序号 | 项目名称 | 主要完成单位 | 主要完成人 |
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1 | 一体化智能水质检测装备 | 哈尔滨跃渊环保智能装备有限责任公司 | 李杰、肖瑶、李云龙、王宇、刘兆明、贾艳涛、赵同雪、陈志强、陈兆星、张昊、苑忠岳、王光涛、王旭生、崔满良、耿志海、徐文涛、吕宁、于传昊、郭佳乐、何晓冬、王大亮、张昊宇、许鸣久、张景良、柳思涵、夏逢阳 |
2 | 城镇污水处理厂污泥好氧发酵系统清洁生产关键技术研究及工程化应用 | 郑州市污水净化有限公司、郑州市污水净化有限公司、郑州市格沃环保开发有限公司 | 黄克毅、高爱华、王鹤楠、陈虹、周洋、乔增超、王庆元、赵亮、张倩倩、刘稼稞、常兴涛、彭辉辉、石岩、王庆庆、李枫、陈晓彤、张少、满鑫、申书强、陈杨、祁亚军、石邵利、王端阳、刘迎旭、王宁、于文娜、拜孟伟、刘凯军、楚晓飞 |
3 | 面向管网水质稳定性的厂网系统调控关键技术及示范 | 北京市自来水集团有限责任公司技术研究院 | 韩梅、赵蓓、李礼、张晓岚、黄慧婷、王敏、李玉仙、柴文、邹放、温颖、张静、游晓旭、张山风 |
4 | 具有清污分流识别功能的截污调蓄系统 | 武汉圣禹排水系统有限公司 | 李习洪、李远科、张建良、周超、贺军、余林波、李浩、袁梅、雷奇 |
5 | 柔性截流装置 | 武汉圣禹排水系统有限公司 | 李习洪、周超、张勇、曾磊、胡正坤、贺军、李远科、余林波 |
6 | 应用于合流制系统改造的错时雨污分流系统 | 武汉圣禹排水系统有限公司 | 李习洪、张建良、史建中、周超、贺军、余林波、张勇、杨凯、甘乾、管彩虹、雷奇 |
7 | 城市排水系统一体化智能运维平台 | 武汉圣禹排水系统有限公司 | 李习洪、史建中、贺军、黄橙、雷奇、甘乾、胡才、冯俊 |
8 | 多水源水厂多种组合工艺的适应性研究及工程应用 | 中国市政工程中南设计研究总院有限公司、珠海市供水有限公司 | 镇祥华、胡克武、吴艳华、余琴芳、何晓梅、魏旭、张文胜、陈悦、万年红、陈燕波、吴瑜红、张立、张明、张娜娜、苏宇亮、袁汉鸿、潘名宾、刘珊、胡新立、吴杰、汪琳、汪博飞、吴斌、曹家瑶 |
9 | 微污染水氨氮高效移动床生物膜处理技术研究及应用 | 中国市政工程中南设计研究总院有限公司、东莞市水务集团有限公司 | 李国洪、盛德洋、贺珊珊、罗锋、简思凤、贾旭超、余军、万年红、张忠祥、韩佩君、雷培树、张明、蔡世颜、胡新立、孙健、左世昌、刘研、李露 |
10 | 城镇排水系统通沟污泥资源化处理成套装备 | 北京北排装备产业有限公司 | 高琼、刘启诚、阮永兴、秦春禹、应梅娟、高保华、穆晓东、李艳、郭勇、李晓辉、贺建国、周国立、张衡、武彪 |
11 | 海绵城市源头设施效能提升与布局优化关键技术研究与实践 | 清华大学,上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司,北京市城市规划设计研究院,苏州科技大学,悉地(苏州)勘察设计顾问有限公司,苏州同科工程咨询有限公司 | 贾海峰、陈嫣、徐常青、张晓昕、黄天寅、陆敏博、陈正侠、刘滋菁、印定坤、冷林源、王盼、刘寒寒、韩素华、黄鹏飞、孙朝霞 |
12 | 城市黑臭水体治理技术与政策研究 | 中国市政工程华北设计研究总院有限公司 | 孙永利、郑兴灿、刘静、黄鹏、范波、张维、王金丽、张岳、赵青、田腾飞、张玮嘉、李鹤男 |
13 | 南水北调入京水源安全高效利用技术集成与应用 | 中国科学院生态环境研究中心、北京市自来水集团有限责任公司、中国南水北调集团中线有限公司 | 杨敏、刘锁祥、胡承志、徐锦华、尚宇鸣、石宝友、刘永康、徐强、顾军农、于建伟、李红岩、王敏、刘阔、苏命、梁建奎 |
