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强化预处理与膜耦合的废水深度处理和资源化关键技术与工程应用
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  • 公布年份:
    2018
  • 中图分类:
    X703.1
  • 关键词:
  • 成果简介:
    针对膜技术在废水处理与资源化工程应用中普遍存在的膜污染严重、膜使用寿命短等瓶颈难题,在国家863计划重点课题等二十多项课题资助下,经过十多年持续研发,首次提出了强化预处理与膜分离耦合的创新原理,开发了控制膜污染、延长膜使用寿命的三种耦合关键技术并实现工程应用。主要成果: 提出强化预处理与膜分离耦合的创新原理:首创了废水生物处理系统中功能微生物的高通量微矩阵基因芯片(Microarray)快速甄别技术,发明了复杂微生物菌群在叠片展开式载体上的倍增固定化技术方法,实现了微生物功能菌群调控。阐明了基于微生物群感效应(QS)调控微生物代谢产物在膜表面沉积原理及智能控制机制。研究并揭示了生物预处理与膜分离耦合过程的污染物降解、膜污染控制和膜通量提高等机理,为解决膜技术在废水处理与资源化应用中出现的膜污染严重、寿命短等难题奠定了新原理方法。 开发了强化微生物预处理与膜分离耦合的废水处理系列工艺: 开发了RSUASB +(A/O)n+膜耦合垃圾渗沥液处理技术,解决了污染物浓度高/无机物沉积等复合膜污染控制难题,开发了双感应余热智能精准控温的污泥回流厌氧反应器(RSUASB) +(A/0)n+膜耦合垃圾渗沥液处理工艺,显著降低污染物负荷,大幅减轻后续膜污染。在进水COD、BOD浓度极高情况下实现垃圾渗沥液达标排放,运行成本比常规工艺节约7.0-9.0元/吨,延长纳滤膜使用寿命到3年以上。成果应用于10个垃圾焚烧发电厂,2.5年新增销售额18.29亿元。 开发了倍增强化生物脱碳脱氮“DS(A+Ah+An/O)+双膜”等新生水技术,解决了废水有毒有害难降解污染物深度净化和高品质资源化的双膜污染控制难题。发明了叠片展开式微生物载体,富集并优化微生物种群,开发了“DS(A+Ah+An/0) +双膜”新生水技术,实现了有毒有害煤化工废水的高品质回用,运行成本比同类工艺节约0.4-1.6元/吨。开发的“定向化学预处理+双膜”高氟低氮化工废水新生水工艺节约运行成本15%。成果应用于4个工程,2.5年新增销售额0.98亿元。 开发了Swing倒置A/A/O+MBR城市污水深度处理技术,解决了膜生物反应器(MBR)的微生物膜污染控制难题。开发了Swing反应池倒置A/A/O系列生物强化脱氮除磷工艺,通过“一碳两用”和侧向配水等技术降低能耗、节约碳源,强化前处理减轻后续膜分离负荷,膜使用寿命延长至10年以上。出水优于一级A标准,运行成本节约0.3-0.6元/吨。成果应用于14座工程,2.5年新增销售额7.25亿元,每年处理污水1.60亿吨。 该项目成果应用于28个工程,工程总投资45.63亿元,2.5年新增销售26.52亿元,新增利润9.43亿元。每年减排COD 9.49万吨、BOD 3.73万吨、SS 4.65万吨、氨氮6833吨。发表论文162篇,其中SCI收录92篇(被SCI引用1839次)。授权发明专利28项,实用新型19项,撰写专著1部。培养博士21名,硕士43名,培养引进了一批专业队伍,支撑了一流学科建设,推动了中国膜技术在废水处理行业的应用范围和产业升级,具有显著的环境、社会和经济效益。
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