- 项目简介
水环境保护事关人民群众切身利益,事关全面建成小康社会,事关实现中华民族伟大复兴中国梦。虽然我国污水处理率已处于较高水平,但出水水质还有待提升,特别是当前市政污水厂排放标准要提升为《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级 A标甚至更高标准,对于SS和总磷等污染物,已超出生化工艺处理极限,正常负荷下无法满足需求。另外,《岷江、沱江流域水污染物排放标准》、《太湖流域排放标准》等流域治理相关地方标准明确“总磷是影响地表水环境质量达标的首要指标”,排放负荷远超过当地的水环境承载力,导致流域内的水环境形势十分严峻。
常用于深度除磷降浊的高密或者加砂沉淀技术,均需在后端配置滤池方能满足高标准出水需求,占地面积大、能耗高;而对于加磁沉淀技术,未基于加磁沉淀的工艺特性对磁絮凝、磁沉淀和磁回收等核心工艺条件进行参数化和定量化研究,造成工艺杂乱、药剂浪费、无效成本高、系统抗冲击能力差等问题。
2.主要技术内容
(1)创新点
基于深度除磷降浊需求和磁混凝水处理技术在该领域中的技术瓶颈,本项目围绕磁混凝、磁沉淀、磁回收和水质调控等关键技术与装备的研究与突破,形成了完整的高效磁混凝水处理关键技术与装备体系,主要技术特点和创新如下:
1)提出最佳磁介质粒径调控方法,研制出高效磁混凝、磁沉淀和磁回收等装备
解决了磁混凝水处理技术混凝效果不佳、斜管污泥过度沉积、回收利用率低等工艺难题,节省除磷降浊药剂消耗量 30% 以上,降低能耗 17% 以上。
2)首次提出含固量/磁泥比概念,阐明磁介质磁化程度与磁化场强、磁化时间的定量关系
填补行业技术参数空白,引导磁混凝水处理技术在行业内参数化与定量化研究与应用;突破关键装备集成技术,缩小系统占地面积,提高系统抗冲击能力,进一步降低建设投资与运行成本。
3)研发形成与生化、高级氧化和过滤等技术的耦合工艺
实现高效磁混凝水处理技术与装备的拓展应用,减少生化工艺沉淀池占地面积 80% 以上,提高芬顿氧化和微电解工艺铁泥的利用率,缩短高级氧化工艺反应时间 30% 以上。
图 工艺流程及装备示意图
项目获得国家发明专利3项、实用新型专利13项,主持、参与制订行业标准1项、团体标准2项,发表论文21篇,参编著作1部。
经吴丰昌院士等7位业内专家会议评价,“该项目总体达到国际先进水平,其中磁介质磁化调控回用技术与集成装备达到国际领先水平”。
(2)应用情况
该技术产品经具有资质的第三方检测机构检验,符合相关标准要求,并成功应用于40余个市政污水处理厂提标改造、工业污水深度处理和流域综合治理工程,处理规模达到270万m3/d,用户反映良好,取得了显著的经济、社会和环境效益。
(3)经济、社会效益情况
近3年,完成单位新增销售额65757.26万元、利润8895.87万元,应用单位新增销售额109269.12万元、利润26277.06万元。
项目成果响应国家节能减排号召,突破了磁混凝水处理技术多项技术瓶颈,解决了市政、工业及水环境等领域深度除磷降浊的高效率、低成本难题,市场前景十分广阔。