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成果簡介：近年來我國的食品加工產(chǎn)業(yè)得到迅速發(fā)展，但其生產(chǎn)過程中所排 放的大量有機(jī)廢水給環(huán)境帶來了極大壓力。針對食品加工產(chǎn)生高濃有機(jī)廢水 的生物處理工藝所產(chǎn)生的剩余污泥后續(xù)處理成本高、易對環(huán)境造成二次污染 等問題，本項(xiàng)目自行開發(fā)了污泥原位減量的連續(xù)化好氧-厭氧耦合工藝（Continuous Aerobic-anaerobic Coupled process，CAAC）。該技術(shù)對 COD

在國際水科學(xué)院終身院士王寶貞教授主持下，哈爾濱工業(yè)大學(xué)（深圳研究生院與水污染控制研究中心）自主研發(fā)成功國內(nèi)外首創(chuàng)的專利技術(shù)——強(qiáng)化淹沒生物膜-活性污泥復(fù)合生物處理工藝（簡稱EHYBFAS工藝，專利號200620017991.5）。參與研發(fā)人員主要有：金文標(biāo)、曹向東、王淑梅，以及哈工大深圳研究生院2005級部分研究生、2006級部分研究生。該技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了污泥停留時間跟水力停留時間的分離，且實(shí)現(xiàn)了懸浮態(tài)活性污泥的停留時間與附

針對我國污泥高含砂、高含固等特點(diǎn)，對我國低有機(jī)質(zhì)污泥尤其是高含固（TS>10%）污泥高級厭氧消化技術(shù)路線領(lǐng)域開展研究，從厭氧消化的可行性、物質(zhì)流特征、微生物種群及強(qiáng)化調(diào)控、熱/堿強(qiáng)化水解預(yù)處理技術(shù)、污泥/餐廚協(xié)同消化技術(shù)等方面，特別是加強(qiáng)在污泥厭氧消化體系中物質(zhì)流轉(zhuǎn)化機(jī)制的研究工作，突破針對我國低有機(jī)質(zhì)污泥提升厭氧降解率與產(chǎn)氣率的關(guān)鍵技術(shù)研究與機(jī)理研究，為我國污泥高級厭氧消化研究提供支撐。 提出適用于我國低有機(jī)質(zhì)污泥泥質(zhì)特性的高溫水熱強(qiáng)化預(yù)處理技術(shù)，突破高溫水熱對污泥強(qiáng)化水解的作用機(jī)制與最佳反應(yīng)條件，技術(shù)成果形成成套化裝備，并在示范工程中得到應(yīng)用轉(zhuǎn)化與運(yùn)行優(yōu)化；突破高含固污泥高級厭氧消化的物質(zhì)強(qiáng)化轉(zhuǎn)化關(guān)鍵技術(shù)，對含固率、溫控、攪拌等重要參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化開發(fā)，技術(shù)成果在示范工程中得到應(yīng)用轉(zhuǎn)化與運(yùn)行優(yōu)化。1.目標(biāo)及意義 1）提出適應(yīng)于我國低有機(jī)質(zhì)污泥泥質(zhì)特征的污泥高溫水熱強(qiáng)化預(yù)處理技術(shù)，并與高含固污泥厭氧消化關(guān)鍵技術(shù)相耦合，形成基于高溫水熱強(qiáng)化的高含固污泥高級厭氧消化技術(shù)，開發(fā)具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)技術(shù)成果的在長沙污泥厭氧消化工程中的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用； 闡明在污泥厭氧消化新技術(shù)中有機(jī)質(zhì)在固-液-氣相變體系中的物質(zhì)流特征，基于有機(jī)質(zhì)的定向轉(zhuǎn)化，進(jìn)一步對污泥高級厭氧消化新技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化開發(fā)，進(jìn)一步提升甲烷產(chǎn)率和降解率，為污泥厭氧消化的效率提升提供技術(shù)支撐。基于對污泥厭氧消化過程的物質(zhì)流和微生物特征的研究，在技術(shù)層面，從“易降解物質(zhì)定向轉(zhuǎn)化”、“難降解單元分質(zhì)活化”和“微生物分相調(diào)控”三方面入手，開發(fā)強(qiáng)化物質(zhì)轉(zhuǎn)化的水熱、生物酸化等預(yù)處理新技術(shù)，確定關(guān)鍵技術(shù)單元組成、關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)和條件；在工藝層面，從強(qiáng)化固相溶解-液相高速甲烷化入手，開發(fā)高效厭氧消化工藝流程，開發(fā)適用于我國高含固污泥物料特點(diǎn)的厭氧消化技術(shù)與裝備，提出可靠的攪拌和保溫方案以及反應(yīng)器構(gòu)造等關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)，在此基礎(chǔ)上，形成高含固污泥熱水解-厭氧消化集成技術(shù)，并進(jìn)行工程示范；進(jìn)一步提高污泥高含固厭氧消化工藝的物質(zhì)轉(zhuǎn)化效率與資源化利用水平。1）預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益  熱水解預(yù)處理-高含固協(xié)同厭氧消化技術(shù)可有效提高污泥厭氧消化處理能力，增強(qiáng)污泥產(chǎn)期效率，降低污泥處理處置能耗。工程效益可望達(dá)到1億元以上。2）預(yù)期的社會效益  熱水解預(yù)處理-高含固協(xié)同厭氧消化技術(shù)可有效提高污泥厭氧消化處理能力，增強(qiáng)對污泥的處理處置能力，有效緩解污泥處理處置壓力，進(jìn)一步提高污泥高含固厭氧消化工藝的物質(zhì)轉(zhuǎn)化效率與資源化利用水平。

