◆◆0

城镇污水处理系统一级A稳定达标及节能降耗省地关键技术

2016年1月15日 3,167 0

本文目录

[隐藏]

项目名称

推荐单位：住房和城乡建设部

项目简介

项目成果属于环境保护领域和土木建筑工程领域。项目通过完成国家科技重大专项、国家科技支撑计划、863计划、国家科技攻关计划的多项课题研究，研发出稳定达到我国《城镇污水处理厂污染物排放标准》GB18918-2002一级A标准的整体工艺流程、单元工艺技术及关键设备产品，全面实现工程化和大规模推广应用，解决了我国特有、欧美发达国家未曾遇到过的动态复杂多变条件下城镇污水高排放标准达标处理的技术难题。

主要创新成果：（1）研发了切合我国城镇污水特点的“强化预处理→新型初沉发酵池→回流污泥反硝化环沟型改良A²/O→悬浮填料强化硝化→化学协同除磷→机械过滤”城镇污水处理一级A稳定达标及节能降耗省地集成工艺流程，攻克了城镇污水无机悬浮固体含量高影响污泥活性与能耗物耗、碳氮比偏低严重影响生物脱氮、回流污泥硝酸盐影响生物除磷、冬季低温明显影响生物硝化与总氮达标、水质水量波动过大影响运行稳定性，及其相互交错和叠加所带来的城镇污水处理厂一级A稳定达标技术难题；（2）研发了包含多点进水、回流污泥反硝化、反硝化除磷、环沟型流态及悬浮填料强化硝化等要素的系列化改良A²/O除磷脱氮工艺，有效解决了污水碳氮比明显偏低、进水水质水量波动过大和季节性环境条件变化所导致的出水氮、磷指标难以达标的技术难题；（3）研发了强化城镇污水惰性悬浮固体组分去除和内部碳源利用的新型初沉发酵池工艺系统，将初沉污泥产酸发酵功能融合到传统初沉池中，提高后续生物除磷脱氮系统的污泥活性，降低污泥产率，改善污水碳源质量，提高总氮去除能力；（4）研发出悬浮填料强化硝化工艺系统及设备产品，解决了冬季低水温条件下生物硝化不稳定和总氮难达标的技术难题，无需新增生物池容积，节省占地；（5）研制出具有全拦截功能的平板式回流污泥格栅、内进流式超细格栅和转鼓式超细格栅等新型机械预处理设备，有效解决细微缠绕物及泥砂等惰性杂质所导致的污水处理能力下降、推进器缠绕、设备磨损、仪表污堵、管路堵塞等问题；（6）研发出具有自动清洗及连续过滤特征的新型机械过滤（纤维转盘滤布滤池）工艺系统，占地和能耗小于常规砂滤池的25%。

项目成果获授权发明专利20项、实用新型专利29项，出版《城镇污水处理厂一级A稳定达标技术》、《城市污水处理技术决策与典型案例》和《污水除磷脱氮技术》成果专著，编制《水处理用高密度聚乙烯悬浮载体填料》CJ/T 461-2014等行业标准3项，发表论文96篇。项目成果为全国城镇污水处理厂的提标建设与优化运行提供了科学决策依据、切实可行的技术路线与先进工艺流程、关键设备产品和工程经验，工程直接应用规模累计超过1000万m³/d，出水稳定达到一级A标准，节能降耗省地效果明显。

客观评价

项目（课题）验收结论意见

（1）2013年12月8日国家水专项实施管理办公室主持召开“十一五”国家水专项“海河流域典型城市水环境整治技术研究与综合示范”项目（2008ZX07314）验收会，验收专家组认为“在工业园区污染负荷削减、污水除磷脱氮、再生水规模化利用……等方面取得关键技术突破，……初步形成了北方缺水城市水污染控制与资源化利用综合集成技术体系及系列化的成套技术与工程技术方案。……有效推动了COD、氮、磷等污染物削减，取得了很好的控源减排和水环境质量改善效果”。

