城镇污水高效低碳资源化利用技术集成与示范

2019-10-15 15:32:33 21
城市污水处理厂深度处理水的再利用是开源节流、改善生态环境、解决城市缺水的有效途径之一,《水污染防治行动计划》也明确规定了2020年水回用20%的要求。经处理的城市污水厂出水回用普遍面临建设及运行费用高、微污染物残留及氮/磷深度削减难、生态安全不明确等问题。生态处理虽然具有节能、低碳优势,但日益严重的城市水环境污染导致城市水生态功能退化、生态净化功能难以发挥。因此,如何建立低碳、高效的城镇污水资源化利用技术系统,实现“水安全、水环境、水景观、水文化、水经济”五位一体的城市水生态系统建设模式,是我国水资源可持续利用的国家重大需求。项目围绕“城市污水处理过程中物质流与能量流内在机制,首次提出“灰色”+“绿色”的高效污水处理及回用系统,设置如下研究内容:
(1)强化生态净化技术处理污水厂出水的“绿色”技术系统
主要包括研发集微纳米材料、强化微生物电子转移的加强型生态净化技术、生态系统恢复与重建、城市雨水径流净化再利用、生态浮床技术研究,构建涵盖污染物原位监测、材料-植物-微生物一体的加强型生态净化系统,为绿色系统建立提供成套技术体系。
2)污水/污泥低碳、高效处理与资源化与能源化
主要包括高效智能曝气、颗粒污泥技术、厌氧流化床技术、微生物电催化强化剩余污泥产甲烷、污泥内碳源定向合成聚羟基烷酸酯等技术研发,推进污水/污泥低碳高效处理技术的产业化。
(3)再生水中微量有机物削减技术与装备的“灰色”技术系统
针对城市污水处理厂排水在回用过程中,常规物化深度处理工艺存在的建设及运行费用较高、对水中残留的污染物质去除能力不足等问题,开发复合介体吸附强化混凝处理技术及其耦合处理技术,建立复合介体(磁、沸石、粉末炭等)吸附强化混凝过滤和负荷介体高效沉淀耦合膜过滤、高效低耗强化氧化/吸附-膜分离成套污水再生利用技术集成与优化等研发。
(4)污水多目标回用全过程风险与技术经济评价方法和体系
开展污水多目标再生回用的生态毒性和健康效应评价、生态风险和人体健康风险评价以及生态系统服务评价研究,提出合理的再生水多目标回用评价的技术方法和评价指标体系,为优化城镇污水回用技术提供评价方法。
(5)再生水中氮/磷深度削减技术与装备
通过城镇污水再生利用氮、磷深度削减技术的研发,解决城市污水厂的深度处理出水作为景观回用水或工业回用水普遍面临的氮、磷污染物的问题。再进行水处理方面也可以用上罗茨风机,通过曝气池利用罗茨风机进行曝气出处理也是起到一定作用的,氮、磷深度削减技术的集成与应用显著提高污水处理厂的出水水质,满足工业用水、生活杂用水的高品质要求。
本项目提出的新技术、新材料、新装备,代表了当前城市污水厂节能低碳运行及高品质再生水处理领域的发展方向。项目攻关形成的研究成果,将成为引领城镇污水厂再生水处理领域发展的推动力,促进城镇污水的深度处理和回用率的进一步提高,缓解当前紧张的水资源供需矛盾。面对现在这样的一个环境,我们只能注意污水的排放,加大研发力度减轻水污染的状况。还我们一个好的生存环境才是最重要的
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