? ? ? ? 日前,浙江省環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)在杭州組織召開了關(guān)于“基于 SFMC的污水減污降碳協(xié)同增效關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用”的科技成果鑒定會(huì)。鑒定結(jié)果表明由安吉國(guó)千環(huán)境科技有限公司、中國(guó)計(jì)量大學(xué)、上海工程技術(shù)大學(xué)、浙江理工大學(xué)、上海洗霸科技股份有限公司、浙江國(guó)阡環(huán)境與節(jié)能工程研究院等單位共同完成的項(xiàng)目成果總體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。其中高效選擇性功能微生物菌群構(gòu)建(SFMC) 及功能性載體技術(shù)、硝化屏障一體化設(shè)備、基于嗜堿菌+OSA 工藝的污泥減量和碳源化利用技術(shù)等均處于國(guó)際領(lǐng)先水平;溶解氧為氧化劑的柔性催化材料及難降解污染物削減技術(shù)和基于SFMC的全生命周期碳足跡核算與降碳效果評(píng)價(jià)方法達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
? ? ? ? 成果亮點(diǎn):成果授權(quán)美國(guó)及中國(guó)發(fā)明專利28項(xiàng),在Adv. Mater.、Water Res.等國(guó)際頂尖期刊發(fā)表SCI論文35篇,其中SCI一區(qū)28篇,出版專著1部,發(fā)布浙江制造團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng);入圍“科創(chuàng)中國(guó)”環(huán)境資源領(lǐng)域十大先導(dǎo)技術(shù)榜單。
公司牽頭完成的技術(shù)
有哪些亮點(diǎn)、創(chuàng)新點(diǎn)?
為什么能獲得專家一致認(rèn)可?
獲評(píng)國(guó)際領(lǐng)先、國(guó)際先進(jìn)認(rèn)證?
? ? ? ? 國(guó)際領(lǐng)先技術(shù)
? ? ? ? 一、高效選擇性功能微生物菌群構(gòu)建(SFMC) 及功能性載體技術(shù)
?應(yīng)用場(chǎng)景:適合所有污水廠生化工藝段的原位提標(biāo)改造,也可廣泛應(yīng)用于市政污水處理。
創(chuàng)新點(diǎn):構(gòu)建全新的低C/N條件下的SFMC強(qiáng)化脫氮原位提標(biāo)改造工藝技術(shù)體系。針對(duì)傳統(tǒng)MBBR載體比表面積小、親水性差及對(duì)功能微生物群落缺乏選擇性等關(guān)鍵問題,以改性聚氨酯為載體有機(jī)架構(gòu),通過材料化學(xué)改性和泡沫孔徑、密度調(diào)節(jié),顯著提升載體比表面積、親水性、耐磨性等。
技術(shù)優(yōu)勢(shì):
- 載體體積比表面積>20000 m2/m3、完成掛膜時(shí)間<7d、生物膜量>20g/L;
- 具有超強(qiáng)親水性和吸附性,利于載體快速掛膜和選擇性功能微生物富集;
- 提高污染物削減速率,增強(qiáng)抗負(fù)荷沖擊能力;
- 關(guān)鍵指標(biāo)遠(yuǎn)超國(guó)內(nèi)外同類填料,實(shí)現(xiàn)了進(jìn)口產(chǎn)品的國(guó)產(chǎn)替代。
二、硝化屏障一體化設(shè)備
應(yīng)用場(chǎng)景:根據(jù)裝載不同類型的SFMC-MBBR載體,設(shè)備可廣泛用于農(nóng)業(yè)農(nóng)村面源污染治理、農(nóng)村生活污水治理、養(yǎng)殖尾水及育苗用水處理、國(guó)/省控?cái)嗝嫠|(zhì)提升及清潔小流域綜合治理等場(chǎng)景。
創(chuàng)新點(diǎn):通過動(dòng)力學(xué)模型計(jì)算與模擬,優(yōu)化設(shè)備流程分布及系統(tǒng)參數(shù)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)曝氣、推流、載體掛膜關(guān)鍵結(jié)構(gòu)及智能控制方法,實(shí)現(xiàn)低能耗智能化運(yùn)行。
設(shè)備優(yōu)勢(shì):
- 設(shè)備內(nèi)部裝載SFMC-MBBR載體及功能性菌劑,形成高效的硝化和反硝化生物膜反應(yīng)系統(tǒng),掛膜時(shí)間只需要3天;
- 總氮和氨氮濃度消減率可達(dá)90%以上,優(yōu)于地表Ⅲ類水標(biāo)準(zhǔn);
- 運(yùn)行過程無需添加碳源,實(shí)現(xiàn)超低C/N運(yùn)行和污泥近“零”排放,水力停留時(shí)間比同類設(shè)備降低50%以上;
- 設(shè)備占地面積小、處理效率高,一個(gè)集裝箱每天處理水量可高達(dá)1000噸。
三、基于嗜堿菌+復(fù)合酶+OSA組合污泥減量工藝技術(shù)
應(yīng)用場(chǎng)景:應(yīng)用于城市污水廠污泥減量。
創(chuàng)新點(diǎn):首次提出了嗜堿菌+復(fù)合酶+OSA組合污泥減量工藝,研發(fā)了基于該組合工藝的污泥減量和碳源高值化利用以及污泥多場(chǎng)耦合高干脫水技術(shù),闡明了污泥消解及源頭減量機(jī)理,實(shí)現(xiàn)污泥源頭減量50%以上,減少外加碳源量60%以上,技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
