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成果名称:低能耗膜-生物反应器污水资源化新技术与工程应用 申请单位:清华大学 鉴定编号:鉴字[教SW2008 ]第038号 鉴定日期:2008.06.22 学 科: 12化工轻纺
本项目研究是在清华大学985项目、国家863课题(2002AA601220、2005AA601030)等课题的支持下,经过主持单位和协作单位的联合攻关,历经7年的时间完成的。 本技术从降低能耗和成本入手,开发了几种经济高效的膜-生物反应器,优选了适用的膜材料,研制了三种膜组件单元;在识别膜污染过程和成因的基础上,开发了一系列的膜污染控制和稳定运行关键技术;针对各种污水处理或回用的需求,构建了几种优化的膜-生物反应器组合工艺;通过对不同类型污水和不同规模的工程示范,突破膜-生物反应器在实际工程应用中的技术难点,达到了规模化工程应用水平。 主要技术经济指标: (1)开发了三种具有自主知识产权的低能耗膜-生物反应器(流化床型、气升循环分体式、平板式)和三种不同型式的膜组件单元,与现有膜-生物反应器相比,膜运行通量有明显提高,运行能耗降低到0.4-0.6 kWh/m3,达到了国际知名企业的先进水平。 (2)首次研发了基于廉价微网基材的动态膜-生物反应器,可大幅度降低膜组件成本和运行能耗,并进行了中试规模的验证。 (3)开发了一系列膜污染控制关键技术:提出了经济曝气量和次临界通量的操作模式,并在不同型式的膜-生物反应器中均得到了很好的应用,可有效地控制膜面污泥沉积;研发了投加混凝剂和氧化剂的混合液膜过滤性调控技术,膜运行周期延长2-4倍;开发了两种适合不同规模和自动化操作程度的膜污染在线化学清洗模式,并在实际工程中得到了应用。 (4)研究了膜-生物反应器用于城市污水脱氮除磷、小区生活污水和洗浴污水回用、医院污水处理以及印染、烟草等工业废水处理与回用的效 果和优化的工艺条件。与传统活性污泥法相比,COD负荷率提高3-5倍,占地面积降低到1/3-1/5,COD去除率>90%;生活污水经MBR处理后,出水水质可满足杂用水和景观水回用(强化脱氮除磷膜-生物反应器出水)标准;烟草废水经MBR-RO处理后可满足锅炉补给水和空调循环冷却水水质标准。 课题组已获授权国家发明专利17项,在研究成果的大规模推广应用方面取得显著成绩,在大型城市污水处理、小区生活污水、医院污水和工业废水等的处理与回用中进行了大规模推广应用,累计处理水量超过23万m3/d,产生了良好的环境、社会和经济效益。
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