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項目簡介 人工濕地污水處理技術(shù)，可以用來處理城市污水處理廠的尾水，實現(xiàn)污水的深度凈化； 以及經(jīng)過前處理的工業(yè)廢水。并且人工濕地是模擬天然濕地的修復(fù)功能，所以它也廣泛應(yīng)用 于湖泊、河流等生態(tài)修復(fù)上。人工濕地污水技術(shù)構(gòu)建簡單，運(yùn)行管理成本較低。在一些未設(shè) 置污水處理廠的城鎮(zhèn)，也可使用人工濕地來處理生活污水。濕地技術(shù)和別的污水處理技術(shù)相 比，不存在二次污染，是一種環(huán)保的生態(tài)修復(fù)技術(shù)。 該技術(shù)在工程應(yīng)用上已經(jīng)較為成熟，有許多示范工程，如太湖、滇池及鬲河等湖泊河流生態(tài) 修復(fù)、以及洱海污水處理廠尾水深度處理等，已運(yùn)行幾年，效果較好。 

利用市政污水培養(yǎng)產(chǎn)油微藻可有效解決環(huán)境水污染和能源危機(jī)的雙重挑戰(zhàn)：微藻能夠利用市政污水中的碳、氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行生長，并在細(xì)胞內(nèi)積累油脂。降解污水中的污染物的同時提供了生產(chǎn)生物柴油的原料，極大限度地降低生物柴油的生產(chǎn)成本和污水處理廠的運(yùn)營成本。通過對微藻能源生產(chǎn)工藝進(jìn)行中試，構(gòu)建微藻能源規(guī)模化集成系統(tǒng)，以實現(xiàn)各個單元之間高效率的耦合。其主要流程為：微藻培養(yǎng)、微藻收獲、微藻油脂提取與轉(zhuǎn)酯化。

成果涵蓋如下3個主要關(guān)鍵技術(shù)，分別是旋流沉砂池細(xì)砂強(qiáng)化沉降技術(shù)、砂 水分離器細(xì)砂強(qiáng)化分離技術(shù)和污泥淤沙分離集成技術(shù)。（1） 旋流沉砂池細(xì)砂強(qiáng)化沉降技術(shù)：結(jié)合污水廠現(xiàn)場中試模型實驗與數(shù)值 模擬結(jié)果，確定了城鎮(zhèn)污水處理廠旋流沉砂池細(xì)微砂去除技術(shù)的構(gòu)型參數(shù)（表 1,其中n為幾何相似比例），由于進(jìn)水渠流速、有效水深（宜<0. 90m）等直接 影響顆粒入流沉砂區(qū)的流動特征與沉砂效能，從流態(tài)保障角度建議設(shè)計時選擇 多個小型號池型并聯(lián)。中試結(jié)果表明，優(yōu)化條件下旋流沉砂池對粒徑d>200 um 的顆粒物去除率為96. 98%,粒徑在100unT200um范圍的顆粒物去除率為84. 26%。（2） 砂水分離器細(xì)砂強(qiáng)化分離技術(shù)：砂水分離器溢流水回流線路增設(shè)一 個旁路平流沉砂池，利強(qiáng)化溢流水中細(xì)微砂的去除。研究結(jié)果表明，嵌入旁 路平流沉砂池后溢流水碳源截留效果好，SS和ISS分別降低了 52%和78%,除砂 量較原系統(tǒng)增加1.3倍。從粒徑分布來看，嵌入旁路平流沉砂池溢流水200卩m 的顆粒甚微，分離顆粒物的中位徑為117. 5卩m,細(xì)砂去除效果顯著。 基于重力沉降和旋流分離的理論基礎(chǔ)，研發(fā)一體化砂水強(qiáng)化分離器。設(shè)置 旋流水力分離器，通過離心作用和消能作用強(qiáng)化有機(jī)物剝離、細(xì)微顆粒物分 離，沉降水箱中設(shè)置斜板交錯布置和溢流三角堰強(qiáng)化細(xì)沙分離效能。運(yùn)行結(jié)果 表明，一體化砂水強(qiáng)化分離器對粒徑^200um的顆粒的分離效率可達(dá)96%~98%, 100卩mW粒徑W200 um的分離效率70%~75%,有機(jī)物截留率大于85%。（3） 污泥淤沙分離集成技術(shù)：針對旋流沉砂池系統(tǒng)難以實現(xiàn)小于100 Pm極 細(xì)沙去除的實際，研發(fā)了污泥淤沙分離集成技術(shù)，該集成技術(shù)的主要部件包括 粗篩、儲泥箱、液位控制器、污泥提升泵、污泥淤沙分離器（簡稱“分離器"）、 細(xì)篩、溢流污泥箱、振篩機(jī)等。其核心設(shè)備為污泥淤沙分離器，中試裝置的分 離器筒體直徑為150mm,單臺處理能力為20m/h,該分離器分離示范污水廠活性污 泥細(xì)微砂時，ISS去除率為24. 9%,分離度為1.91。中試結(jié)果表明，集成設(shè)備對示 范污水廠活性污泥中ISS的總?cè)コ蕿?4. 3%、活性污泥MLVSS/ MLSS比值提高 22%。

