地区：上海市 宝山区
关键词：清华大学;北京碧水源科技股份有限公司
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000002452
成果描述：
| 针对中国严峻的水污染和水资源短缺，开发高效的城镇污水深度净化技术对于同时解决水污染和水资源短缺具有重要意义。以膜生物反应器(MBR)为代表的膜集成水处理工艺因其出水优异、运行稳定、占地紧凑等特点具有广阔的应用前景。开发针对不同水质需求的高性能膜材料和低能耗膜组器、高效组合工艺及节能降耗技术是膜集成水处理技术大规模应用的关键。围绕这些关键技术，项目从基础研究→技术创新→工程应用全产业链开展攻关，取得如下创新性成果：1.自主研制出高性能膜材料和低能耗膜组器。攻克湿式带衬法中基衬和膜层间难以紧密结合的难题，研制出适用于MBR的带衬高强度中空纤维微滤膜，跻身国际三大高强度中空纤维膜材料行列；研发出适用于高品质再生水制备的适度脱盐和高有机物去除的低压纳滤膜，运行压力比传统纳滤膜低30%；发明下开放式耦合高低交替曝气的MBR膜组器，解决了常规膜组器污泥淤堵，且曝气强度低30%；开发出适用于二级出水深度净化的超大型超滤膜组器，消除了水锤现象，实现稳定运行，并在百万吨级工程中大规模成功应用。2.开发出强化内源反硝化3A-MBR脱氮除磷工艺。针对低碳源污水氮磷同步去除率低的难题，在传统A/A/O脱氮除磷工艺基础上，增设后缺氧段，形成A/A/O/A耦合MBR(3A-MBR)工艺；通过调控污泥微环境，促进污泥内部碳源释放和反硝化利用；在无外加碳源条件下实现污水深度脱氮，出水总氮较传统A/A/O-MBR降低20-40%，解决了低碳源污水脱氮差的共性技术难题；同时改善了混合液膜过滤性，降低了膜污染。3.首次开发出MBR膜池-生化池联动优化曝气的节能降耗稳定运行技术。针对MBR能耗较高的问题，开发出膜池高低交替曝气模拟模型和自控软件系统；建立针对MBR特点的生化工艺概化模型，开发出基于氨氮-DO二阶串级反馈的生化池曝气控制技术；首次集成开发出MBR膜池-生化池联动优化曝气控制技术，并在国内大型城镇污水MBR工程中首次得到应用，实现节能降耗15-20%。4.开发出MBR-低压纳滤膜高品质再生水制备工艺。通过MBR与低压纳滤膜的结合，构建了微滤/纳滤双膜组合工艺；建成国内首座城镇污水MBR-纳滤高品质再生水工程，出水COD、氨氮、TP指标达到地表水II类标准；与国内外已建MBR-反渗透工艺相比，膜系统运行能耗降低30-40%。2009到2016年，成果广泛应用于全国19个省市的123个城镇污水处理项目，工程总投资约190多亿，累计应用规模796.48万m3/d (其中166.93万m3/d为在建或中标项目)；MBR工程占全国同期的80%，极大地减少了污染物排放并增加了可利用水资源量；按项目当地自来水价，每年总计节约水费14.10亿元。期间膜组器和膜系统应用累计新增销售额57.2亿元，新增利润21.8亿元，产生的环境、社会以及经济效益显著。发表高水平论文114篇，其中SCI论文50篇，国际会议特邀报告8篇，授权专利32项(2项获中国专利优秀奖)、软件著作权2项，撰写专著2部、部级标准3项。获2016年教育部科技进步奖一等奖。 |