項(xiàng)目背景是北京市燃?xì)饩o缺，日缺口最多達(dá)800萬立方米；北京市大力推廣市政天然氣管網(wǎng)入村工程；污水處理產(chǎn)生的大量污泥造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染；北京2014年工業(yè)污泥產(chǎn)量超過100萬噸；污泥是城市水處理廠的伴隨產(chǎn)物，隨著社會文明的進(jìn)步以及環(huán)保水平的提高，污水處理能力和處理量也在逐年增長, ,污泥的處理處置問題已成為世界性的課題。 目前國內(nèi)污泥的處理處置率很低,主要是填埋和農(nóng)用,也有一部分進(jìn)行焚燒處理,而這些處理方式均會導(dǎo)致不同程度的二次污染問題。污泥熱解技術(shù)具有可回收能源 和有用物質(zhì)、技術(shù)不復(fù)雜、氣體能源產(chǎn)品可不需要儲存、對不同的物料成分可以靈活運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)。 項(xiàng)目創(chuàng)新點(diǎn)在于太陽能干燥技術(shù)實(shí)現(xiàn)污泥干燥和減量化，有低能耗、綠色環(huán)保的優(yōu)勢。污泥熱解-氣化工藝及關(guān)鍵設(shè)備循環(huán)流化床均系自主開發(fā)，具有自主知識產(chǎn)權(quán)，可實(shí)現(xiàn)污泥所蘊(yùn)含的化學(xué)能高效轉(zhuǎn)化為生物燃?xì)狻Ｎ勰酂峤?氣化工藝主要產(chǎn)品系生物燃?xì)猓?lián)產(chǎn)灰分和中壓蒸汽。污泥熱解-氣化工藝實(shí)現(xiàn)污泥中灰分無害化利用制建材并回收重金屬。污泥熱解-氣化工藝實(shí)現(xiàn)廢物零排放，原子經(jīng)濟(jì)性高。 本技術(shù)使用固定床反應(yīng)器,以制備氣體燃料為目的,對城市污水處理廠的污泥進(jìn)行了熱解資源化研究。以污泥為原料進(jìn)行了熱解工藝開發(fā),考察不同反應(yīng)條件對熱解效果的影響。得出在合適的操作條件下,污泥熱解制備氣體燃料最佳的反應(yīng)條件。此時,氣體產(chǎn)率達(dá)35%,所得氣體中可燃組分H2、CH4和CO的總含量達(dá)到了60% ,產(chǎn)氣熱值為8039.77kJ/m3。對500℃時生成的焦油進(jìn)行了成分分析,發(fā)現(xiàn)焦油中N和O含量較高,若用于燃燒可能會產(chǎn)生較多的二次污染物。 分別用干污泥和濕污泥與生物質(zhì)混合,進(jìn)行共熱解技術(shù)開發(fā)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)干污泥中摻混50%時,能有效提高污泥熱解的氣體產(chǎn)率。濕污泥與生物質(zhì)進(jìn)行混合熱解時, 隨混合物中生物質(zhì)比例的增加,溫度的增加,氣體產(chǎn)率、氣體熱值逐漸增加。對污泥熱解殘渣進(jìn)行了水蒸氣氣化反應(yīng)。分別改變溫度、固相停留時間、水蒸氣流量和 催化劑等條件,考察其對氣化結(jié)果的影響。得出污泥熱解殘渣水蒸氣氣化制取富氫燃?xì)獾淖罴褩l件。