（2）2011年4月7日住房和城乡建设部建筑节能与科技司主持召开“十一五”国家科技支撑计划“合流制污水处理系统节能降耗关键技术”课题（2006BAC19B05）验收会，验收专家组认为“针对我国合流（混流）制城镇污水处理系统普遍存在的进水SS/BOD₅比值高、BOD₅/TN比值低、水量水质波动大以及由此导致的活性污泥产率升高、污泥活性降低和能耗物耗上升等难点问题，开发了高负荷初沉池、高效初沉发酵池、环沟型改良A²/O高效除磷脱氮工艺、强化硝化悬浮填料工艺、强化碳源利用回流污泥反硝化A²/O工艺等关键技术，……建立了无锡市排水公司芦村污水处理厂（20万m³/d）和常州清潭污水处理厂（1.5万m³/d）2个示范工程，其出水水质均达到国家一级A标准；污水处理总能耗降低10%以上，药剂节省25%以上，池容利用率提高30%以上，稳定运行2年以上”。

（3）2013年7月24日科技部863计划资源环境技术领域办公室召开“城市污水处理关键设备研制”重点项目（2009AA063800）验收会。专家组认为“项目开发了转鼓式和内进流式超细格栅、平板式回流污泥拦污格栅、……、具有水解功能的初沉池及设备、新型悬浮填料及拦截装置、大直径多滤盘纤维转盘过滤设备等城市污水处理关键设备和产品，……，取得了创新性成果，并在多座城市污水处理厂进行了应用研究与工程示范”。

（4）2008年4月28日住房和城乡建设部科学技术司主持召开建设部科技计划项目“城市污水除磷脱氮工艺的效能改进与工程化应用”验收会，验收专家组认为项目组“率先开发了一系列能够显著提高污水除磷脱氮效能和运行稳定性的改进工艺流程，……，总体上体现了创新性、配套性和实用性的统一，项目成果达到国际先进水平，在低碳氮比城镇污水高效能除磷脱氮工艺的开发和工程应用方面达到国际领先地位”。

（5）2000年12月27日建设部主持召开“九五”国家重点科技攻关计划“城市污水处理技术集成与决策支持系统建设”（96-909-01-01）专题验收会，验收专家组认为“提供了集成化的技术成果；……提供了多册技术专著……；开发了具有创新特点的回流污泥反硝化生物除磷工艺。……专题成果通用性、综合性强，应用面广，科技创新与成果应用紧密结合”。

重要科技奖励

（1）城镇污水处理系统一级A稳定达标及节能降耗关键技术，2013年华夏建设科学技术奖一等奖，郑兴灿、孙永利、李鹏峰、张秀华、李激、尚巍、于振滨、陈轶等为主要获奖人。

