具有推广应用前景环太湖城市水环境MBR脱氮除磷获肯定
2014-04-17 16:07:10
admin
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据中国建设报网2012年7月23日讯 “环太湖河网地区城市水环境整治技术研究与综合示范”项目是国家水体污染控制与治理科技重大专项的重要组成部分，该项目由8个课题组成。“十一五”期间，清华大学环境学院水专项团队在太湖流域苏州、无锡、常州城市地区选择示范区，开展技术攻关与示范工程建设，突破了以3A/MBR强化脱氮除磷技术等为代表的关键技术20项，开发成套设备10套，建成示范工程34项，提出环太湖河网地区水环境综合治理的总体技术方案和综合示范，为江苏省太湖流域城市地区的水污染控制和水环境改善提供了重要技术支撑，为国内城市水污染的整治提供了可资借鉴的经验。
8个课题中，“快速城市化新区水环境综合保护技术研究与示范”课题由清华大学主持，江南大学、无锡市太湖新城建设投资管理公司、北京碧水源科技股份有限公司、无锡市高新水务有限公司等多家单位共同参与。课题针对快速城市化区域人口和经济急剧增长、现有环保基础设施有待完善、水环境质量需要改善等问题，从区域水环境综合保护的理念出发，提出与新城区快速发展相适应的污染物高效削减模式、污水资源化新方法和水环境重整模式，建立快速城市化新区水环境综合保护技术保障体系，为改善快速城市化区域水环境质量提供技术支持。
突破五项关键技术
该课题以无锡市快速城市化进程中的新建城区（无锡太湖新城及其周边新建城区）为主要研究范围，重点开展膜生物反应器（MBR）强化脱氮除磷及污水回用、城市污水处理厂剩余污泥减量、城市雨水时空分质收集与减污、城市污水管网运行管理评估体系及检漏维护、城市生态水系的构建与水质保持等多项技术与示范研究。
经过多年努力，课题组研发出了5项关键技术。一是针对当地污水水质的强化内源反硝化的MBR脱氮除磷工艺技术，解决了太湖地区低碳/氮比污水、出水氮磷浓度难以同时达标的难点，具有抗冲击负荷能力强、出水水质稳定等特点。二是以水热技术为核心的城市污水处理厂剩余污泥减量化技术，基于多级闪蒸、梯级换热的工艺原理，开发了序批式水热闪蒸反应器，实现了伴随物质传递的高效能量交换，比国外同类技术节能30%。三是针对城市径流特点，开发了初期与后期雨水径流分质分流技术，将初期污染雨水暂时贮存并沉淀，后期雨水分流至渗滤系统处理，应对不同强度降雨事件的同时可保证系统处理效果。四是管道视频检测机器人及其控制、视频采集、记录技术，与国际市场产品性能相当，并具备管道内部易燃易爆、有毒气体原位检测的功能。五是针对微污染水体水质特点，集成研发出了就地强化除磷脱氮系统，可有效降低水体中污染物负荷，主要水质指标可达到地表水Ⅳ类标准。
多处示范成效显著
设计规模为2万吨/天的无锡硕放MBR强化脱氮除磷示范工程，采用了课题组研发的强化内源反硝化的MBR脱氮除磷工艺（A/A/O/A－MBR），氮和磷的去除能力有了明显提高，解决了污水C/N比低时出水总氮和总磷难以同时达标的技术难题，且抗冲击负荷能力强。该示范工程出水COD、总氮、氨氮和总磷浓度可稳定满足国家一级A排放标准。目前，该工艺已推广应用于无锡城北污水处理厂，开发的国产MBR膜组器成功应用于无锡胡埭污水处理厂等多座污水处理厂。
处理规模为10吨/天（80%含水率）的剩余污泥水热处理示范工程，以水热干化技术为核心，通过水热反应实现部分固相溶解，提高了水热后污泥脱水性能和脱水滤液生化性能。利用该技术处理剩余污泥后，获得的脱水泥饼含水率为45%左右，污泥减量化率大于70%。课题组开发的污泥水热技术已在淄博、深圳等地推广应用，完成了技术的工业化转化，实现了标准化、系列化设计。
在初期雨水时空分质收集与面源污染综合控制技术示范中，课题针对城市建设区域道路径流的污染，建成了服务面积约0.01平方公里的“道路雨水截流渗滤系统”示范工程，实现了城市道路雨水径流时间分质收集处理。同时，针对绿地灌溉径流与雨水径流污染建成的服务面积约0.73平方公里的“绿地雨水径流处理系统”示范工程，采用带有过滤与吸附功能的工程单元，使SS、COD以及TP的污染负荷削减效率达50%。
课题组不但自主研发了污水管道视频检测机器人和污水管道原位修复机器人，而且开发了基于视频记录数据的污水管道健康状况综合模糊评价模型，可综合考虑多种不同类型的管道缺陷对污水管道的影响。在对无锡高新区污水管道健康状况的采集评估中，该技术直观科学地获得了管道健康状况信息，共收集管道视频数据约42公里，其中重点分析评价管段约25公里，涉及汇水服务面积约18.8平方公里，并有针对性地做出管道维护决策。
在无锡太湖新城中央水系建成的处理规模为5000吨/天的人工强化生态河道净化示范工程中，采用了生物脱氮——吸附脱磷综合水质净化地埋式就地处理系统，有效削减了城市化新区河道的内源营养盐。该示范工程服务河道长度0.6公里，水域面积34万平方米，结合在无锡太湖新城尚贤河建设的生态坡岸——人工湿地系统，实现了截流降污功能，使示范区水质满足IV类水质标准，改善了快速城市化新区水环境质量。
根据《国家科技重大专项项目（课题）验收暂行管理办法》、《水体污染控制与治理科技重大专项验收暂行管理细则》，江苏省住房和城乡建设厅组织评估专家组于2011年12月15日对本课题示范工程进行了评估。经现场核查，示范工程的建设内容和规模均达到课题任务合同书的要求。示范工程稳定运行6个月以上，运行效果总体达到合同考核指标的要求，对太湖新城水环境污染控制及质量改善起到了积极作用。专家一致认为，MBR强化脱氮除磷技术、剩余污泥水热处理技术、污水管网检漏技术等均具备较好的推广应用前景。