轻工行业高浓度有机废水处理关键技术设备与工业化应用
完成单位:广西大学

支撑项目(平台):国家863计划重大项目“北部湾区域重大环境突发性污染事件应急技术开发与示范”(2009AA06A416);发改委和环保部产业技术研究与开发资金创业风险投资项目(发改高技[2008]2686号);科技部科技型中小企业创新基金“智能化工业废水处理与循环利用设备的开发”(60C26214501677);广西科技攻关重点项目“上流式多级处理厌氧反应器(UMAR)处理工业废水及沼气纯化的研究”(桂科攻078

参与单位:广西壮族自治区教育厅

所属学科:轻工技术与工程

主要贡献者:王双飞、宋海农、覃程荣、陈国宁、朱红祥、陈永利、梁辰、刘新亮、王志伟、李许生、刘杨

成就简介:创新开发了轻工行业高浓度有机废水处理关键技术及设备,有效解决了轻工行业高浓度有机废水生物质能回收和超低排放的技术问题,打破了国外企业在该领域的垄断,并已成功应用于国内外200多家企业。

  该成果针对轻工行业废水量大、有机污染物浓度高等特点,创造性地开发了上流式多级厌氧、多级环流好氧、异相催化氧化、沼气净化等关键技术及核心设备,形成了针对造纸和发酵典型废水的资源化及超低排放处理技术体系,实现了废水生物质能(沼气)高效回收、再生水有效回用、污染物超低排放,促进了轻工行业的节能减排与可持续发展。该创新性成果包括:1. 创新开发了基于微生物过程强化的高效厌氧菌富集培养及污泥颗粒化加速技术,有效解决了废水的常规厌氧处理过程甲烷转化率低、污泥颗粒化时间长等问题。甲烷产率达0.28~0.33m3·(kg COD)-1,颗粒化时间只需30~60天。2. 创新开发了水溶性多金属多配体自由基缓释剂和负载型固相催化材料,形成了高效异相催化氧化技术,有效提高了H2O2的利用率和催化剂的活性,使H2O2和FeSO4用量较传统技术减少30%以上,pH值范围拓展至2~11。3. 创新开发了氨浸渍强化吸附及泡沫活性炭变压吸附沼气净化技术,提高了活性碳对H2S的吸附容量及CO2的脱除效率,使净化后沼气中的H2S浓度低于10 ppm,甲烷含量达95%以上。4. 创新开发了上流式多级厌氧反应器,提高了反应器抗负荷冲击能力,使有机负荷达30 kgCOD·m-3·d-1;创新开发了多级环流好氧处理核心设备,实现了微生物相有效分离和功能分区;创新开发了上流式多相废水处理氧化塔,促进了均相、非均相催化氧化在反应器中的协同作用,反应时间只需20-60分钟。5. 创新集成了针对造纸和发酵典型废水的资源化及超低排放处理技术体系,构建了上流式多级厌氧-多级环流好氧-异相催化氧化的废水处理技术路线,实现了废水处理中生物质能(沼气)高效回收、再生水有效回用、污染物超低排放,大幅降低了废水处理成本。
  该成果的理论及技术开发研究,共获专利136项,其中发明专利30项,发表论文245篇,其中SCI收录58篇,获国家科技进步二等奖、教育部科技进步奖一等奖、中国轻工联合会科技进步奖一等奖、南宁市重大科学技术奖。实现了核心设备国产化,打破国外垄断,显著降低应用企业的环保投资成本。该技术及设备已在国内外200多家企业推广应用,为企业处理废水70立方米,回收生物质能(沼气)30亿立方米,回用再生水30亿立方米以上,产生颗粒污泥20万吨,取得了重大的经济、环境和社会效益。“造纸与发酵典型废水资源化和超低排放关键技术及应用”成果荣获2016年国家科技进步二等奖。

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