、（專利號：ZL 201310363705.5） 簡介：本發(fā)明公開了一種基于微型動物種群密度分析的活性污泥狀態(tài)分析預(yù)測方法，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。針對目前活性污泥法中污泥狀態(tài)分析指標(biāo)的間接性、滯后性，建立了一個集活性污泥微型動物的密度統(tǒng)計分析、微型動物密度函數(shù)計算與污泥狀態(tài)檢索表使用為一體的整套方法，對活性污泥狀態(tài)進(jìn)行簡單、快速、準(zhǔn)確的分析與預(yù)測。該方法對于提高活性污泥法污水處理過程的運(yùn)行管理效率，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義，并在污水生物處理

（專利號：ZL 201310365286.9） 簡介：本發(fā)明公開了一種基于城鎮(zhèn)生活污水純氧曝氣的污泥顆粒化方法，屬于污水處理技術(shù)領(lǐng)域。該方法采用SBR反應(yīng)器，高徑比為10-12.5，排水比為50-70%，純氧通過反應(yīng)器底部的擴(kuò)散器進(jìn)行曝氣，曝氣量為0.85-1.54m3/m3·h；反應(yīng)器內(nèi)溫度為17-23℃，pH值5.5-8.0；反應(yīng)器運(yùn)行周期為12h。該方法共分4個階段進(jìn)行梯度培養(yǎng)，培養(yǎng)時間短，經(jīng)過33-40d完成污泥顆粒化。采用本發(fā)明

一、成果簡介 本項(xiàng)目針對當(dāng)前我國城鄉(xiāng)大量存在的市鎮(zhèn)污泥，采用環(huán)境生物技術(shù)，開展好氧堆肥發(fā)酵快速處理，實(shí)現(xiàn)廢物的循環(huán)利用，對于保障生態(tài)環(huán)境，推動有機(jī)固體污泥的資源化利用以及生物有機(jī)肥企業(yè)的發(fā)展，有著重要的意義。項(xiàng)目解決了傳統(tǒng)污泥堆肥中堆肥時間長、養(yǎng)分損失大、臭味控制難以及規(guī)模化工業(yè)化生產(chǎn)水平落后等問題，堆肥周期從已往的35-45天縮短到10-15天，堆肥養(yǎng)分損失減少了30%以上，堆肥臭味得到明顯控制，有關(guān)成果已授權(quán)專利4項(xiàng)，達(dá)到國際先進(jìn)水平。

本發(fā)明涉及城市污水廠及給水廠污泥的廢棄物資源化處理利用。本發(fā)明輕質(zhì)陶粒的制備方法，包括原料配料、均化、成型、預(yù)處理、焙燒、冷卻，其特征在于：a.原料重量比：給水廠污泥70～100％，污水廠污泥0～30％；b.預(yù)處理：溫度300℃～500℃，預(yù)處理時間10～30min；c.焙燒：溫度1130℃～1170℃，時間5～15min。以給水廠污泥為主要原料，加入污水廠污泥為添加劑燒制的陶粒，應(yīng)用價值高，不但同時處置了大量的給水廠和污水廠污泥，實(shí)現(xiàn)兩種污泥的綜合利用，還能得到性能較好的輕質(zhì)陶粒，并能配制出可以