14 | 城市防汛系列化新产品 | 北京北排装备产业有限公司 | 高琼、刘启诚、秦春禹、李晓辉、李艳、应梅娟、高保华、贺建国、穆晓东、王志峰 |
15 | 封闭半封闭水体城镇污水厂主要污染物总量减排关键技术 | 北京市市政工程设计研究总院有限公司、合肥市排水管理办公室 合肥王小郢污水处理有限公司 | 高守有、袁良松、黄鸥、涂晓光、刘雷斌、张雯、张飞、刘议安、冯云刚、张传利、冯硕、刘森彦 |
1一体化智能水质检测装备
- 项目背景
伴随着城镇化和经济快速发展,近年来我国污水产生量逐渐增长。“十三五”规划和《水污染防治计划》均提出新建污水处理设施出水水质达到一级A排放标准。《推进市政污水处理行业低碳转型,助力碳达峰、碳中和》要求污水处理厂进行精细化智能管控,达到降本增效的目的。“一体化智能水质检测装备”以国标法为依据,对水质指标进行精准、连续检测。智能决策系统实时预测未来所需的碳源投加量、除磷药剂投加量以及曝气量,精确指导工艺输出,提高了对水环境的治理和管控能力。该项目在2022年8月7日经中国城镇供水排水协会组织专家鉴定,该设备整体上达到国际先进水平,其中多样品多指标自动集中检测技术、检测方案智能生成技术居国际领先水平。 - 主要技术内容
(1)创新点
1)应用智能机器人技术,实现了替代人工进行多指标集中检测
该装备采用拟人化手段,是一款柔性学习型平台,集成多指标化验检测方法,可顺序开展多水样多指标水质化验,连续运转实现多指标集中高效精准检测。装备具有高复杂环境耐受性,可在不同环境下进行精准检测。
2)应用人工智能技术,自动生成最优检测方案
用户根据不同类型、不同数量的水样和不同指标的检测需求,进行点选操作,利用基于人工智能技术的检测方案生成模块,生成最优的检测方案。提高了使用者的便捷程度,还满足不同检测需求的使用要求。
3)基于机器学习与支持向量机技术,实现了检测标准曲线自动生成
该装备依托精准加注模块,基于机器学习与支持向量机算法的曲线自动生成技术,大量实验验证,实现检测曲线根据用户实际使用情况进行智能标定,保障水质指标的精准检测的同时,化验废液产生量大幅缩小,应用此技术方案的废液产生量仅为常规化验的八分之一,同时检测误差在质控样品标称值的±5%以内。
4)通过精准检测获得行业有效大数据,搭建了水质智能预测系统
系统内嵌长短时记忆神经网络对水质指标进行精准预测,用户在工艺控制过程中根据当前的进水情况和工艺状态预先获得准确的出水指标预测结果,为用户在工艺优化、工艺预警和投加药剂等环节提供准确的预测数据参考。图 一体化智能水质检测装备系统
(2)应用推广情况
成果在哈尔滨、长春、牡丹江、肇东、锡林浩特、杭州等多地、多城市的37座污水处理厂和环境监测站进行了应用。各个地区水厂反应设备运行稳定,检测数据准确,确保了水质达标排放。
(3)经济、社会效益情况
项目成果解放化验员有效替代人工,降低工作风险。化验流程标准化、程序化减少误差。24小时连续检测,形成数据化管理,提高生产效率。降低化验室实验废液量,减少甚至规避二次污染,降低水厂运营过程中产生的危废处理费用。智慧决策系统内嵌水质预测模型,有效指导水厂的碳源投加量、除磷药剂投加量以及曝气量,使水厂实现精细化智能管控。该技术的实施,确保了水厂在节能降耗的前提下高标准的排放,推动“双碳”行动落实落地。
2城镇污水处理厂污泥好氧发酵系统清洁生产关键技术研究及工程化应用 - 项目简介
污泥好氧发酵技术作为国家推荐的污泥处理技术,是一种较为成熟的技术路线。但就国内外技术而言,仍存在发酵臭气治理难度大、车间工作环境差及发酵产物质量参差不齐、资源化应用率低等问题。
