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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）。該技術對 COD

在國際水科學院終身院士王寶貞教授主持下，哈爾濱工業(yè)大學（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——強化淹沒生物膜-活性污泥復合生物處理工藝（簡稱EHYBFAS工藝，專利號200620017991.5）。參與研發(fā)人員主要有：金文標、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。該技術不僅實現(xiàn)了污泥停留時間跟水力停留時間的分離，且實現(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，對我國低有機質污泥尤其是高含固（TS>10%）污泥高級厭氧消化技術路線領域開展研究，從厭氧消化的可行性、物質流特征、微生物種群及強化調(diào)控、熱/堿強化水解預處理技術、污泥/餐廚協(xié)同消化技術等方面，特別是加強在污泥厭氧消化體系中物質流轉化機制的研究工作，突破針對我國低有機質污泥提升厭氧降解率與產(chǎn)氣率的關鍵技術研究與機理研究，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質污泥泥質特性的高溫水熱強化預處理技術，突破高溫水熱對污泥強化水解的作用機制與最佳反應條件，技術成果形成成套化裝備，并在示范工程中得到應用轉化與運行優(yōu)化；突破高含固污泥高級厭氧消化的物質強化轉化關鍵技術，對含固率、溫控、攪拌等重要參數(shù)進行優(yōu)化開發(fā)，技術成果在示范工程中得到應用轉化與運行優(yōu)化。1.目標及意義 1）提出適應于我國低有機質污泥泥質特征的污泥高溫水熱強化預處理技術，并與高含固污泥厭氧消化關鍵技術相耦合，形成基于高溫水熱強化的高含固污泥高級厭氧消化技術，開發(fā)具有完全自主知識產(chǎn)權的技術，并實現(xiàn)技術成果的在長沙污泥厭氧消化工程中的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應用； 闡明在污泥厭氧消化新技術中有機質在固-液-氣相變體系中的物質流特征，基于有機質的定向轉化，進一步對污泥高級厭氧消化新技術進行優(yōu)化開發(fā)，進一步提升甲烷產(chǎn)率和降解率，為污泥厭氧消化的效率提升提供技術支撐。基于對污泥厭氧消化過程的物質流和微生物特征的研究，在技術層面，從“易降解物質定向轉化”、“難降解單元分質活化”和“微生物分相調(diào)控”三方面入手，開發(fā)強化物質轉化的水熱、生物酸化等預處理新技術，確定關鍵技術單元組成、關鍵技術參數(shù)和條件；在工藝層面，從強化固相溶解-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的厭氧消化技術與裝備，提出可靠的攪拌和保溫方案以及反應器構造等關鍵設計參數(shù)，在此基礎上，形成高含固污泥熱水解-厭氧消化集成技術，并進行工程示范；進一步提高污泥高含固厭氧消化工藝的物質轉化效率與資源化利用水平。1）預期的經(jīng)濟效益  熱水解預處理-高含固協(xié)同厭氧消化技術可有效提高污泥厭氧消化處理能力，增強污泥產(chǎn)期效率，降低污泥處理處置能耗。工程效益可望達到1億元以上。2）預期的社會效益  熱水解預處理-高含固協(xié)同厭氧消化技術可有效提高污泥厭氧消化處理能力，增強對污泥的處理處置能力，有效緩解污泥處理處置壓力，進一步提高污泥高含固厭氧消化工藝的物質轉化效率與資源化利用水平。

項目背景是北京市燃氣緊缺，日缺口最多達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,也有一部分進行焚燒處理,而這些處理方式均會導致不同程度的二次污染問題。污泥熱解技術具有可回收能源 和有用物質、技術不復雜、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行等優(yōu)點。 項目創(chuàng)新點在于太陽能干燥技術實現(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-氣化工藝及關鍵設備循環(huán)流化床均系自主開發(fā)，具有自主知識產(chǎn)權，可實現(xiàn)污泥所蘊含的化學能高效轉化為生物燃氣。污泥熱解-氣化工藝主要產(chǎn)品系生物燃氣，聯(lián)產(chǎn)灰分和中壓蒸汽。污泥熱解-氣化工藝實現(xiàn)污泥中灰分無害化利用制建材并回收重金屬。污泥熱解-氣化工藝實現(xiàn)廢物零排放，原子經(jīng)濟性高。 本技術使用固定床反應器,以制備氣體燃料為目的,對城市污水處理廠的污泥進行了熱解資源化研究。以污泥為原料進行了熱解工藝開發(fā),考察不同反應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條件。此時,氣體產(chǎn)率達35%,所得氣體中可燃組分H2、CH4和CO的總含量達到了60% ,產(chǎn)氣熱值為8039.77kJ/m3。對500℃時生成的焦油進行了成分分析,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混合,進行共熱解技術開發(fā)。結果發(fā)現(xiàn),當干污泥中摻混50%時,能有效提高污泥熱解的氣體產(chǎn)率。濕污泥與生物質進行混合熱解時, 隨混合物中生物質比例的增加,溫度的增加,氣體產(chǎn)率、氣體熱值逐漸增加。對污泥熱解殘渣進行了水蒸氣氣化反應。分別改變溫度、固相停留時間、水蒸氣流量和 催化劑等條件,考察其對氣化結果的影響。得出污泥熱解殘渣水蒸氣氣化制取富氫燃氣的最佳條件。

