水消毒设备原标题:环境保护科学技术奖二等奖 基于生物膜界面调控的人工湿地高效净化低污染水的新型关键技术及应用
中国环境科学研究院、中科院南京土壤所、山东科技大学、山东省环境保护科学研究设计院有限公司、北京远浪潮生态建设有限公司
水污染治理作为七大污染防治攻坚战之一,是改善我国人居环境的重中之重,研发经济、生态、长效的新型水处理技术成为我国水污染防治的迫切需要。针对人工湿地处理低污染水存在净化机制不清、净化效率触顶难以大幅度提升、生物质凋亡易形成阻塞等一系列问题,本项目历经十余年的机制探索、技术攻关与工程实践,创新性的从生物膜界面的微观角度阐明系统的适应性及污染物的迁移转化过程与机制,以生物膜为主体通过植物、基质的电子补给、生长环境调控等综合优化研发了基于生物膜界面调控的人工湿地高效净化低污染水的新型关键技术,显著提高了人工湿地对低污染水的净化效果及长效运行的稳定性,并大规模工程化应用,为我国低污染水的防治提供了经济、有效、生态的处理技术。主要技术创新成果如下:
1.针对人工湿地净化低污染水的自然生物膜作用及适应机制不清的问题,在突破周丛生物培养方法和表征技术的基础上,阐明了人工湿地中污染物在生物膜界面的迁移转化过程及生物膜的适应策略。
2.针对人工湿地处理低污染物时因缺少基质与植物的精准匹配数据库导致电子供体缺乏及冬季效果不佳的问题,突破了可大幅提升人工湿地对低污染水的净化效果及冬季高效稳定性的“植物-生物膜-基质”协同强化技术。
3.针对人工湿地系统复氧速率慢、生物凋亡导致易堵塞及内部规律难以掌握等问题,创新性的研发了高效的界面动态复氧技术人工湿地堵塞程度原位精准监测技术。
研究成果支撑生态环境部《人工湿地水质净化技术指南》的编制,相关技术应用于我国鲁、辽、湘、滇、渝、冀、琼等11省的32个湿地工程,实现污水处理量6.1亿吨/年,削减氨氮、COD、总磷分别约1079.2吨/年、7381.3吨/年和125.9吨/年,节约水量4.9亿吨/年,为太湖、洞庭湖、洱海、滇池等几十个流域的水质改善作出了突出贡献,取得了显著的环境、社会和经济效益。本项目成果获得国家发明专利授权15项,其中实施许可3项,实用新型专利授权5项,发表论文171 篇,其中SCI 收录论文118 篇,单篇最高被引351 次,ESI 热点论文和高被引论文5篇,出版专著5部。
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