域鄉(xiāng)鎮(zhèn)污水項目，推廣應用規(guī)模累計近25萬m3/d，實現(xiàn)CODcr減排量4142.38噸/年、氨氮減排量604.99噸/年、TN減排量699.81噸/年及TP減排量71.97噸/年。在出水主要污染物優(yōu)于一級A標準的同時，DBO商業(yè)模式及集成技術(shù)應用實現(xiàn)噸設計成本降低50%以上，總投資成本降低15%~25%，運營成本降低25%以上。
項目組集成了SBR工藝達到地表Ⅳ類水節(jié)能技術(shù)和氧化溝工藝高標準處理城鎮(zhèn)污水及節(jié)能降耗技術(shù)。通過對精確控制技術(shù)、強化反硝化技術(shù)、跌水復氧消除技術(shù)、低碳源投加深度脫氮技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，攻克了SBR和氧化溝工藝污水處理廠面臨的“提標改造”和“提效改造”的雙重難題，確保SBR和氧化溝工藝污水廠出水主要污染物穩(wěn)定達到地表水Ⅳ類標準（NH4+-N≤2mg/l、TN≤5mg/l、TP≤0.3mg/l），同時運行成本較技術(shù)應用前降低10%~20%以上。SBR工藝達到地表Ⅳ類水節(jié)能技術(shù)于2016年9月通過中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會排水委員會技術(shù)鑒定（［2016］水協(xié)排評字4號），蘭州水處理設備認定這項技術(shù)達到國內(nèi)水平，列為城鎮(zhèn)排水行業(yè)新技術(shù)；氧化溝工藝高標準處理城鎮(zhèn)污水及節(jié)能降耗技術(shù)于2017年10月通過中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會技術(shù)鑒定（［2017］中環(huán)協(xié)鑒字9號），認為這一成果可用于高標準要求下的新建和原有氧化溝工藝污水處理廠的提標改造，為城鎮(zhèn)污水的高標準處理提供了一種經(jīng)濟實用的技術(shù)，在同類技術(shù)中達到國內(nèi)水平蘭州純水設備。此技術(shù)還被中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會評為2018年度重點環(huán)境保護實用技術(shù)。
在技術(shù)示范的基礎上，項目組將SBR和氧化溝工藝關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)成果進行了大規(guī)模推廣應用，示范推廣應用規(guī)模累計達到172.5萬m3/d，應用覆蓋的污水處理廠占巢湖流域總處理規(guī)模的70%以上，實現(xiàn)CODcr減排量10.1萬噸/年、氨氮減排量1.33萬噸/年、TN減排量1.35萬噸/年、TP減排量0.18萬噸/年，為有效解決集中污水處理廠達到地表水Ⅳ類標準提供了經(jīng)濟可靠的技術(shù)解決方案。
突破流域治理頂層設計瓶頸
顯著提升流域綜合治理效果
項目組形成了小流域水環(huán)境綜合治理集成技術(shù)及長效運營機制，創(chuàng)新小流域水環(huán)境管理。以巢湖流域十五里河流域為依托進行水環(huán)境綜合治理頂層設計，以流域水體質(zhì)量改善為目標，通過污染源源解析及流域特征分析，突破污水廠選址傳統(tǒng)理念，在污染源集中區(qū)新建污水廠，結(jié)合面源調(diào)蓄、水質(zhì)凈化及生態(tài)補水等，形成小流域治理綜合布局；集成了“調(diào)蓄+混凝+接觸氧化+濕地”的合流制溢流（CSO）與初期雨水調(diào)蓄治理技術(shù)，自主開發(fā)了流域水質(zhì)預警軟件，形成了基于河道旁側(cè)處理、CSO處理、污水廠高標準排放及流域水質(zhì)預警的流域綜合治理集成技術(shù)整體解決方案，并進行綜合示范蘭州水處理設備；在此基礎上，提出流域管理機制、流域監(jiān)測評價體系、運營考核機制、預警機制及公眾參與機制等建議，為小流域水環(huán)境的長效改善提高支撐。通過集成示范實現(xiàn)十五里河流域國控考核斷面主要污染物氨氮消減72.5%，主要水質(zhì)指標月均值穩(wěn)定達到地表水Ⅳ類標準。這項技術(shù)于2019年7月通過生態(tài)環(huán)境部科技發(fā)展中心技術(shù)評估，認為這一成果環(huán)境效益和經(jīng)濟效益較為顯著，為國內(nèi)外同類項目提供了技術(shù)借鑒，引導了流域治理的技術(shù)發(fā)展方向，具有良好的市場推廣前景。
這項技術(shù)在全國包括內(nèi)蒙古自治區(qū)烏海市海勃灣區(qū)鳳凰河（北河槽）綜合治理項目在內(nèi)的20余個流域治理項目中得到推廣應用，帶動流域治理類項目新增合同額60.79億元。這項技術(shù)不僅促進了流域水環(huán)境的持續(xù)改善，還引導了企業(yè)的轉(zhuǎn)型，提升了企業(yè)的核心競爭力，引領(lǐng)了以流域為單元的環(huán)保服務業(yè)的發(fā)展。蘭州水處理設備 去離子水設備
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