本發(fā)明公開了一種高濃度水性油墨廢液處理及其污泥脫水的方法，其特征在于包括下列步驟：將水性油墨廢液加入反應(yīng)器；向水性油墨廢液中投加無機(jī)酸，調(diào)節(jié)廢液的pH值為1-2，曝氣攪拌3-10min；加熱污泥，使污泥溫度達(dá)到70-90℃，污泥脫水形成塊狀污泥；取出上層污泥；向廢水中投加堿液，調(diào)節(jié)廢水的pH值為9-12，曝氣0.5-2h；向廢水中投加無機(jī)酸，中和后排放。采用本發(fā)明的處理方法，實(shí)現(xiàn)了油墨廢液污染物去除和污泥脫水一體化，污染物去除率達(dá)到90%以上，脫色率達(dá)到99%以上，污泥結(jié)構(gòu)致密，含水率低于40%，實(shí)現(xiàn)了廢水處理與污泥脫水一體化。有益效果：a. 該種高濃度水性油墨廢液經(jīng)本發(fā)明方法處理，廢液脫色率高達(dá)99%以上，CODCr去除率達(dá)到90%以上，氨氮去除率達(dá)到92%以上；b. 經(jīng)本發(fā)明方法處理，污泥脫水速度快，脫水效率高，脫水后形成的塊狀污泥結(jié)構(gòu)致密，含水率低于40%，遠(yuǎn)低于常規(guī)脫水方法，污泥體積小，便于運(yùn)輸和處置；c. 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了高濃度水性油墨廢水處理與污泥脫水的一體化，工藝設(shè)備簡單。

