淮河流域闸坝型河流废水治理与生态安全利用关键技术
完成单位:南京大学

产生时间:2000年

支撑项目(平台):

参与单位:南京大学

所属学科:环境科学与工程

主要贡献者:李爱民,安树青,徐洪斌,买文宁,何争光,李洁,谭云飞,李睿华,谢显传,刘福强

成就简介:该项目针对淮河流域“基流匮乏、生境破坏、污染重、风险高”等特征,项目创新实践了基于“三级控制、三级标准、三级循环”的闸坝型河流治理模式,研发了工业废水和城镇污水深度处理与生态安全利用关键技术,并进行了工程示范及规模化推广应用,有力支撑了淮河污染最重二级支流贾鲁河的水质达标和水生态系统健康恢复。项目在多个省/市建立73项推广工程,为我国闸坝型河流治理与水质改善提供了重要技术支撑与示范。

淮河流域是我国粮食主产区和粮食增产核心区,人口高度密集,闸坝众多,水资源短缺,曾因水污染事故频发而引发国内外广泛关注,列为我国重点治理的"三河三湖"之首。贾鲁河是淮河最典型的闸坝型重污染支流,是治淮的一块"心病"。在国家水体污染控制与治理重大专项淮河项目的支持下,针对淮河闸坝型河流"基流匮乏、生境破坏、污染重、风险高"等关键问题,项目创新并实践了基于水质目标管理与生态健康恢复的治理模式,研发了一批水污染治理与生态安全利用关键技术,并选取贾鲁河进行示范,历时近十年的努力,取得了如下重要创新成果:
       (1)率先创新提出并实践了基于水质目标管理与生态健康恢复的"三级控制、三级标准、三级循环"的"三三三"治理模式,建立了"行业废水间接排放标准-小流域排污标准-河流水质目标标准"的三级标准体系,在国内率先编制实施了河南省化工、合成制药、发酵等工业水污染物间接排放地方标准和贾鲁河等闸坝型河流的小流域水污染物排放标准,提出了以"企业中水回用-区域尾水再生利用-河流非常规水安全生态补给"的三级循环利用模式,有力推动了污水处理厂稳定运行、排放标准提升和水资源的循环利用,并在淮河污染最重闸坝型河流-贾鲁河成功应用,为我国北方闸坝型重污染河流水质达标与生态健康恢复提供了"淮河样板"。
       (2)研发了"两相双循环厌氧反应器能源化处理-芬顿流化床深度处理-多级人工湿地生态净化"集成处理技术与装备,农业伴生行业高浓度有机废水处理后主要指标达到地表水III-IV类标准,急性毒性低于美国环保署(EPA)排水毒性标准,不仅实现了高浓度有机废水的能源化,而且保障了工业尾水生态补给的安全性。其中,两相双循环厌氧反应器为国内外首创技术,相比国外商品化IC内循环反应器,启动时间短,而且具有较强抗硫酸盐干扰的能力;相比传统单相UASB反应器,对COD去除率提高了30%。
       (3)研发了高有机负荷、高氨氮村镇污水多点进水"O/A/O"高效脱氮技术,解决了高有机负荷、高氨氮村镇废水氨氮达标的难题,技术入选《河南省农村环境综合整治生活污水处理适用技术指南》;研发了基于"基质调控"为核心的重污染河道梯级生态强化净化技术,处理后COD、氨氮、总磷优于地表水Ⅳ类标准,内分泌干扰毒性和遗传毒性低于预测无效应浓度,保障了城镇污水高效安全补给。其中基于硫铁矿基质的人工湿地同步脱氮除磷技术为国内外首创技术,在未补充碳源条件下硝态氮与总磷去除率分别达70%及90%。
       项目共建成示范及推广应用工程73项,工程规模累计达210万吨/天,近三年处理废水量约14.1亿吨,削减COD达22.3万吨,氨氮达1.05万吨,产生沼气达3225万方,产生了显著的经济效益。项目成果已在贾鲁河等淮河流域闸坝型重污染河流得到应用,有力支撑了淮河流域水环境质量显著改善。项目国家科学技术进步二等奖,项目编制了河南省水污染物排放地方标准9项和技术指南1项,获授权发明专利35项和实用新型专利6项,发表SCI收录学术论文34篇;相关技术孵化企业6家,近三年产生了显著的经济、社会和环境效益;技术与装备入选国家"十二五"科技创新成就展。项目申请的"淮河流域再生水利用与风险控制产业技术创新联盟"被科技部列为国家产业技术创新联盟试点,项目负责人牵头的"再生水利用与风险控制创新团队"被评为国家重点领域创新团队。项目培养了"万人计划"科技领军人才、优秀青年基金获得者各1人,获全国创新争先奖1人次;项目第1完成人被聘为"十二五"水专项河流主题组副组长,"十三五"水专项产业化标志性成果一级责任专家。2016年4月26日科技部以《点线管面综合调控,科学治淮实现突破》专题简报向中央办公厅、国务院办公厅等单位及国家科教领导小组成员报告了科技治淮取得的成效。

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