（2）城市污水除磷脱氮工艺的效能改进与工程化应用，2009年华夏建设科学技术奖二等奖，郑兴灿、颜秀勤、张秀华、阚薇莉为第1~4获奖人。

（3）城市污水处理技术集成与决策支持系统建设，2003年华夏建设科学技术奖一等奖，郑兴灿为第1获奖人、颜秀勤为第5获奖人。

（4）无锡市芦村污水处理厂升级改造工程，2011年全国优秀工程勘察设计行业奖一等奖，郑兴灿为第1获奖人，阚薇莉为第3获奖人。

学术专著与标准

（1）《城镇污水处理厂一级A稳定达标技术》，中国建筑工业出版社，2015。

（2）《城市污水处理技术决策与典型案例》，中国建筑工业出版社，2007。

（3）《污水除磷脱氮技术》，中国建筑工业出版社，1998。

（4）《水处理用高密度聚乙烯悬浮载体填料》CJ/T 461-2014，中国标准出版社，2014年9月29日发布，并于2015年4月1日实施。

主要知识产权证明目录

知识产权类别	知识产权具体名称	国家	授权号	授权日期	权利人	发明人
专著	城镇污水处理厂一级A稳定达标技术	中国	ISBN978-7-112-18249-7	2015-07	中国市政工程华北设计研究总院有限公司；中国建筑工业出版社	郑兴灿、孙永利、张秀华、李鹏峰、颜秀勤、李激、尚巍、陈轶等
发明专利	改善城镇污水除磷脱氮性能的初沉发酵预处理系统	中国	ZL201010218438.9	2012-09-05	中国市政工程华北设计研究总院有限公司	郑兴灿、孙永利、张秀华、李鹏峰
发明专利	平板式回流污泥拦污格栅及压榨脱水一体化装置	中国	ZL201310238988.0	2015-09-09	中国市政工程华北设计研究总院有限公司	孙永利、李鹏峰、隋克俭
发明专利	短流程环沟型改良A²/O除磷脱氮处理系统及其处理工艺	中国	ZL201110275542.6	2013-04-17	中国市政工程华北设计研究总院有限公司	李鹏峰、郑兴灿、孙永利
发明专利	强化悬浮固体无机组分去除的污水初沉处理方法和系统	中国	ZL201010218553.6	2012-07-04	中国市政工程华北设计研究总院有限公司	郑兴灿、孙永利、张秀华
发明专利	纤维转盘过滤器滤布的性能测试装置、测试方法及筛选方法	中国	ZL201210491063.2	2014-10-29	浦华环保有限公司、紫光环保有限公司	李星文、袁琳、王晗、周丽颖、李子言
实用新型专利	新型生物填料	中国	ZL201020232262.8	2011-01-26	青岛思普润水处理股份有限公司	于振滨
实用新型专利	用于大型污水处理厂过滤防冻的纤维转盘滤池	中国	ZL200920107050.4	2010-02-17	浦华环保有限公司、紫光环保有限公司	李星文、曲颂华、袁锡强
发明专利	气水自清洗式回流污泥格栅	中国	ZL201210175716.6	2013-09-11	中国市政工程华北设计研究总院有限公司	郑兴灿、孙永利、李鹏峰、隋克俭
其他	水处理用高密度聚乙烯悬浮载体填料	中国	CJ/T 461-2014	2015-04-01	中国市政工程华北设计研究总院有限公司、青岛思普润水处理有限公司	郑兴灿、尚巍、于振滨、孙永利、宋美芹、张晶晶、陈轶、等

推广应用情况

2008年7月，项目整体技术成果首先在无锡芦村污水处理厂（20万m³/d）一级A提标改造工程设计与建设中集成应用，建成我国首座按一级A排放标准设计运行的大型城市污水处理厂工程，自2009年9月整体投产运行至今，始终稳定达到一级A排放标准，节能、降耗、省地效果明显，所示范应用的“强化预处理→新型初沉发酵池→回流污泥反硝化环沟型改良A²/O除磷脱氮→悬浮填料强化硝化→化学协同除磷→机械过滤”集成工艺流程，有效解决了进水SS/BOD₅比值高、冬季水温低、BOD₅/TN比值低、工程建设土地缺乏、工期短时间紧等提标改造技术难题。

2010年7月，中国市政工程华北设计研究总院有限公司、江苏省住房和城乡建设厅、无锡市人民政府在无锡市联合主办了“全国城镇污水处理厂除磷脱氮及深度处理技术交流大会”，500多名会议代表观摩了本项目成果和芦村污水处理厂示范工程，加速推动了本项目成果的推广应用。

通过无锡芦村污水处理厂示范应用工程的引领作用，集成工艺流程以及回流污泥反硝化环沟型改良A²/O工艺系统、初沉发酵池系统、强化硝化悬浮填料系统、新型拦污格栅系统、机械过滤（纤维转盘滤布滤池）系统等单元技术和设备产品，在全国各地城镇污水处理厂改扩建和新建工程中得到大规模直接应用，工程规模累计超过1000万m³/d。

根据住房和城乡建设部《全国城镇污水处理管理信息系统》统计数据，截至2015年底，全国已投入运行的一级A排放标准城镇污水处理厂1193座，处理规模4277万m³/d，约1/4工程项目直接采用了本项目成果，同时通过成果专著、学术论文、培训讲座和示范项目实地考察等方式，为其他新建、改扩建工程项目的设计建设和优化运行管理提供了重要的技术支撑和工程实施经验。

