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水专项巢湖项目“受工业污染入湖河流污染治理与生态修复技术及工程示范”研究取得重要成果

双桥河是巢湖的一条支流,其入湖口距巢湖取水口水域仅500m,由于长期受工业废水、生活污水及初期雨水等的影响,导致取水口水质恶劣,已经成为巢湖市民饮水安全的直接威胁,因此对其水环境的综合整治已刻不容缓。水专项湖泊主题巢湖项目重点针对巢湖水源功能区内受工业污染入湖河流的污水排放,以及该地区地处城乡结合部,人口居住相对分散,可利用土地极为有限的现状,根据双桥河流域的地形、地貌、水系构成,充分利用双桥河示范区场地特点和污染特征,开展“受工业污染入湖河流污染治理与生态修复技术及工程示范”研究,研发和集成水污染控制与治理的技术,并通过示范工程以及依托工程的实施,控制双桥河主要污染源,削减入河污染负荷,逐步从根本上控制水体污染的恶化趋势,有效改善水环境质量。

目前该研究已取得重要进展:

(一)调查和问题诊断

 通过对进入双桥河的污染进行了调查,研究人员确认了22家主要污染源,对污染源进行分类,据此确定中试地点和示范工程位置;对双桥河流域水质进行定期监测,已取得数据26组,水质指标数据208个;对双桥河底泥进行了详细的取样调查,从潘岗桥开始至入湖口每隔100米左右取样分析,共获得底泥数据200多组,污染指标600多个。对双桥河地质进行了初勘,取得数据100多组;对双桥河流域的生态结构,尤其是植物结构进行了详细的调研,共鉴定出27科,54属,共计63种,了解了优势物种的类型。

(二)重要技术突破

为削减水源地附近工业污染河流的入湖污染,项目原创了厂区生活污水三相生物膜处理技术,包含氧化沟与三相生物膜耦合技术、反应器内部结构的优化技术、曝气与反应器流态优化技术、耦合反应器高效低耗稳定运行技术和氧化沟与三相生物膜耦合技术,处理量480吨/天,TN,TP去除率60%,年去除TN 1.2吨、TP 0.3吨,在同等处理效率前提下,处理费用比普通A/O工艺降低20%左右,一次性投资降低30%;

针对现有生物-生态处理工艺占地面积大,去除磷、氮低且不稳定,长期运行时基质易堵塞的关键问题,结合双桥河北岸河漫滩的有利地势,研发土地处理系统的强化生态处理工艺,显著提高生态处理工艺的除磷脱氮效率,减小占地面积,有效减轻基质的堵塞问题,大大延长系统的运行寿命。

(三)示范工程进展

完成了皖维受污染雨水的三相生物膜示范工程的设计、关键设备制造等工作,目前正进行安装调试,该示范工程设计处理量500吨/天,COD和SS平均去除率60%,TN和TP平均去除率50%。根据中试结果,各项指标均达到设计要求,示范工程运行正在进行中,相关数据正在采集与分析。

提出了受污染雨水的生态处理技术和河道处理技术方案,对4670米的全河段进行综合整治规划与景观设计。该方案实施后可以彻底改观双桥河面貌,修复受污染河流,进而减少入湖污染。目前植物浮床已经建设完成,正在对运行效果进行监测评价。

提出了双桥河的底泥生态清淤方案,该方案既要彻底清除入湖内源污染,又要减少对底栖水生物生存环境的危害。实施后可以削减90%以上的底泥内源污染,改善入湖水质。目前已经完成一期清淤过程,内源污染得到有效遏制。

完成了受污染雨水和厂区生活污水生态处理的设计方案。前期施工准备,关键设备正在制造。该示范工程对主要污染物去除率大于50%;完成了河道处理和景观设计方案,正进行施工准备,该对河流内主要污染物COD和TP去除6%,TN去除率4%。

完成了人工强化湿地系统中试工程;强化生态处理工艺中试工程目前已经完成土地租赁工作,协商租赁土地7000平方米,正在进行施工。

本研究自实施以来,进展顺利,已取得一项原创性关键技术和一项集成创新技术,并培养博士研究生7名,硕士研究生18名,申请专利2项,发表科研论文6篇。在执行期间与澳大利亚昆士兰大学进行了友好合作;就方案调整,实施的可行性及关键问题解决召开了2次专家会议;参与安徽省水专项领导小组召开的历次调度会与评审会;并定期举办内部技术交流会和实施进展督促会,协调研究进展,监督经费使用等,为顺利完成规定的“十一五”目标奠定了基础。

受污染雨水的生态处理技术和河道处理技术示范工程效果图

土地处理系统的强化生态处理工艺

底泥生态清淤实施效果图

 三相膜处理技术

三相生物膜示范工程效果图