为打破污泥好氧发酵存在的技术瓶颈,研究团队通过有效解决废气的收集处理、改善工作环境、优化污泥资源化利用等方式,形成了城镇污水处理厂污泥好氧发酵系统清洁生产关键技术。
经科技成果鉴定,由李艺大师为组长的专家组一致认为该科技成果达到国内领先水平。 - 主要技术内容
(1)创新点
1)污泥好氧发酵系统废气超低排放技术
创新性地应用“多级喷淋+活性焦吸附”工艺实现废气的达标排放,有效解决了污泥好氧发酵废气难处理的问题。
2)污泥好氧发酵系统工作环境改善关键技术
利用自动化技术将人工现场操作模式改为远程操控模式,极大地减少了人员在车间的工作时间,提高了污泥好氧发酵运行的自动化程度。
3)污泥好氧发酵系统工艺优化和产品资源化利用技术
通过对影响污泥好氧发酵关键因素进行识别,优化辅料种类、混料配比、通风策略等污泥好氧发酵过程关键控制因素,节约了生产成本,提高了好氧发酵产品质量的稳定性,为多途径的污泥资源化利用奠定了基础。
(2)应用情况
城镇污水处理厂污泥好氧发酵系统清洁生产技术已在郑州市600吨/日(污泥含水率以80%计)污泥处理项目取得工程化应用。技术成熟可行,运行稳定良好,有效解决了传统污泥好氧发酵工艺存在的问题。
(3)经济、社会效益情况
该技术应用“多级喷淋+活性焦吸附”工艺处理废气,极大改善了厂区及周边空气环境;利用智能控制系统改变了传统的操作模式,实现了全自动远程控制,降低了劳动强度,改善了污泥好氧发酵系统工作环境改善;通过优化关键控制因素,实现工艺稳定运行,提高了好氧发酵产品质量,有助于产物资源化利用,环境效益、社会效益良好。
3面向管网水质稳定性的厂网系统调控关键技术及示范 - 项目简介
在饮用水源趋向多样化和复杂化的新形势下,以末端水质保障的最大化为目标,面向管网水环境的复杂性和多变性,项目组注重系统治理,经过多年研究,形成了以水厂智能投药管控技术、紫外-超滤-氯消毒新型组联模式和管网黄水风险识别及保障技术为核心的厂网系统调控关键技术。研究成果成功应用于北京市多个水厂和市区管网,为北京市房山、延庆等地下水供水区和城六区自备井水源切换风险预测和调配提供了技术指导。成果对推动国内供水行业的智能升级和精细化管理具有重要引领作用和示范意义。 - 主要技术内容
(1)创新点
1)研发水厂智能投药管控技术,突破异常数据对模型应用限制的技术难题。将南水水源主力水厂上百万条的数据激活,成功研发出兼顾净水工艺优化运行和管网稳定性的智能投药管控技术。首次构建了以双药(FeCl3、PAC)絮凝为核心的混凝剂智能投药模型;开发了以兼顾除藻和管网稳定性为核心的氧化剂精准控制模型;并创新性根据机械加速澄清池运行复杂性的特点,开发沉降比自动分析装置,提高了数据的时效性和模型的响应度;研发了集数据治理与模型预测于一体的智慧水厂精准投药及数据治理管控平台,突破异常数据对模型应用的瓶颈。
2)构建了以超滤膜污染控制及消毒为双重目标的紫外前置工艺,拓展了紫外的应用范围。揭示了紫外-氯联合消毒对维持供水管网稳定性的作用机制,首次提出净水消毒时效性作为评价给水系统生物安全性的指标。揭示紫外-氯联合消毒条件下对管网腐蚀的控制机理。进一步提出紫外-超滤-氯消毒组联工艺,突破超滤膜污染控制难的技术难题,通过对调紫外和超滤单元顺序创新性提出紫外-超滤-氯消毒新型组联适用工艺,打破紫外线消毒功能的传统认知,实现工艺单元之间的深度融合。
3)研发了基于多水源的管网“黄水”发生的风险识别及控制措施,突破供水管网不可视性和空间差异大的限制。建立基于水源水质变化的管网水质风险预测评估体系,提出了原位模拟水源切换条件下管网水质稳定性的方法,并设计开发了成套可移动式设备。首次提出了具有普适性推广意义的综合性水质腐蚀性和水质差异度判定指数,克服了依靠管垢形态组分表征来判断管垢稳定性的局限性,可用于管网水质敏感区快速识别判定,并已纳入《室外给水设计标准》。提出可在水厂实际应用的管网水质保障措施。图 管网水质保障技术方案
