地区：上海市 宝山区
关键词：浙江大学;临安城市污水处理有限公司;杭州绿生生态环境工程有限公司;杭州绿生现代农业与环境生态研究所
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000003073
成果描述：
| 该成果来源于多个国家级和省级项目研究积累，其中包括:尾水高效深度处理生态工程关键技术研究与集成示范（浙江省重大项目，#2010C13G2010132)；污水处理厂尾水生态净化技术研究与示范（科技部水重大专项－子课题，#2008ZX07101-006-08-B-2)；湖库富营养化生态修复与生物质能源开发（科技部国际合作专项，#2010DFB33960）；植物系统去除水体中氮磷污染的原理与关键技术（浙江省重点项目，#2005C22020)。近年来，随着中国工业的迅速发展和城市化水平的提高，中国工业废水和生活污水排放量逐年递增，这对中国污水处理能力提出了挑战，提高现有的污水处理水平显得尤为关键。然而伴随着中国污水处理规模的增大，污水处理厂所产生的尾水水量也逐年增加，污水处理厂尾水的质量对受纳水体的水质有重要影响，在中国水体环境形势日益严峻的今天，尾水的净化处理至关重要。现阶段应用于尾水处理的常用方法有活性炭吸附法、膜分离法和高级氧化法等常规物理化学方法和人工湿地等生物方法。但是由于尾水水量一般较大，一般污水处理厂的日产出规模是几万方，对于以上这些物理化学处理方法来说，处理量过于浩大，费用昂贵而且管理维护措施相对比较复杂。因此从实际应用来看，存在投资高，运行和维护费用高以及容易产生二次污染等缺点。人工湿地具有投资及运行费用低、耐冲击负荷强且运行维护简单等优点，近年来作为一种新技术在尾水处理领域得到推广运用。但是当今国内普遍运行的人工湿地系统存在很多问题，诸如对于尾水中营养盐氮、磷的去除率比较低且不稳定，容易发生堵塞，产生大量植物残体造成次生污染，占用大量的土地资源等。因此，如何克服上述缺点建立一套全新的适用于尾水高效净化的植物复合生态系统显得尤为关键。在该项目之前在污水处理厂利用植物复合生态净化系统对尾水进行原位深度处理中国尚属空白。该项目把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、表面流高效生态湿地技术和潜流生态湿地技术，以及农业生物轮套作技术等进行高度集成并加以创新，构建了全年高效净化污水处理厂尾水的植物生态系统净化工程技术体系。通过七大不同功能子系统（I-强化微生物膜系统，II-应急处理与污泥输出系统，III-有毒物质高效脱除系统，IV-营养盐集约式植物资源化系统，V-高效自净水生态系统，VI-高效生态滤地系统，VII-工程植物资源化平台）合理镶嵌，使尾水中的氮磷以及有害有机物和重金属得到有效去除，氨氮和亚硝氮80%；总氮与总磷60%，COD和持久有毒重金属50%；而且为解决传统净化系统在低温季节净化效率低的问题，项目采用特异性植物季相轮作与间套作技术与温室与露天栽培镶嵌技术相结合，创造性地在子系统I-III均设有温室系统调控，使高效尾水植物净化生态系统在冬季低温条件下仍然能保持较高的污染物去除率使人工湿地保持全年高效净化运行效率。其次，项目建立了系统稳定化管理技术，研发了水生植物一体化自动收割设备以及割后粉碎-干燥生产线，还创造性地研发了尾水高效净化植物与污泥一体资源化利用技术，促进了，生态循环经济产业的发展。一方面实现了污水处理厂尾水的全年高效净化，另一方面将尾体中的污染物以及污水处理厂污泥当作一种资源进行生物转化，实现良性生态循环。主要创新点包括：高效脱氮除磷特异工程植物种质与关键材料创新；全年高效净化尾水的复合生态湿地植物群落合理镶嵌与工程系统构建；高效净化尾水复合生态湿地系统稳定化管理与湿地植物机械化收割设备创新；湿地工程植物能源化与污泥一并生物资源化利用；关键技术集成创新与尾水生态净化工程优化。总体而言，该项目解决了长期以来人工湿地净化水质效率较低，可持续时间不长，水生植物收获后资源化问题难以解决等国际性难题，攻克了相应一系列技术难关。该技术首次建立生活污水处理厂尾水高效植物生态系统净化工程技术体系，经过尾水高效生态净化中试工程的长期定位研究，从日处理2000-3000吨的中试运行5-6年，发展到日处理6万吨的尾水生态净化工程，现已建成国内最大型尾水生态工程。该示范工程立地于水库淹没区、自流式的、子系统合理镶嵌的、高度集约化的、全年高效净化尾水生态工程新技术体，国内外未见同类报道。这些关键技术突破不仅克服了常规湿地技术弊端，而且为中国污水处理厂尾水深度脱氮除磷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。此外该项目所创立的污水处理厂尾水生态净化工程技术体系，适用于中国南方地区的污水处理厂尾水深度处理，具有巨大的应用和产业化前景。近两年在温州、金华、湖州、杭州、台州、宁波、绍兴等地有较多应用案例，累计污水处理厂10余个（2-4万吨/日）。 |
