具有推廣應用前景環太湖城市水環境MBR脫氮除磷獲肯定
2014-04-17 16:07:10
admin
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據中國建設報網2012年7月23日訊 “環太湖河網地區城市水環境整治技術研究與綜合示范”項目是國家水體污染控制與治理科技重大專項的重要組成部分，該項目由8個課題組成。“十一五”期間，清華大學環境學院水專項團隊在太湖流域蘇州、無錫、常州城市地區選擇示范區，開展技術攻關與示范工程建設，突破了以3A/MBR強化脫氮除磷技術等為代表的關鍵技術20項，開發成套設備10套，建成示范工程34項，提出環太湖河網地區水環境綜合治理的總體技術方案和綜合示范，為江蘇省太湖流域城市地區的水污染控制和水環境改善提供了重要技術支撐，為國內城市水污染的整治提供了可資借鑒的經驗。
8個課題中，“快速城市化新區水環境綜合保護技術研究與示范”課題由清華大學主持，江南大學、無錫市太湖新城建設投資管理公司、北京碧水源科技股份有限公司、無錫市高新水務有限公司等多家單位共同參與。課題針對快速城市化區域人口和經濟急劇增長、現有環保基礎設施有待完善、水環境質量需要改善等問題，從區域水環境綜合保護的理念出發，提出與新城區快速發展相適應的污染物高效削減模式、污水資源化新方法和水環境重整模式，建立快速城市化新區水環境綜合保護技術保障體系，為改善快速城市化區域水環境質量提供技術支持。
突破五項關鍵技術
該課題以無錫市快速城市化進程中的新建城區（無錫太湖新城及其周邊新建城區）為主要研究范圍，重點開展膜生物反應器（MBR）強化脫氮除磷及污水回用、城市污水處理廠剩余污泥減量、城市雨水時空分質收集與減污、城市污水管網運行管理評估體系及檢漏維護、城市生態水系的構建與水質保持等多項技術與示范研究。
經過多年努力，課題組研發出了5項關鍵技術。一是針對當地污水水質的強化內源反硝化的MBR脫氮除磷工藝技術，解決了太湖地區低碳/氮比污水、出水氮磷濃度難以同時達標的難點，具有抗沖擊負荷能力強、出水水質穩定等特點。二是以水熱技術為核心的城市污水處理廠剩余污泥減量化技術，基于多級閃蒸、梯級換熱的工藝原理，開發了序批式水熱閃蒸反應器，實現了伴隨物質傳遞的高效能量交換，比國外同類技術節能30%。三是針對城市徑流特點，開發了初期與后期雨水徑流分質分流技術，將初期污染雨水暫時貯存并沉淀，后期雨水分流至滲濾系統處理，應對不同強度降雨事件的同時可保證系統處理效果。四是管道視頻檢測機器人及其控制、視頻采集、記錄技術，與國際市場產品性能相當，并具備管道內部易燃易爆、有毒氣體原位檢測的功能。五是針對微污染水體水質特點，集成研發出了就地強化除磷脫氮系統，可有效降低水體中污染物負荷，主要水質指標可達到地表水Ⅳ類標準。
多處示范成效顯著
設計規模為2萬噸/天的無錫碩放MBR強化脫氮除磷示范工程，采用了課題組研發的強化內源反硝化的MBR脫氮除磷工藝（A/A/O/A－MBR），氮和磷的去除能力有了明顯提高，解決了污水C/N比低時出水總氮和總磷難以同時達標的技術難題，且抗沖擊負荷能力強。該示范工程出水COD、總氮、氨氮和總磷濃度可穩定滿足國家一級A排放標準。目前，該工藝已推廣應用于無錫城北污水處理廠，開發的國產MBR膜組器成功應用于無錫胡埭污水處理廠等多座污水處理廠。
處理規模為10噸/天（80%含水率）的剩余污泥水熱處理示范工程，以水熱干化技術為核心，通過水熱反應實現部分固相溶解，提高了水熱后污泥脫水性能和脫水濾液生化性能。利用該技術處理剩余污泥后，獲得的脫水泥餅含水率為45%左右，污泥減量化率大于70%。課題組開發的污泥水熱技術已在淄博、深圳等地推廣應用，完成了技術的工業化轉化，實現了標準化、系列化設計。
在初期雨水時空分質收集與面源污染綜合控制技術示范中，課題針對城市建設區域道路徑流的污染，建成了服務面積約0.01平方公里的“道路雨水截流滲濾系統”示范工程，實現了城市道路雨水徑流時間分質收集處理。同時，針對綠地灌溉徑流與雨水徑流污染建成的服務面積約0.73平方公里的“綠地雨水徑流處理系統”示范工程，采用帶有過濾與吸附功能的工程單元，使SS、COD以及TP的污染負荷削減效率達50%。
課題組不但自主研發了污水管道視頻檢測機器人和污水管道原位修復機器人，而且開發了基于視頻記錄數據的污水管道健康狀況綜合模糊評價模型，可綜合考慮多種不同類型的管道缺陷對污水管道的影響。在對無錫高新區污水管道健康狀況的采集評估中，該技術直觀科學地獲得了管道健康狀況信息，共收集管道視頻數據約42公里，其中重點分析評價管段約25公里，涉及匯水服務面積約18.8平方公里，并有針對性地做出管道維護決策。
在無錫太湖新城中央水系建成的處理規模為5000噸/天的人工強化生態河道凈化示范工程中，采用了生物脫氮——吸附脫磷綜合水質凈化地埋式就地處理系統，有效削減了城市化新區河道的內源營養鹽。該示范工程服務河道長度0.6公里，水域面積34萬平方米，結合在無錫太湖新城尚賢河建設的生態坡岸——人工濕地系統，實現了截流降污功能，使示范區水質滿足IV類水質標準，改善了快速城市化新區水環境質量。
根據《國家科技重大專項項目（課題）驗收暫行管理辦法》、《水體污染控制與治理科技重大專項驗收暫行管理細則》，江蘇省住房和城鄉建設廳組織評估專家組于2011年12月15日對本課題示范工程進行了評估。經現場核查，示范工程的建設內容和規模均達到課題任務合同書的要求。示范工程穩定運行6個月以上，運行效果總體達到合同考核指標的要求，對太湖新城水環境污染控制及質量改善起到了積極作用。專家一致認為，MBR強化脫氮除磷技術、剩余污泥水熱處理技術、污水管網檢漏技術等均具備較好的推廣應用前景。