(2)应用情况
研究成果成功应用于北京市多个水厂、市区管网和自备井水源置换过程中,为北京市优质供水提供了重要支撑和保障。项目成果可在类似地区推广应用。
(3)经济、社会效益情况
项目成果是以保障城市用水需求为导向,聚焦首都供水亟需解决的难点问题,研发的面向管网水质稳定性的厂网系统调控关键技术,是确保北京市南水北调水源“用得好”目标实现的社会公益项目。成果的推广应用将具有更大的经济效益和社会效益。
4具有清污分流识别功能的截污调蓄系统 - 项目简介
当前国内水环境治理工作都要对河湖水体开展末端截污工程,截流系统核心的设施是截流井,传统的截流井设计标准采用 CECS 91:97《合流制系统污水截流井设计规程》,目前该标准的应用已经不能满足水环境治理要求,另外整个截污系统存在清污不分(大截排形式)以及普遍存在合流制溢流污染问题,水环境污染问题较为突出。因此市场需要一种具有清污识别功能的截污调蓄系统来解决这些问题,该系统适合于不同排水体制的截流系统,市场需求极大。
2、主要技术内容
(1)创新点
本项目是以“清污分流”理念为指引的方案设计,在原有“一排了之”的排水系统上,增加能清污分流的智能分流设施,削峰储存的智能调蓄设施,在线雨水处理设施,防外来水进入污水管的设施,削减城市面源污染设施,并运用物联网技术整体调度控制。实现城市最脏的污水经过处理后排放,受污染较轻的在自然水体环境容量之内的水就近入河,实现精准截污,保证晴天污水全收集,雨天少溢流,同时也提高了污水处理厂的进水浓度,最终实现根治水污染的目标。通过“厂网河湖岸”一体化的智慧运维实现智慧排水,确保水质达标、水量安全。该项目经得起雨季的考验,不仅没有返黑返臭,而且水质越来越好,治理过程无需清水补源,未转移污染,真正做到长治久清。
图 智能分流井的原理图
(2)应用情况
本技术广泛用于多个水环境治理项目,如武汉东湖高新湖溪河、武汉经开区万家湖、汤湖、西北湖、烂泥糊、南太子湖水环境治理工程、上海奉贤种福河治理工程、上海金山区穿心河治理工程、长沙市浏阳河整治工程、小湾河治理工程,海口市水环境治理工程、南京农花河河道综合整治工程、南京江北新区整治工程等,水环境得到很大的提高,得到业主的一致认可。另外,智能分流井和智能调蓄池技术已在全国各地成功应用,从目前反馈情况看效果较好,可达到预期目标。
(3)经济、社会效益情况
晴天时,智能分流井可以实现旱季截污100%,在降雨时,能够截流初期雨水70%左右,此外针对面源污染智能分流井能够截流污染负荷70%左右,截污效果良好,符合建设部印发的《黑臭水体整治—排水口、管道及检查井治理技术指南》,对减少进入自然水体的污染总负荷,提升污水处理厂进水浓度,直接减少污水处理厂的运营成本,具有突出的经济意义。
5柔性截流装置 - 项目简介
当前我国城市使用雨污分流系统或者老旧小区采用的的合流制排水系统都不能从源头真正解决污水不下河,雨水不入厂的问题,为了突破污水收集的瓶颈,本科技成果适用于小区源头的截流井或末端适配的排口中,对小区源 头和末端排口进行分流改造,使污水不下河,干净的雨水排河,在清污分流改造中起到重大的作用。
2、主要技术内容
(1)创新点
1)本项目采用气动控制,气动控制的成本低,压缩空气工作压力较小比较安全,而且现有的压缩空气发生和控制装置成熟可靠价格经济,气管相当于高压油管成本更低;图 截流井柔性截流装置应用示意图
2)此装置防缠绕防堵塞能力强,安装后的过流通道和市政管道的流道完全保持一致、平滑过渡,不会产生缠绕堵塞,不影响排水和行洪,另外柔性截流装置采用橡胶柔性密封,密封面较大,密封效果可靠,可实现零泄漏。