本發(fā)明采取先深入研究城市污水傳統(tǒng)A2/O工藝等同步脫氮除磷的優(yōu)缺點、重點研究反硝化脫氮除磷的新技術(shù)原理，再開發(fā)同步脫氮除磷新工藝。本發(fā)明對單泥SBR系統(tǒng)、雙泥SBR系統(tǒng)的反硝化除磷的原理與工藝進(jìn)行深入研究, 以此為基礎(chǔ)，按反硝化除磷原理進(jìn)行一體化擴(kuò)大設(shè)計（7920倍）, 研發(fā)出新的工程流程和示范設(shè)備系統(tǒng), 獲得成功，為城市污水的大規(guī)模處理與工程化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。從而，解決了城市污水處理領(lǐng)域同步脫氮除磷的關(guān)鍵性、共性技術(shù)難題。 本發(fā)明開發(fā)的同步脫氮除磷新工藝，對比當(dāng)前國內(nèi)外同類相關(guān)技術(shù)

交互式反應(yīng)器為生物處理系統(tǒng)的核心所在，由生化單元和物化單元兩部分組成，主 要完成城市污水中有機(jī)污染物的生物降解、氮素的硝化、反硝化脫氮以及生化或物化除 磷等功能。根據(jù)進(jìn)水水質(zhì)情況，交互式反應(yīng)器可實現(xiàn)多種工況類型及運(yùn)行參數(shù)的轉(zhuǎn)變。。 該關(guān)鍵技術(shù)主要包括：單一反應(yīng)器中物化和生物優(yōu)化集成技術(shù)、生物處理單元中各種不 同功能菌群高效運(yùn)行技術(shù)，交互式反應(yīng)器在針對不同條件下物化與生化協(xié)調(diào)運(yùn)行技術(shù)以 及系統(tǒng)抗沖擊負(fù)荷調(diào)控技術(shù)。

技術(shù)成熟度：理論突破 反應(yīng)器采用一體式生物流化床，好氧區(qū)，投加了懸浮載體果核活性炭，形成活性污泥及生物膜的有機(jī)結(jié)合體；缺氧區(qū)，安裝三相分離器及攪拌片，使泥水混合均勻，能夠及時排出反硝化所產(chǎn)生的氮?dú)猓M(jìn)而提高脫氮效率。 設(shè)備所有結(jié)構(gòu)均在同一殼體內(nèi)，工藝運(yùn)行方式靈活，由于其運(yùn)行過程中不需額外投加碳源和絮凝劑，其運(yùn)行費(fèi)用較低。針對我國農(nóng)村污水處理面臨的不易聚集處理的問題，這種單體新型污水處理設(shè)備對我國農(nóng)村污水處理有著較大的實用潛力。 運(yùn)用一體式生物流化床處理村鎮(zhèn)小區(qū)生活污水，為該工藝的應(yīng)用推廣提供科學(xué)的運(yùn)行控制參數(shù)。 針對我國農(nóng)村污水處理面臨的不易聚集處理的問題，這種單體新型污水處理設(shè)備對我國農(nóng)村污水處理有著較大的實用潛力。

針對國內(nèi)外低 C/N 城市污水處理中氮磷難以達(dá)標(biāo)及能耗高的技術(shù)難題，本成果經(jīng)過 10 余年的潛心研究與工程實踐，提出了 1 個原創(chuàng)理論與方法，突破了 3 項新技術(shù)應(yīng)用的瓶頸，開發(fā)并集成了 4 個低 C/N 比城市污水脫氮除磷改良工藝及過程控制技術(shù)，共獲得 28 項授權(quán)的發(fā)明專利，發(fā)表論文 100 余篇 (SCI50 余篇 )，出版 2 本專著，獲 2 次全國優(yōu)秀博士學(xué)位論文提名獎，2 項國家級火炬計劃項目。本成果為低 C/N 比城市污水連續(xù)流脫氮除磷提供了多角度、全方位的綜合性解決方案，填補(bǔ)了我國在此項技術(shù)研究領(lǐng)域的空白，形成了具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的污水脫氮除磷技術(shù)。