城镇污水处理碳捕捉与碳排放控制技术及应用 7页

项目名称主要完成单位城镇污水处理碳捕捉与碳排放控制技术及应用项目简介重庆大学，南京大学本成果是一项涉及环境保护领域的城镇污水处理碳排放控制工业技术创新成果。当前，减少温室气体排放、控制气候变化己成为全球共识。城镇污水处理厂作为重要的碳排放源之一，面临排放标准不断趋严和碳减排要求的双重压力，亟需提高处理技术水平。本成果在国家自然科学基金重点项目和面上项目、国家科技攻关和科技支撑计划课题支持下，历经10多年持续技术攻关，围绕城镇污水处理碳减排和提标排放的技术需求，通过对城镇污水处理实际工程的系统研究，发明了城镇污水高效碳捕捉及碳利用新工艺，开发出适应捕碳后低基质浓度和低碳氮比水质特征的污水生物处理新技术，提出了城镇污水处理氧化亚氮温室气体减排策略。其主要发明点如下：1•通过对微生物胞外聚合物成分特性及其对生物絮体的影响，以及高负荷条件下微生物增殖特性等系统研究，构建了负荷、水温、溶解氧对污泥增殖和沉降性能的定量影响模型，揭示了城镇污水生物捕碳过程中碳吸附、生物絮凝和絮体沉降过程等机理；突破了适应城镇污水高固体、低碳特征的以旱季生物絮凝，雨季附加药剂絮凝为核心的高效碳捕捉关键技术；发明了含砂捕碳污泥精细碳分离与资源化新技术，实现污泥中氮磷高效回收、碳回用强化脱氮及有机质能源化。2.针对捕碳后污水低基质浓度及碳氮比失衡影响后续生物处理效果特别是脱氮效能的关键问题，通过建立微生物菌群解析与分子诊断技术研究平台，揭示了低基质、低碳氮比极端生境下微生物代谢过程响应机制和种群演替规律；基于碳源精准补给和微生物表面特性，发明了缓释碳源材料和高孔隙率亲水性填料，实现脱氮碳源补给和功能微生物强化固定；结合避免短流、沟流和堵塞等反应器的流态优化，研制了以高效能反硝化生物滤池为代表的系列污水处理新工艺，实现了高标准脱氮降碳。3•针对低基质、低碳氮比条件下脱氮过程中氧化亚氮排放加剧的问题，通过系统对比分析多种脱氮工艺在系列工况条件下的N20产生途径和微生物生态学原理，建立了活性污泥法与生物膜法氧化亚氮反应动力学模型，基于微生物附着固定、时空功能分区，以及运行环境条件系统优化调控，发明了新工艺与装备，促进适应以N2排放为主反应的微生物实现图活性i局增殖，显著抑制副产物N20的产生。成果获授权发明专利20件（含美国1件，己转让2件），计算机软件著作权1件；发表SCI论文93篇，被SCI他引436次；颁布国家行业标准1部、国家协会团体标准3部、技术指南4部。成果成功在三峡库区、太湖、辽河流域等地的100余座污水处理厂（站）进行了技术成果转化，处理污水总规模132.9万吨/天，出水稳定达标排放或回用，减排COD7.58万吨/年、C02237.67万吨/年，近3年实现新增利润1.95亿元、新增税收0.39亿元，节支1.03亿元，间接经济效益27.02亿元，总效益30.39亿元，研制的新技术与产品已形成规模产业化和应用，构建了基于技术研发•工程研制•工程应用”的技术创新链和产业集群，为我国城镇污水处理低碳运行的技术进步和产业发展提供了示范引领作用。曾获科技奖励情况获奖名称奖项名称主要知识产权目录知识产权类别知识产权具体名称\n\n授权发明专利一种强化反硝化除磷功能的低碳源污水处理系统活性污泥-生物膜组合循环流脱氮除磷一体化污水处理装置与方法授权发明专利授权发明专利一种化学结晶法回收废水中氨氮的方法授权发明专利种间歇流连续流交替运行的污水处理反应器计算机软件著作权污水处理厂碳排放核算系统授权发明专利旁路污泥减量、淤沙分离及脱氮除磷污水处理系统及方法授权发明专利一种测定二级出水中溶解性有机氮浓度的方法授权发明专利授权发明专利reactorforsewagetreatment一种基于电石渣钙质特征的磷回收材料的制备方法授权发明专利一种用于污水处理的填料及其制备方法授权发明专利强化低碳源城市污水低氧同步脱氮除磷污水处理装置及方法授权发明专利环形曝气生物滤池污水低碳处理反应器授权发明专利一种适用于去除污水处理厂活性污泥中淤沙的分离器授权发明专利机械洗沙器授权发明专利一种高淀粉含量热塑性淀粉、聚酯共混物的制备方法及应用授权发明专利一种快速评价污废水处理用有机填料生物亲和性的方法授权发明专利上流式固体碳源生物膜载体反硝化生物反应器授权发明专利一种低能耗的反硝化生物滤池装置及其处理方法授权发明专利种曝气生物滤池设备主要完成人情况表技术职称工作单位重庆大学对本项目技术创造性贡献曾获国家科技奖励情况是本项目的负责人。主持项目总体设计、研发和工程示范，是国家科技支撑计划课题城镇水系统减碳关键技术集成研究与示范”的课题负责人，对发明点2、3有贡献。是5件授权发明专利的发明人（见知识产权证明目录授权核心发平与型黄勺奖,2013年度，重庆市科技进步二等奖，高盐高氮磷高浓度榨菜第一发明人,废水治理关键技术与应用.排名第3（2013J2-39-R03）。”）、1件（附件4）参编国家行业标准1部（附件33）、国家协会团体标准2部（附件\n\n34）、国家技术指南1部（附件35）,主编和参编国家可持续发展实验区技术指南各1部（附件37）。在本项目研发工作中投入的工作量占本人工作总量的60%o2许柯副教授南京大学是本项目的主要研究骨干。对发明点2、3有贡献。是4件授权发明专利的发明人（见十、主要知识产权证明目录”，参编国家协会团体标准3部、主编和参编国家可持续发展实验区技术指南各1部，在本项目研发工作中投入的工作量占本人工作总量的60%o3何强教授重庆大学是本项目的主要研究骨干，问时推进技术成果的转化。对发明点2、3有贡献。是6件授权发明专利的发明人（见十、主要知识产权证明目录”，参编国家技术指南2部、国家行业标准1部，在本项目研发工作中投入的工作量占本人工作总量的50%o2013年度，重庆市科技进步奖，二等奖，高盐高氮磷高浓度榨菜废水治理关键技术与应用，排名第2（2013-J-2-39-R02）。4耿金菊教授南京大学是本项目的主要研究骨干。对发明点1、2有贡献。是5件授权发明专利的发明人（见十、主要知识产权证明目录”），在本项目研发工作中投入的工作量占本人工作总量的40%o5周健教授重庆大学是本项目的主要研究骨干。对发明点1、2有贡献。是2件授权发明专利的发明人（见十、主要知识产权证明目录”），在本项目研发工作中投入的工作量占本人工作总量的40%o2013年度，重庆市科技进步奖，二等奖，高盐高氮磷高浓度榨菜废水治理关键技术与应用.排名第4（2013-J-2-39-R04）。\n6吉及教授重庆大学是本项目的主要研究骨干。对发明点1、2有贡\n献。是10件授权发明专利的发明人（见十、主要知识产权证明目录”），在本项目研发工作中投入的工作量占本人工作总量的40%o