3)柔性截流装置外接气压在0.1Mpa以下。
4)柔性截流装置采用耦合安装方式,在带水情况下仍能正常检修维护。
(2)应用情况
该柔性截流装置历经了3 年多时间的研发,能应对任何环境,做到 0.1Mpa 压力下零泄露;同时可以不用开挖进行改造,成本低、改造容易,能有效解决城中村不易开挖的现状问题,已经在全国 100多个项目普遍使用,起到了很好的效果。
(3)经济、社会效益
全国老旧小区多,地下管道错综复杂,施工难度大,开挖深度小或不能开挖,针对这种复杂的情况,柔性截流装置能很好解决上述问题,节省大量的人力成本、施工成本、运维成本,经济和社会效应巨大。 - 应用于合流制系统改造的错时雨污分流系统
- 项目简介
目前,一些城中村、老旧小区等合流制区域,由于建设年代久远、建筑密度大、道路宽度有限和综合管线铺设缺少规划等原因,如果要实施雨污分流改造,施工难度大、成本高、工程量大、工期长。
本项目针对无法实施雨污分流的合流制区域,采用了错时雨污分流技术来削减合流制区域的溢流污染。在源头合流制小区分散建设污水缓冲池,在合流排口前建设智能分流井。在降雨时,小区的生活污水进入污水缓冲池内进行缓冲调蓄,合流管内只有雨水的排放,从而避免合流制区域的溢流污染。与传统雨污分流改造相比,具有改造更简单、成本更低、施工周期较短、对小区居民生活影响小等优点。
2、主要技术内容
(1)创新点
1)污水缓冲调蓄技术
为利用现有的合流管道实现污水和雨水错时排放,研发了源头分散污水缓冲调蓄技术。旱季时,源头小区的生活污水不进入污水缓冲池,排至市政合流管,经末端分流井分流至污水处理厂处理排放;雨季时,小区的生活污水进入污水缓冲池进行缓冲调蓄,合流管内只有雨水的排放,可直接溢流至自然水体;当降雨结束,污水缓冲池内的污水再排至下游的合流管,送至污水处理厂处理排放。图3 错时雨污分流改造方案
2)错时雨污分流智慧控制系统
为实现错时排放功能,研发了错时智慧控制系统,对源头各个污水缓冲池与末端的智能分流井进行联动控制。旱季时,源头的污水缓冲池后的柔性截流装置开启,末端的智能分流井截流管开启,出水管关闭;当感应到降雨时,控制系统可以自动控制源头污水缓冲池后的柔性截流装置关闭,源头小区的污水缓冲在污水缓冲池内,末端智能分流井截流管自动关闭,出水管自动开启,雨水直接排放至自然水体。
(2)应用推广情况
该项目研究成果已成功应用于钦州市、重庆沅江市、武汉市等地合流制老旧小区的改造,各地示范项目运行良好,为无法实施雨污分流改造的合流制区域提供了成功案例,对水环境的改善具有重要意义和应用推广价值。
(3)经济、社会效益情况
十四五期间乃至更长远的阶段,我国将全面推动城市更新行动,重点在于老城区,而老城区大多数都是合流制,所以合流制系统清污分流改造前景广阔,能解决合流制排水系统的问题,对当前中国水环境的提升有重要作用,满足人民对生活环境的美好追求和幸福感。 - 城市排水系统一体化智能运维平台
项目简介
为解决传统技术存在的问题:如无序控制、无物联网智慧系统,人工手动操作存在协同性差、操作迟缓、运维成本高、缺少大数据的支持等,该成果增加自动化和智能程度,完整的应用于清污分流的智能分流井、调蓄池及河道流域协同的控制系统及物联网远程监控系统,实现分散自律、调度集中的目的。适用于流域排口和黑臭水体治理,利用物联网或其他网络方式接入系统,对全流域、全方位进行监控。
2、主要技术内容
(1)创新点
1)高并发技术,采用IOCP地址池技术高并发方案对下级被控设备进行快速的运行参数采集和运行的远程控制,信息交互速率100ms/次。比现在常用NB-iot和mqtt的稳定性和速率要高很多。
图 项目现场水位检测数据及现场雨量水质检测数据模型