技術(shù)優(yōu)勢(shì):
- 制備出具有強(qiáng)大溶胞功能和促進(jìn)隱性生長(zhǎng)作用的復(fù)合酶制劑,能有效破壞污泥細(xì)胞壁,加快消化系統(tǒng)生物溶胞;投加復(fù)合酶3天后,MLSS由19.8 g/L降至9.5 g/L,減量效果優(yōu)于國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品,且價(jià)格降低75%;
- 基于組合工藝對(duì)污泥消化所產(chǎn)生的上清液COD>5000 mg/L、B/C>0.8,碳源可生化性極強(qiáng),作為優(yōu)質(zhì)碳源用于污水處理,提高了反硝化速率100%以上;
- 建立了碳源高值化利用智慧系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)上清液回用高效消減總氮,保證“準(zhǔn)Ⅳ類水”高標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)排放,減少了污水處理廠外加碳源量60%以上。
- 建立了應(yīng)力場(chǎng)-電磁場(chǎng)-滲流場(chǎng)耦合脫水模型,污水污泥含水率可降至45%以下,污泥減量30%以上,從本質(zhì)上解決了污泥脫水難題。
國(guó)際先進(jìn)技術(shù)
一、溶解氧為氧化劑的柔性催化材料及難降解污染物削減技術(shù)
應(yīng)用場(chǎng)景:用于市政污水處理、國(guó)(省)控?cái)嗝嫠|(zhì)提升及流域綜合治理、半封閉水體(湖庫)綜合整治、農(nóng)污處理、農(nóng)業(yè)面源污染綜合治理。
創(chuàng)新點(diǎn):研制了基于噴霧聚合法,研制吸附性能好、比表面積大的有機(jī)/無機(jī)柔性催化材料;創(chuàng)新性地開發(fā)了無二次污染,無光電依賴,無額外氧化助劑的原位催化氧化新污染物削減技術(shù)。
技術(shù)優(yōu)勢(shì):
- ?高比表面積(800±20m2/g),良好的親水性,強(qiáng)污染物吸附能力,分散性強(qiáng)、不易團(tuán)聚;
- 柔性催化材料在曝氣階段與廢水中溶解氧(O2)接觸,O2在催化劑和纖維界面處被活化為超氧自由基( ·O2-)、羥基自由基(·OH)等活性氧物種,活性氧物種進(jìn)攻污染物實(shí)現(xiàn)原位氧化削減,高效且反應(yīng)條件溫和;
- 無需提供光熱等額外能量,以及額外添加氧化劑,僅用污水中的溶解氧,30分鐘內(nèi)將酸性紅1和對(duì)硝基苯酚去除,去除率達(dá)95%和98%。
二、基于SFMC的全生命周期碳足跡核算與降碳效果評(píng)價(jià)方法
應(yīng)用場(chǎng)景:用于國(guó)(?。┛?cái)嗝嫠|(zhì)提升及流域綜合治理、半封閉水體(湖庫)綜合整治、農(nóng)污處理、農(nóng)業(yè)面源污染綜合治理。
創(chuàng)新點(diǎn):基于ISO14064國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及全生命周期評(píng)價(jià)的方法,建立了污水處理過程全生命周期模型,首次從全生命周期角度提出了SFMC降碳效果評(píng)價(jià)方法,全生命周期碳足跡評(píng)價(jià)表明SFMC技術(shù)比傳統(tǒng)的MBBR技術(shù)降碳35.8%。技術(shù)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
技術(shù)優(yōu)勢(shì):
- 相較于傳統(tǒng)的MBBR技術(shù),基于SFMC的提標(biāo)改造技術(shù)將處理每噸廢水的碳足跡從1.16 kg CO2 eq排放降低至0.74 kg CO2 eq,實(shí)現(xiàn)了35.8%的碳減排;
- 利用混合整數(shù)線性規(guī)劃算法,建立了SFMC工藝的數(shù)學(xué)模型。通過情景分析預(yù)測(cè)污水處理過程的碳足跡變化趨勢(shì),結(jié)果表明外加碳源、藥劑消耗和污泥減量是碳減排的關(guān)鍵因素,因此基于SFMC工藝的降碳效益在未來會(huì)更為突出。
? ? ? ? 基于 SFMC的污水減污降碳協(xié)同增效關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用成果成功應(yīng)用于近百個(gè)污水處理提標(biāo)改造及污染水體修復(fù)項(xiàng)目,污水提標(biāo)改造處理量100萬噸/天,治理河道長(zhǎng)度超過300km,治理湖泊面積約200萬m2;以本成果污水原位提標(biāo)改造減污降碳為例,可實(shí)現(xiàn)年減排16萬噸CO2eq。經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及生態(tài)環(huán)境效益顯著,引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展。
? ? ? ? 下階段,國(guó)千環(huán)境將以技術(shù)驅(qū)動(dòng)資源,聯(lián)合中國(guó)計(jì)量大學(xué)、上海工程技術(shù)大學(xué)、浙江理工大學(xué)、東北林業(yè)大學(xué)等高??蒲性核罢憬〉⒚佬肋_(dá)、聚光科技等合作單位開展技術(shù)攻關(guān)。