主要完成人情况

姓名	排序	职称/职务	工作单位	完成单位	对本项目技术创造性贡献
郑兴灿	1	教授级高级工程师	中国市政工程华北设计研究总院有限公司	中国市政工程华北设计研究总院有限公司	项目总负责人，对创新点1、2、3、4、5具有突出创新性贡献，全面负责总体设计与开发，出版专著3部
孙永利	2	教授级高级工程师	中国市政工程华北设计研究总院有限公司	中国市政工程华北设计研究总院有限公司	项目技术负责人，对创新点1、2、3、4、5具有重要创新性贡献，具体负责项目总体实施及新型初沉发酵池、平板式回流污泥拦污格栅等工艺系统研发
李鹏峰	3	高级工程师	中国市政工程华北设计研究总院有限公司	中国市政工程华北设计研究总院有限公司	项目技术负责人，对创新点1、2、3、5具有创新性贡献，具体负责主要工艺与设备的研制、试验及工程性测试研究
张秀华	4	教授级高级工程师	中国市政工程华北设计研究总院有限公司	中国市政工程华北设计研究总院有限公司	项目技术负责人，对创新点1、2、3、5具有重要创新性贡献，具体负责工艺技术与设备产品的应用研究、新型初沉发酵池等设备产品的概念和结构设计
于振滨	5	董事长	青岛思普润水处理股份有限公司	青岛思普润水处理股份有限公司	项目主要完成人，对项目创新点4具有突出创造性贡献，具体负责悬浮填料强化硝化系统及配套产品的研发与产业化推广
李星文	6	董事长	浦华环保股份有限公司	浦华环保股份有限公司	项目主要完成人，对项目创新点6具有突出创造性贡献，具体负责纤维转盘滤布滤池产品研发与产业化推广
李激	7	教授	江南大学	无锡市排水有限公司	项目主要完成人，对项目创新点1有重要创新性贡献，创新点2、3、4、5、6具有创新性贡献，具体负责集成工艺流程及设备产品的示范应用
尚巍	8	教授级高级工程师	中国市政工程华北设计研究总院有限公司	中国市政工程华北设计研究总院有限公司	项目主要完成人，对项目创新点1、2、4具有重要创新性贡献，具体负责悬浮填料强化硝化系统技术研发及CJ/T 461-2014行业标准编制
殷益明	9	副总经理	江苏一环集团有限公司	江苏一环集团有限公司	项目主要完成人，对项目创新点3、5具有重要创新性贡献，负责拦污格栅成套设备及新型初沉发酵池系统研发与产业化
姓名	排序	职称/职务	工作单位	完成单位	对本项目技术创造性贡献
颜秀勤	10	教授级高级工程师	中国市政工程华北设计研究总院有限公司	中国市政工程华北设计研究总院有限公司	项目主要完成人，对项目创新点1、2具有重要创新性贡献，负责多点进水回流污泥反硝化环沟型改良A²/O等工艺开发
阚薇莉	11	教授级高级工程师	中国市政工程华北设计研究总院有限公司	中国市政工程华北设计研究总院有限公司	项目主要完成人，对项目创新点1、2、3、4、5、6有创新性贡献，负责工艺技术及设备产品的工程化转化与推广应用
陈轶	12	工程师	中国市政工程华北设计研究总院有限公司	中国市政工程华北设计研究总院有限公司	项目主要完成人，对项目创新点1、2、4具有重要创新性贡献，具体负责环沟型改良A²/O工艺、悬浮填料强化硝化系统生产性研究

主要完成单位及创新推广贡献

中国市政工程华北设计研究总院有限公司，完成单位1

对项目的主要贡献：

（1）研发了切合我国城镇污水特点的“强化预处理→新型初沉发酵池→回流污泥反硝化环沟型改良A²/O→悬浮填料强化硝化→化学协同除磷→机械过滤”城镇污水处理一级A稳定达标及节能降耗省地集成工艺流程，实现了工程应用。