2)自建网络穿透技术方案,使被控设备或信息传感器能够穿透任意网络而不局限于固定IP地址定位。相对与VPN建网的方式,稳定性和安全性大大提升。
3)建立管道三维建模技术,能够生成任意管道系统模型,便于后期的维护,其中加入逻辑建模和空间建模方式,使得普通计算机和手机也能够获得相应的信息。
4)建立网络api第三方接口,便于第三方平台接入,并对第三方行为进行监视。
5)建立智慧运维APP系统,对各地项目的运维进行管理。
6)建立较好的人机交互UI能够便于调度中心的及时处理报警及其他工作。
7)完善的档案管理系统,对报警、操作记录、数据的历史记录较好的保存。
8)建立自动点检模式,能够在汛期前自动对关键设备进行点检,形成报表。
(2)应用情况
该平台适用于厂网河湖岸的流域排水和黑臭水体治理,利用物联网或其他网络方式接入系统,对全流域、全方位进行监控。目前全国建立400多个城市黑臭水体治理项目,均纳入到SCADA 系统,总产值超过3亿人民币,典型应用在湖北的汤湖、万家湖流域和南京的五一河、南农河流域。
(3)经济、社会效益
平台的推广使用,构建了智能管理的集成平台,形成了较为完整的智能管控系统,实现了排水系统中的分流井和调蓄设施、污水处理等设施的集中高效管理,促进了资源优化配置。
8 多水源水厂多种组合工艺的适应性研究及工程应用
1、项目简介
在珠海市梅溪水厂新建和拱北水厂改扩建项目中,以拱北水厂全流程净水工艺中试基地为基础,开展了5组不同组合工艺流程的选择与适应性研究,分析比较了不同工艺流程的优劣势,提出了适合其他地区类似多水源水厂新建和改扩建适合的工艺流程,科学合理的指导了多水源供水工艺的选择,确保在水源频繁切换过程中有效保障出水安全,同时出水远优于现有的《生活饮用水卫生规范》(GB5749-2022)。
经科技成果鉴定,由崔福义教授为组长的专家组一致认为该科技成果达到国内领先水平。
2、项目主要技术内容
(1)创新点
1)提出了适合多水源水厂的工艺流程选择。共进行了5组不同工艺流程的对比研究。比较了不同工艺流程的优劣势,研究了不同组合工艺流程各工艺单元对浊度、有机物、藻类和藻毒素以及嗅味物质GSM、2-MIB等去除效果,筛选适合梅溪水厂在不同进水水质条件下均能稳定达标的处理工艺流程,同时优化了处理工艺运行参数,确定了最佳的运行条件。
2)开发了优质饮用水深度净化技术。采用全流程多级屏障优质净水工艺,工艺强化各净水环节的风险管控能力,各净水单元具备不同功能。工艺整体系统性的提升了水厂水质安全裕度,提供出水水质远优于《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)要求的优质饮用水。同时在工艺设计和运行上考虑在进水水质条件较好时减少臭氧的投加量或者对有关工艺单元的超越。提高了水质安全和改善了饮用水水质口感。
(2)应用情况
课题成果已在如下实际工程中得到工程应用。
珠海市梅溪水厂新建工程,远期45万m3/d,近期30万m3/d,2019年6月可行性研究报告获批,目前土建施工、设备安装已完成。
济宁市长江水厂(一期)工程,远期20万m3/d,近期10万m3/d,2019年11月可行性研究报告获批,目前已通水试运行,出水优于国家标准。
雄安新区起步区 1#供水厂工程,远期20万m3/d,近期15万m3/d,2020年3月可行性研究报告获批,2022年4月竣工验收,目前已投产运行,出水水质满足雄安地方标准。
海口市江东新区高品质饮用水水厂,远期40万m3/d,近期20万m3/d,2020年3月可行性研究报告获批,目前在开展土建施工。
东莞市芦花坑水厂,远期90万m3/d,近期50万m3/d,2021年3月可行性研究报告获批,2022年6月开工建设。
