依托水專項創新科技 保障東深供水安全
(212).jpg)
大摻量印染廢水市政污水廠
穩定運行示范工程
(21).jpg)
集中式表面處理工業園
污水深度處理示范工程
.jpg)
江北水質凈化廠尾水
深度處理示范工程
東江是珠江三大水系之一，發源于江西省贛州市尋鄔縣，干流全長562公里，其中廣東境內435公里。改革開放以來，東江流域既是我國率先發展的區域，也是珠江三角洲及香港特別行政區最重要的飲用水水源地，其水質的好壞對國家社會經濟發展有重大的影響。
然而，隨著東江流域經濟的持續高速發展，排入河流的污染物總量和種類不斷增加，且入江污染物類型由常規污染物為主向常規污染物、重金屬和持久性有機污染物的復合型轉變。水質良好的上、中游區域水環境面臨著巨大的經濟發展壓力，水質有下降趨勢，而經濟較發達的下游城市群（深圳、東莞、廣州）水質污染嚴重，沒有客水的本地河涌在大力治理下雖然扭轉了黑臭現象，但供水仍有風險，其“高功能水質要求”與區域“高發展速度、高經濟密度”之間的矛盾使得水質保護任務十分艱巨。
為了解決這一矛盾，國家“水體污染控制與治理科技重大專項”立項“東江流域水質與水生態風險控制技術集成與綜合示范”項目，選擇代表不同典型行業以及不同城鎮化發展水平的小金河流域、沙河流域龍溪集水區、官湖河流域等對干流水質產生較大風險的典型濱江城鎮為研究區域，設置了“城鎮化水源集水區域水污染系統控制技術集成與綜合示范”課題，由環境保護部華南環境科學研究所、南京大學、廣東省環境科學研究院、華南師范大學、惠州市環境科學研究所等單位承擔。
三大突破助力實現“風險排水不入江”
1課題組在研究中突破了基于常規污染物提標排放、痕量污染物風險可控的受納綜合工業尾水的市政污水深度凈化集成技術，在實際應用中發揮出良好效果。小金河流域長期無序發展，工業、居住與生態服務功能相互沖突，PCB、五金以及寶石加工業排放的廢水中有毒有害物質含量高，且難以有效去除，加之小作坊企業非法偷排時有發生，區域排水風險較高。課題以城鎮污水處理廠受納綜合工業尾水為研究對象，研發了基于新型陶粒催化劑的H2O2/O3多相催化氧化集成技術，技術以臭氧氧化為基礎，輔以雙氧水和自主研發的負載有金屬的固體陶粒催化劑，形成多相氧化體系，對含有大宗綜合工業尾水的市政污水進行強化脫毒減害，能實現有毒有害物去除70%以上，具有臭氧利用率高、氧化性能好、處理效率高、無污泥產生、便于控制管理、無二次污染且價格低廉等優勢。
結合小金河流域內江北水質凈化廠長期受納綜合工業尾水，常規工藝難以去除有毒有害物等實際需求，課題組在江北水質凈化廠開展了脫毒減害工程示范。經過檢測，在實現尾水常規指標優于一級A排放標準的同時，尾水中典型痕量污染物EDCs中壬基酚、雙酚A去除率達70%；PPCPs中殺菌劑三氯生、三氯卡班、酸性藥物水楊酸、雙氯芬酸等去除率達80%，獲得了良好的示范效果，有效控制了小金河流域風險排水入江。
2課題組在研究中還突破了電鍍行業排水主要指標達Ⅳ類以上的廢水深度處理及回用成套技術。長期以來，廣東省惠州市博羅縣龍溪電鍍基地在污水處理方面都面臨著來水水質波動大、鎳和TP等易超標因子難以穩定達標的問題。針對這一情況，課題組兼顧沙河流域龍溪集水區表面處理行業由粗放型向集約型轉變及行業污染物排放標準升級的需求，以排水風險控制為目標，開發出除磷除重金屬的納米復合新材料，形成以特種環境納米復合材料末端吸附把關為核心的電鍍園區分質收集-分質預處理-綜合處理-末端把關廢水深度處理及回用成套技術。
據了解，這種基于特種環境納米復合材料的電鍍園區綜合廢水深度處理技術，利用DONNAN強化吸附作用，可實現廢水中鎳、磷等污染物的深度凈化和穩定達標排放，與電鍍園區污水優化分流技術、廢液回收、智能管控等新技術相集成，成功實現了工程化應用。
由于電鍍工藝過程中會加入大量的次亞磷酸鈉作為化學鍍劑，導致電鍍廢水中的磷大部分以次亞磷酸根或焦磷酸鹽等其他非正磷酸鹽的形式存在，傳統處理方法難以保證TP穩定達標。為了攻克這個難題，課題組結合項目現場實際運行工藝開發了“臭氧氧化+特種樹脂吸附”處理工藝為核心的化學除磷技術，通過臭氧氧化將水體中的非正磷酸鹽基本完全轉化為正磷酸鹽，并經特種環境納米復合材料進行吸附去除，TP去除率達95%以上，實現外排水TP穩定低于0.3mg/L，達到地表水Ⅳ類排放標準。