、（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)分析預測方法，屬于污水處理技術領域。針對目前活性污泥法中污泥狀態(tài)分析指標的間接性、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)進行簡單、快速、準確的分析與預測。該方法對于提高活性污泥法污水處理過程的運行管理效率，具有非常重要的現(xiàn)實意義，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，屬于污水處理技術領域。該方法采用SBR反應器，高徑比為10-12.5，排水比為50-70%，純氧通過反應器底部的擴散器進行曝氣，曝氣量為0.85-1.54m3/m3·h；反應器內(nèi)溫度為17-23℃，pH值5.5-8.0；反應器運行周期為12h。該方法共分4個階段進行梯度培養(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 本項目針對當前我國城鄉(xiāng)大量存在的市鎮(zhèn)污泥，采用環(huán)境生物技術，開展好氧堆肥發(fā)酵快速處理，實現(xiàn)廢物的循環(huán)利用，對于保障生態(tài)環(huán)境，推動有機固體污泥的資源化利用以及生物有機肥企業(yè)的發(fā)展，有著重要的意義。項目解決了傳統(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，有關成果已授權專利4項，達到國際先進水平。

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)明輕質陶粒的制備方法，包括原料配料、均化、成型、預處理、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.預處理：溫度300℃～500℃，預處理時間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，應用價值高，不但同時處置了大量的給水廠和污水廠污泥，實現(xiàn)兩種污泥的綜合利用，還能得到性能較好的輕質陶粒，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器；向水性油墨廢液中投加無機酸，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；向廢水中投加無機酸，中和后排放。采用本發(fā)明的處理方法，實現(xiàn)了油墨廢液污染物去除和污泥脫水一體化，污染物去除率達到90%以上，脫色率達到99%以上，污泥結構致密，含水率低于40%，實現(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99%以上，CODCr去除率達到90%以上，氨氮去除率達到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構致密，含水率低于40%，遠低于常規(guī)脫水方法，污泥體積小，便于運輸和處置；c. 本發(fā)明實現(xiàn)了高濃度水性油墨廢水處理與污泥脫水的一體化，工藝設備簡單。

1 成果簡介本項目在研發(fā)過程中得到了教育部留學人員歸國基金、教育部博士點基金、自然科學基金、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，經(jīng)過 8 年的時間研究完成的。通過實驗室小試，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理。采用設計的新型載體構建了中試裝置，進行現(xiàn)場中試和實際應用，取得了一系列突破性的進展和成果，并成功的將該項目應用在生活污水、河道污水和工業(yè)廢水的治理中，在項目研究過程中共申請國家發(fā)明專利 6 項（其中5 項已授權），實用新型 1 項，發(fā)表論文 30 余篇，翻譯教材 2 部。 該項目在實施過程中，主要取得如下幾個方面的技術突破： （ 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理，開發(fā)出好氧-厭氧多次反復耦合原位污泥減量技術。 （ 2）對多孔載體的結構及對剩余污泥的截流效果進行了全面研究。設計了一種空隙率高、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。 （ 4）實現(xiàn)了該技術的實際推廣應用，分別應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行的運行兩年的 103/d 的中試實驗結果表明，運行效果穩(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），運行近一年的實驗結果表明，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。 在以上中試試驗研究的基礎上，我們將該技術推廣應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（適于不同地理特點的 170 套反應器，服務人口 2120 人），佛山市石角涌河道截污工程（日處理量 1000~3000噸）和河北威遠生物化工有限公司的農(nóng)藥廢水處理項目（日處理量 780 噸）。應用結果表明該技術可以有效地去除廢水中的有機物及氮，同時實現(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在污水處理過程中不需要對剩余污泥進行處理，運行管理簡單，運行成本低，具有廣闊的應用前景。2 技術指標生活污水經(jīng)過處理后達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準 GB18918-2002》一級B 排放標準；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，排放標準不一，需要根據(jù)具體的情況進行確定。3 應用說明本技術主要是應用于新建或者現(xiàn)有污水處理廠污泥減量、廢水處理方面。該技術利用多孔載體和定點曝氣技術，在反應器中實現(xiàn)了沿載體軸向、反應器水流和高度方向的多層次好氧-厭氧反復耦合環(huán)境，從而在同一個反應器中實現(xiàn)好氧-厭氧微生物反應的耦合。實驗室采用人工廢水的小試研究結果表明，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。 對該類耦合體系實現(xiàn)污泥減量的機理研究表明，好氧區(qū)增殖的污泥進入下游的厭氧區(qū)后發(fā)生死亡溶解釋放出胞內(nèi)蛋白質等組分，進一步被降解成小分子物質，這些物質流入下游好氧區(qū)被污泥再次利用，強化了污泥的隱性增殖；而微型動物的穩(wěn)定存在強化了捕食效應。整個過程伴隨著 CO2、 N2 的釋放，使得進水中有機物以氣體形式脫離體系，從而實現(xiàn)了廢水的凈化處理和剩余污泥的原位減量。 為了進一步將污泥停留時間和水力停留時間分離以實現(xiàn)污泥減量效果，本研究設計開發(fā)了新型的多孔微生物載體。采用設計的新型載體構建了中試裝置，進行現(xiàn)場中試和實際應用，取得了一系列突破性的進展和成果，驗證了新型載體的實際應用效果，并進而成功地將該技術應用在生活污水、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)酵無法實施的地方，污泥減量化污水處理技術的應用將成為必要的選擇。通過該技術的實施，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，運行費用隨之降低，而且運行管理簡單，對促進我國水處理事業(yè)的發(fā)展有積極的影響。 該技術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備的投資，而且可以節(jié)省運行費用， 適于中小規(guī)模的生活污水處理及有機工業(yè)污水處理。5 合作方式技術轉讓或合作開發(fā)。