(3)经济、社会效益情况
目前我国大部分净水厂处理工艺以传统工艺为主,面对多水源格局和水源水质多样化的状况,不能很好地适应水质变化的要求。同时,随着人民生活水平的提高,对饮用水的水质安全和口感提出了更高的要求,国内部分城市自来水厂的出厂水执行标准由原来的《生活饮用水卫生标准》(GB5749—2006)提升至更加严苛的地方标准。本研究成果解决了给水厂水源水质多样化及出水要求高标准的行业难点问题。目前,我国采用臭氧活性炭加膜处理工艺的水厂不到 5%,大部分水厂都存在水质多样化和出水水质标准提高的问题,对于水厂的新建和改造有着大量的需求。该项技术有广阔的应用推广前景。
本成果的推广应用依托中国市政工程中南设计研究总院有限公司项目示范引领,在设计、咨询、EPC总承包中进行技术的推广和应用。同时通过行业协会、中信集团兄弟公司、课题合作单位珠海水务集团等企业协同实施,为技术因地制宜的转化应用提供各项支持,助力课题成果在规划、设计、建设、运营等环节实现转化应用。
9 微污染水氨氮高效移动床生物膜处理技术研究及应用
1、项目简介
在广东省东莞市樟村水质净化厂除氨氮提标改造的过程中,进行了1m3/h的中试研究,分析对比了6种填料(2种固定填料和4种悬浮填料)在不同停留时间、不同气水比、不同填充率、不同温度条件下氨氮的去除效果,优选了具备强化富集硝化菌功能并具备丰富微生物种群的填料。同时,根据净化厂现有工艺情况,在不新增占地的情况下提出“格栅-平流沉淀池-移动床生物膜池”的工艺技术路线,进一步提升氨氮去除效果,达到停留时间短、改造周期短、氨氮负荷高的目标。
经科技成果鉴定,由崔福义教授为组长的专家组一致认为该科技成果达到国内领先水平。
2、项目主要技术内容
(1)创新点
1)提出了高效移动床生物膜除氨氮技术。选取6种填料(2种固定填料和4种悬浮填料)进行试验研究,考察了不同停留时间、不同气水比、不同填充率、不同温度条件下氨氮的去处效果,同时对6种填料进行微生物高通量分析,优选具有高丰度硝化菌及丰富菌落结构的填料,形成高效移动床生物膜除氨氮技术。
2)开发了受污染河道水高效移动床生物膜除氨氮技术组合工艺。受污染河道水通常水量大,且在不同季节(枯水期与丰水期)水量变化大,同时,河道水质受季节性影响或者流域排污特点的影响,水质变化大。根据受污染河道水体水量、水质特点,研发了“进水-格栅-沉砂池-混凝沉淀-移动床生物膜-出水”工艺流程。前端预处理对大颗粒污染物和砂进行初步处理,同时,混凝沉淀可有效去除水体中COD、总磷、SS等,需进行处理后达标。通过强化的混凝沉淀工艺可实现这些污染物的有效去除。针对常规工艺无法去除的氨氮采用高效移动床生物膜处理技术。将预处理、混凝沉淀及移动床生物膜技术进行工艺流程优化组合及参数优化后,形成优化的技术方案,用于樟村水质净化厂处理受污染河水,出水满足《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)IV类水质标准。
(2)应用情况
课题成果已在如下广东省东莞市樟村水质净化厂除氨氮提标改造工程中得到工程应用。
樟村水质净化厂除氨氮提标改造工程,规模260万m3/d,2020年4月获批立项,2021年2月竣工验收,已通水运行一年多,出水氨氮满足改造要求。
(3)经济效益、社会效益情况
水环境综合治理是一项保护环境、建设生态文明、为子孙后代造福的公用事业工程。本项目有效的减少了东莞市东莞运河的水污染问题,国考断面水质由《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)劣V类提升至IV类,可显著改善城市市容,提高卫生水平,为保护珠江水质贡献东莞力量。同时,此项目可显著改善东莞市的投资环境,吸引更多的外商投资,促进城市经济发展。因此,本项目是把东莞市建设成为一座风景优美、经济繁荣、社会稳定、生活方便的文明卫生城市至关重要的基础设施。
