地区：上海市 宝山区
关键词：大连理工大学;大连宇都环境工程技术有限公司
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000004549
成果描述：
| 项目属于水污染防治工程领域。生化法是有机废水处理的主要技术，但传统生化技术不能有效解决石油、化工和制药等重化工业复杂废水处理难题，也不能满足已建污水处理厂因环境标准的提高面临必须升级改造的技术需求。因此，如何强化废水生化处理效果来满足工业废水处理和不断提高的环境管理要求，是环保领域亟待解决的难题。投加高效工程菌剂是强化废水生化处理的主要手段，但存在运行费用高、菌剂功能退化和潜在环境风险等问题，制约其广泛应用。项目提出通过调控微生物生长介质，优化其生长环境和生态结构，使系统内功能微生物高效发挥作用，达到强化处理效果的思路。在国家863计划等项目资助下开展十余年研究，发明了生化处理系统内水、固、气多介质体系综合调控技术，实现废水生化处理过程的有效强化。发明点如下：发明了零价铁(Fe<'0>)强化厌氧代谢的有机废水生化处理新方法。研制出Fe<'0>强化厌氧产甲烷和水解酸化技术及其关键设备，利用Fe<'0>释放的外源电子介入厌氧体系，实现水介质的调控，提高了体系对酸碱、盐度、氧等的抗冲击能力，产甲烷菌等功能菌群丰度显著提高，水解酸化酶的活性提高2-34倍。COD去除率比现有技术提高20%-50%,缩短启动时间50%以上，解决了厌氧处理稳定性差、效率低等难题。发明了具有亲水、亲电、营养缓释等功能的新型生物载体及制备技术，研发出载体生产的关键设备。通过改变生物载体，即固相介质的亲水、亲电等性质，有效调控载体与微生物的亲和性，实现快速挂膜和功能微生物生态结构的优化。挂膜速度比现有载体提高3倍以上，挂膜量提高20%-60%,功能菌群丰度提高2-3倍，解决了传统载体挂膜效果差、启动慢、效率低等难题。发明了基于气/水耦合流态化效应的垂直折流生化反应器(VTBR)工艺，研发出流态化控制系统等关键设备。通过调控体系内气相介质的压力和流速等参数，使气/水进入高传质流型区，大幅提高体系的传质效率。氧气利用率达80%-90%,容积负荷5-11kgCOD/m<'3>·d,是现有技术的3倍以上。并通过组合集成，构建Fe<'0>和生物载体的组合固定床反应器，实现多介质体系灵活调控和强化厌氧或好氧等多重目标。项目获授权发明专利16项(含2项美国专利)，2项技术获国家重点环保实用技术(B类)。研发的载体产品获科技部、环保部等四部委授予的国家重点新产品证书。发表论文99篇(SCI收录64篇)，他引1267次。Fe<'0>强化技术被国际同行命名为一种新型废水处理方法(ZVI-bed法)。新型载体实现产业化生产，产能达六万立方米/年，产品销往国内和韩国等七个国家。成果成功应用于50余个废水处理工程，废水处理量达117.29万吨/日，累计减排COD 129.68万吨，累计减排氨氮13.54万吨。项目推广及应用累计实现销售额为3.94亿元，利润4024万元。节支3.02亿元，取得显著经济、社会和环境效益。成果获中国石油和化学工业联合会科学技术奖一等奖和高等学校科学研究优秀成果奖一等奖。 |