1 成果簡介本項(xiàng)目在研發(fā)過程中得到了教育部留學(xué)人員歸國基金、教育部博士點(diǎn)基金、自然科學(xué)基金、國家科技支撐計劃的部分支持，經(jīng)過主持單位和協(xié)作單位的聯(lián)合攻關(guān)，經(jīng)過 8 年的時間研究完成的。通過實(shí)驗(yàn)室小試，開發(fā)出可將污泥停留時間和水力停留時間分離的新型多孔微生物載體，研究了好氧-厭氧耦合污泥減量化的機(jī)理。采用設(shè)計的新型載體構(gòu)建了中試裝置，進(jìn)行現(xiàn)場中試和實(shí)際應(yīng)用，取得了一系列突破性的進(jìn)展和成果，并成功的將該項(xiàng)目應(yīng)用在生活污水、河道污水和工業(yè)廢水的治理中，在項(xiàng)目研究過程中共申請國家發(fā)明專利 6 項(xiàng)（其中5 項(xiàng)已授權(quán)），實(shí)用新型 1 項(xiàng)，發(fā)表論文 30 余篇，翻譯教材 2 部。 該項(xiàng)目在實(shí)施過程中，主要取得如下幾個方面的技術(shù)突破： （ 1）研究了好氧-厭氧耦合體系在處理廢水的同時對污泥減量化的作用機(jī)理，開發(fā)出好氧-厭氧多次反復(fù)耦合原位污泥減量技術(shù)。 （ 2）對多孔載體的結(jié)構(gòu)及對剩余污泥的截流效果進(jìn)行了全面研究。設(shè)計了一種空隙率高、對污泥截流效果好的多孔載體。 （ 3）開發(fā)出以天然高分子為助凝劑的鐵鹽混凝除磷技術(shù)。 （ 4）實(shí)現(xiàn)了該技術(shù)的實(shí)際推廣應(yīng)用，分別應(yīng)用于處理城市生活污水、農(nóng)村的生活污水、工業(yè)廢水和河道污染治理中。在高碑店污水處理廠進(jìn)行的運(yùn)行兩年的 103/d 的中試實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，運(yùn)行效果穩(wěn)定，在水力停留時間為 12h 時，出水 COD 保持在 60mg/L 以下，出水 SS 在 30mg/L以下，兩年不需要排泥。在廣東肇慶處理 5m3/d 的高濃度發(fā)酵制藥廢水（ COD 2000~3000 mg/L），運(yùn)行近一年的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在水力停留時間為 27h 時，出水 COD 保持在 100 mg/L 以下，出水 SS 在 50mg/L 以下。 在以上中試試驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上，我們將該技術(shù)推廣應(yīng)用于青島即墨市兩個社會主義新農(nóng)村的生活污水處理（日處理量 150~180 噸），上海浦東區(qū)金家村農(nóng)村生活污水處理（適于不同地理特點(diǎn)的 170 套反應(yīng)器，服務(wù)人口 2120 人），佛山市石角涌河道截污工程（日處理量 1000~3000噸）和河北威遠(yuǎn)生物化工有限公司的農(nóng)藥廢水處理項(xiàng)目（日處理量 780 噸）。應(yīng)用結(jié)果表明該技術(shù)可以有效地去除廢水中的有機(jī)物及氮，同時實(shí)現(xiàn)原污泥減量化，而且對于用常規(guī)方法不能去除的有機(jī)物（如苯、苯酚等）也可以有效地去除。新型多孔微生物載體技術(shù)在污水處理過程中不需要對剩余污泥進(jìn)行處理，運(yùn)行管理簡單，運(yùn)行成本低，具有廣闊的應(yīng)用前景。2 技術(shù)指標(biāo)生活污水經(jīng)過處理后達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn) GB18918-2002》一級B 排放標(biāo)準(zhǔn)；處理生活污水的過程中剩余污泥減量 60~75%；處理河道污水的過程中剩余污泥減量 70~85%；多孔微生物載體的使用壽命在 10 年以上；工業(yè)污水由于種類較多，排放標(biāo)準(zhǔn)不一，需要根據(jù)具體的情況進(jìn)行確定。3 應(yīng)用說明本技術(shù)主要是應(yīng)用于新建或者現(xiàn)有污水處理廠污泥減量、廢水處理方面。該技術(shù)利用多孔載體和定點(diǎn)曝氣技術(shù)，在反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)了沿載體軸向、反應(yīng)器水流和高度方向的多層次好氧-厭氧反復(fù)耦合環(huán)境，從而在同一個反應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)好氧-厭氧微生物反應(yīng)的耦合。實(shí)驗(yàn)室采用人工廢水的小試研究結(jié)果表明，該類耦合體系的 COD 去除率大于 90%，而與傳統(tǒng)廢水處理工藝相比，剩余污泥的產(chǎn)率可以減少 90%以上。 對該類耦合體系實(shí)現(xiàn)污泥減量的機(jī)理研究表明，好氧區(qū)增殖的污泥進(jìn)入下游的厭氧區(qū)后發(fā)生死亡溶解釋放出胞內(nèi)蛋白質(zhì)等組分，進(jìn)一步被降解成小分子物質(zhì)，這些物質(zhì)流入下游好氧區(qū)被污泥再次利用，強(qiáng)化了污泥的隱性增殖；而微型動物的穩(wěn)定存在強(qiáng)化了捕食效應(yīng)。整個過程伴隨著 CO2、 N2 的釋放，使得進(jìn)水中有機(jī)物以氣體形式脫離體系，從而實(shí)現(xiàn)了廢水的凈化處理和剩余污泥的原位減量。 為了進(jìn)一步將污泥停留時間和水力停留時間分離以實(shí)現(xiàn)污泥減量效果，本研究設(shè)計開發(fā)了新型的多孔微生物載體。采用設(shè)計的新型載體構(gòu)建了中試裝置，進(jìn)行現(xiàn)場中試和實(shí)際應(yīng)用，取得了一系列突破性的進(jìn)展和成果，驗(yàn)證了新型載體的實(shí)際應(yīng)用效果，并進(jìn)而成功地將該技術(shù)應(yīng)用在生活污水、河道污水和工業(yè)廢水的治理中，在處理生活污水的過程中可以使污泥減量 60~75%，處理河道污水的過程中可以使污泥減量 70~85%。4 效益分析城市污水處理廠污泥安全處置工作有其艱巨性和復(fù)雜性，特別對于污水處理規(guī)模較小，污泥厭氧發(fā)酵無法實(shí)施的地方，污泥減量化污水處理技術(shù)的應(yīng)用將成為必要的選擇。通過該技術(shù)的實(shí)施，可以大量的減少剩余污泥的產(chǎn)量，減少填埋用地，節(jié)約土地資源，避免了對環(huán)境的二次污染。同時，由于污水處理廠對污泥處理量的減少，運(yùn)行費(fèi)用隨之降低，而且運(yùn)行管理簡單，對促進(jìn)我國水處理事業(yè)的發(fā)展有積極的影響。 該技術(shù)既可以用于生活污水的處理也可以用于工業(yè)廢水的處理，適用范圍比較廣，而且在處理污水的同時可以大量的減少剩余污泥的產(chǎn)量。不僅可以減少污水處理設(shè)備的投資，而且可以節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用， 適于中小規(guī)模的生活污水處理及有機(jī)工業(yè)污水處理。5 合作方式技術(shù)轉(zhuǎn)讓或合作開發(fā)。