10 城镇排水系统通沟污泥资源化处理成套装备
该项目已获得2022年度中国城镇供水排水协会科学技术奖二等奖,具体内容详见中国城镇供水排水协会科学技术奖获奖信息。
11 海绵城市源头设施效能提升与布局优化关键技术研究与实践
该项目已获得2022年度中国城镇供水排水协会科学技术奖一等奖,具体内容详见中国城镇供水排水协会科学技术奖获奖信息。
12 城市黑臭水体治理技术与政策研究
该项目已获得2022年度中国城镇供水排水协会科学技术奖一等奖,具体内容详见中国城镇供水排水协会科学技术奖获奖信息。
13 南水北调入京水源安全高效利用技术集成与应用
该项目已获得2022年度中国城镇供水排水协会科学技术奖特等奖,具体内容详见中国城镇供水排水协会科学技术奖获奖信息。
14 城市防汛系列化新产品
- 项目简介
传统的防汛措施大都是使用沙袋、砖块、板材等笨重物资来搭建堤坝或围堰,费力费时。本项目以“以水治水”为原则,以连通器原理、L型书立原理、有益摩擦原理三大技术原理为支撑,通过技术创新和材料创新,开发出便携式防汛筒、速装式防汛椅、便携式防汛带、防汛专用挡板、移动式防洪闸等系列化城市防汛新产品,具有快速到位、快速安装、快速见效、快速移除等显著优点。
本项目拥有自主知识产权,先后获得15项国家专利授权,包括4项发明专利。本项目已荣获北京水利学会科学技术奖三等奖,同时多次入选《全国水利系统招标产品重点采购目录》。
中国城镇供水排水协会组织专家对本项目进行了科技鉴定,专家组一致认为该科技成果达到国内领先水平。 - 主要技术内容
(1)创新点
1)“连通器原理”控制井口顶冒。便携式防汛筒充气后将井口快速加高,控制井口顶冒,同时利用筒内蓄水实现自动固定。
2)“L型书立原理”控制漫水。速装式防汛椅以水治水,稳固可靠,安装效率高。
3)“有益摩擦原理”控制流水。便携式防汛带利用蓄水重力产生的地面摩擦力,实现防汛带定位挡水或导水。
4)独特的密封结构设计。移动式防洪闸采用异型结构铝合金材料制成,密封条采用橡胶材质经模具一体化成型,密封性能较好,整体可承受较高水头。
5)产品采用模块化设计,可实现快速布设及移除。各产品已实现系列化定型,操作简便,互换性好。
(2)应用推广情况
城市防汛系列新产品快速研发,快速转化,快速推广,四年时间内完成应用转化项目60多个,包括防汛带315套,防汛筒265套,防汛椅700多块,防洪闸1000多组。
防汛新产品的推广应用,明显改善各下凹式桥区、低洼路段的积水问题,避免由于大量积水造成的断路、交通效率降低、地下空间淹泡等情况发生,减少了封路断路、车辆故障、人员伤亡,降低了经济损失。
(3)经济、社会效益情况
城市防汛系列新产品四年时间完成应用转化项目60多个,实现销售收入近500万元。
新型防汛产品的开发应用,有效解决了城市公共区域雨水淹泡、污水外溢影响人们交通出行的问题,降低了生命财产损失的风险,同时显著提高了防汛工作的生产效率、降低了操作者的作业强度。
新型防汛产品的推广应用,为国内防汛工作提供了新工具、新思路、新理念,有利于推动国内防汛工作的不断进步。
城市防汛系列化新产品得到北京电视台、《北京日报》、《北京晚报》、《北京晨报》、《首都建设报》、《劳动午报》等多家媒体的广泛关注和密集报道,产生了巨大的社会效益。
15 封闭半封闭水体城镇污水厂主要污染物总量减排关键技术
该项目已获得2022年度中国城镇供水排水协会科学技术奖一等奖,具体内容详见中国城镇供水排水协会科学技术奖获奖信息。