此外，針對廢水中部分總鎳為絡合形態、屬于易超標因子，課題組還開發了“強化破絡+樹脂吸附”工藝路線，使總鎳濃度穩定低于0.1mg/L以下。龍溪電鍍基地污水處理廠（二期）工程采用課題組研發的這套電鍍園區集成處理工藝對污水處理廠含鎳廢水處理及生化尾水除磷工藝進行升級改造后，實現示范工程綜合排水Ni、Cr等重金屬以及COD、NH3-N、TP等主要排水指標達Ⅳ類標準，為促進電鍍園區可持續健康發展，推進城鎮集中工業園排水自然回歸提供了技術支撐。
3不僅如此，課題組還研發集成了水源敏感區域大摻量印染廢水市政污水處理廠提標穩定運行、脫毒減害以及風險排水輸離技術。官湖河流域處于東江水源敏感區域，城鎮化率高，支柱產業牛仔服裝業呈大規模無序發展，未經深度處理的印染工業廢水排入周邊內河涌，導致內河涌受到嚴重污染，直接影響到東江北干流水質。為提升地區環境承載能力，有效解決流域內漂染企業工業廢水排放問題，促進牛仔服裝產業轉型升級，2012年，廣州市環保局對流域內相關漂染企業污染整治實施環保掛牌督辦，要求企業在2013年完成廢水污染設施升級改造，生產廢水統一排入永和污水處理廠集中處理達標后排放。
針對當地存在的這些問題，課題研發集成了“預處理工藝+CEA0綜合處理工藝+深度處理工藝”為核心的大摻量印染廢水市政污水處理廠穩定運行與毒害污染物去除集成工藝，主要工藝流程為“混凝沉淀+水解酸化+好氧工藝+沉淀+絮凝沉淀+V型濾池+新型UV”。此工藝通過前后的物化處理工序增強了整個污水處理系統的穩定性和安全性，提高了抗負荷能力和處理效率；厭氧段采用脈沖布水方式，污泥流失少，可保證污泥濃度以及泥水混合效果；污水在好氧池的流動呈現出整體推流而在不同區域內為完全混合的復雜流態，保證了處理效果，使出水水質比較穩定；曝氣系統采用管式微孔曝氣器，可提高充氧效率，減少供氣量，從而降低風機的動力消耗；過濾采用V型濾池形式，通過末端的新型紫外消毒技術實現對毒害污染的有效降解和削減。通過廣州新塘永和污水處理廠三期工程示范應用，印染廢水最大混摻比例可達80%，實現出水水質穩定在一級A標準排放的同時，特征痕量污染物EDCs（壬基酚、雙酚A）、三氯生、水楊酸、雙氯芬酸等的去除率達到90%，COD、NH3-N、TP年削減量分別達7500噸、110噸、80噸。
加快成果轉化與推廣，新技術不再“束之高閣”
課題組立足電鍍、印染、市政污水等典型行業排水的提標改造、穩定運行與資源化，以及痕量污染的高效削減，研制了電鍍含鎳廢水深度處理裝置、單級樹脂吸附裝置、印染廢水深度處理裝置、市政污水提標改造的曝氣生物濾池裝置、曝氣生物濾池脫除總氮設備、含氰電鍍廢水臭氧氧化設備等一批裝置和設備；開發了新型樹脂基納米復合材料、羥肟修飾磁性殼聚糖吸附劑、基于氨基化MCM-41分子篩的PVDF復合超濾膜、球狀碳素纖維組合填料等一批高性能環境功能材料，并與當地高新技術企業共同推動課題成果轉化。依托研發技術、裝置和材料，課題組成功培育的廣州市華綠環保科技有限公司獲得高新企業認定，2014年~2017年實現年均產值約4000萬元，為新技術扎實落地走好了第一步。
同時，課題組還結合課題研究成果，從發展布局優化、產業結構升級、工程減緩、綜合調控等多方面著手，研究制定了東江流域城鎮化水源集水區水質風險控制總體策略，并形成3個流域水環境綜合治理方案，通過指導地方實施，研究示范區主要支流入東江干流水質功能持續提升，主要指標優于Ⅳ類，水源風險大幅降低。
此外，課題組通過承擔東江流域內“良好湖泊專項”“東江流域國土江河綜合整治試點”“水十條”等重大專項以及各級行政區生態環境保護規劃，為東江流域水環境綜合治理以及東江高功能飲用水安全保障提供了有效的科技支撐。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
