環(huán)保新質生產力 | 集約高效低碳污水處理流化生物膜技術集成與產業(yè)化應用

　　生態(tài)環(huán)保產業(yè)作為支撐生態(tài)文明建設和高質量發(fā)展的關鍵力量，正面臨著轉型升級的迫切需求。環(huán)保新質生產力，正成為推動產業(yè)向前發(fā)展的核心力量。本欄目將聚焦生態(tài)環(huán)保產業(yè)的新技術、新裝備、新材料、新模式，深入宣傳推廣科技創(chuàng)新成果，及時發(fā)布環(huán)境技術進步獎項，全面介紹行業(yè)內的實用技術裝備和示范工程，引導行業(yè)持續(xù)創(chuàng)新，加快數(shù)字、智慧、科技的融合賦能，為經濟社會全面綠色轉型貢獻力量。
 

　　環(huán)境技術進步獎
 

　　項目名稱：集約高效低碳污水處理流化生物膜技術集成與產業(yè)化應用
 

　　項目編號：HJJS-2023-1-04
 

　　獲獎等級：一等獎
 

　　完成單位：青島理工大學、青島思普潤水處理股份有限公司、青島市市政工程設計研究院有限責任公司
 

　　完成人：畢學軍、劉利、吳迪、周小琳、周家中、王曉東、韓文杰、孟濤、楊飛、樊星、楊忠啟
 

　　項目簡介
 

　　“集約高效低碳污水處理流化生物膜技術集成與產業(yè)化應用”技術成果是在國家重大水專項等科技計劃的支持下，經過十余年的研究與工程實踐，通過理論、方法研究與技術攻關，所形成的技術成果在核心技術體系、關鍵技術裝備、新材料方法上形成系統(tǒng)創(chuàng)新，打破了相關污水處理核心技術國際壟斷，破解了傳統(tǒng)污水處理技術諸多“卡脖子”難題。
 

　　在核心技術體系創(chuàng)新方面，在國內外率先提出和構建了面向高排放標準的流化生物膜耦合磁混凝污水脫氮除磷技術，用地率降低70%；
 

　　創(chuàng)新性提出專性功能區(qū)菌群定向調控方法和多級多段流化生物膜高效生物脫氮工藝，實現(xiàn)了脫氮相關菌群的定向高效富集，系統(tǒng)脫氮容積負荷較傳統(tǒng)脫氮工藝提升了100%至200%；
 

　　創(chuàng)新性提出基于水力剪切——梯度限氧——分層分布的厭氧氨氧化-同步硝化反硝化——異養(yǎng)反硝化的多途徑脫氮方法，在同等處理條件下較MBR工藝節(jié)約處理成本0.2元/立方米以上，單位處理能耗降低50%；
 

　　創(chuàng)新性提出基于脫落生物膜高分散特性的磁加載高效分離方法，較現(xiàn)有磁分離技術提高50%以上。在關鍵技術裝備創(chuàng)新方面，創(chuàng)新性提出高密度填充下生物膜載體低能耗流化方法，較國內外相應混合技術降低能耗達75%；
 

　　創(chuàng)新性提出持久型流化生物膜載體攔截技術，形成了不停水施工工法、結構化裝配式攔截技術，顯著降低了生物膜載體與攔截篩網(wǎng)設備磨損，同時可實現(xiàn)帶水作業(yè)，改造項目施工周期縮短50%以上，新建項目施工周期小于60d。
 

　　創(chuàng)新高磁感強度的磁粉回收專用磁分離器與高轉速剪機等關鍵技術設備，磁粉回收率>99%，較傳統(tǒng)磁分離磁粉回收率提高3%——5%、設備故障率降低20%。
 

　　在新材料方法創(chuàng)新方面：創(chuàng)新性構建了生物膜載體性能表征方法，建立相關行業(yè)標準，提出了以表面負荷和有效比表面積為核心的設計體系；
 

　　研發(fā)了有效比表面積大于800m2/m3流化生物膜載體，形成產業(yè)化全自動化生產線并形成2.4億m2/年的生產能力，實現(xiàn)處理規(guī)模達到1700萬m2/天的大規(guī)模推廣應用；
 

　　創(chuàng)新性提出基于“前饋+模型+后饋”的綜合調控技術與算法模型，建立了全過程控制的人工智能算法與優(yōu)化技術及控制云平臺系統(tǒng)，提高了自動化運行水平。
 

　　本技術成果獲授權發(fā)明18項(含國際專利1項)、實用新型專利7項、外觀專利2項，軟件著作權5項、發(fā)布標準1項；發(fā)表論文23篇(含SCI 8篇)。該技術成果成功應用于市政污水處理、高氨氮工業(yè)水處理、低濃度河道水處理等新改擴建工程，在山東、廣東、江蘇等地完成25項工程建設，總處理規(guī)模達420萬噸/天，三年銷售額6.62億元。
 

　　獲獎感言
 

　　我國生態(tài)文明建設進入了以降碳為重點戰(zhàn)略方向、推動減污降碳協(xié)同增效、促進經濟社會發(fā)展全面綠色轉型、實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境質量改善由量變到質變的關鍵時期，踐行“節(jié)約集約，綠色低碳”高質量發(fā)展要求，研發(fā)集約高效綠色低碳的污水處理技術既是時代之需，也成為新時期污水處理的新目標和新路徑。本項目團隊經過十余年的研究與工程實踐，所形成的技術成果在核心技術體系、關鍵技術裝備、新材料方法上形成系統(tǒng)創(chuàng)新，打破了相關污水處理核心技術國際壟斷，破解了傳統(tǒng)污水處理技術諸多“卡脖子”難題。該技術成果符合綠色發(fā)展理念，在土地利用上實現(xiàn)了污水處理用地上的“節(jié)約集約”，在一定程度上可緩解城市快速發(fā)展用地緊缺的矛盾；在“減污降碳協(xié)同增效”以及推動綠色轉型發(fā)展上，可提高污水處理綜合效能，提升環(huán)境基礎設施建設水平，推動行業(yè)的技術進步，促進行業(yè)綠色低碳、高質量發(fā)展。
 

　　原標題：環(huán)保新質生產力 | 集約高效低碳污水處理流化生物膜技術集成與產業(yè)化應用