（2）研发了包含多点进水、回流污泥反硝化、反硝化除磷、环沟型流态及悬浮填料强化硝化等要素的系列化改良A²/O除磷脱氮工艺，实现了工程应用。

（3）研发了新型初沉发酵池工艺系统、平板式回流污泥拦污格栅等污水处理新设备，由江苏一环集团有限公司完成设备产业化。

（4）与青岛思普润水处理股份有限公司合作开展悬浮填料强化硝化工艺系统研究，主编城镇建设行业标准《水处理用高密度聚乙烯悬浮载体填料》CJ/T 461-2014。

（5）出版《城镇污水处理厂一级A稳定达标技术》、《城镇污水处理技术决策与典型案例》、《污水除磷脱氮技术》学术专著3部。

青岛思普润水处理股份有限公司，完成单位2

对项目的主要贡献：

（1）与中国市政工程华北设计研究总院有限公司合作研发出悬浮填料强化硝化工艺系统及设备产品，拥有自主知识产权，完成产品的市场推广；

（2）参编城镇建设行业标准《水处理用高密度聚乙烯悬浮载体填料》CJ/T 461-2014；

（3）与中国市政工程华北设计研究总院有限公司共同完成多项工程应用。

浦华环保股份有限公司，完成单位3

对项目的主要贡献：

（1）研发了具有自动清洗及连续过滤特征的新型机械过滤（纤维转盘滤布滤池）工艺系统，拥有自主知识产权，完成产品的市场推广；

（2）与中国市政工程华北设计研究总院有限公司共同完成多项工程应用。

江苏一环集团有限公司，完成单位4

对项目的主要贡献：

（1）研发了转鼓式超细格栅、内进流式超细格栅等污水处理新型设备；

（2）与中国市政工程华北设计研究总院有限公司合作研发了新型初沉发酵池系统、平板式回流污泥拦污格栅等新型设备；

（3）与中国市政工程华北设计研究总院有限公司共同完成多项工程应用。

无锡市排水有限公司，完成单位5

对项目的主要贡献：

（1）落实本项目整体技术成果的工程示范应用，建成无锡芦村污水处理厂示范项目，并将本项目所研发的单元工艺技术及设备产品应用于所辖污水处理厂工程，为项目成果的推广应用提供了重要示范和运行经验；

（2）配合中国市政工程华北设计研究总院有限公司、青岛思普润水处理股份有限公司、江苏一环集团有限公司、浦华环保股份有限公司完成了工艺系统及设备的生产性测试。

完成人合作关系说明

郑兴灿，第1完成人，负责项目的总体策划、总体实施和工程应用，是项目6 个创新点研究的总负责人。与项目第2、3、4完成人孙永利、李鹏峰、张秀华组成了核心研究团队，是项目核心专利的共同发明人和主要论著的共同作者，共同开展城镇污水处理系统一级A稳定达标及节能降耗省地技术的系统研究，提出系列化的集成工艺流程、单元工艺系统及设计运行参数，开发了初沉发酵池工艺系统和机械格栅预处理设备。

于振滨，第5完成人，与第1完成人郑兴灿核心研究团队，共同完成城镇污水处理系统一级A稳定达标及节能降耗关键技术研究，负责悬浮填料强化硝化工艺系统开发，共同完成无锡芦村污水处理厂首次应用，共同完成行业标准。

李星文，第6完成人，与第1完成人郑兴灿核心研究团队，共同完成城市污水处理关键设备研制与产业化研究，负责完成纤维转盘滤布滤池系统研究开发，共同完成无锡芦村污水处理厂首次示范应用。

李激，第7完成人，与第1完成人郑兴灿核心研究团队，共同完成城镇污水处理系统一级A稳定达标及节能降耗关键技术研究，负责完成无锡芦村污水处理厂示范工程的建设与运行指导，共同编写专著与论文。

尚巍，第8完成人，与第1完成人郑兴灿核心研究团队，共同完成城镇污水处理系统一级A稳定达标及节能降耗关键技术研究和关键设备研制，负责悬浮填料强化硝化工艺系统生产性试验，共同完成专著、论文和行业标准编写。

殷益明，第9完成人，与第1完成人郑兴灿核心研究团队，共同完成城市污水处理关键设备研制，负责超细格栅产品研究开发与产业化，共同编写论文；

颜秀勤，第10完成人，与第1完成人郑兴灿核心研究团队，共同完成城市污水除磷脱氮工艺的效能改进与工程化应用研究，共同编写专著和行业标准。

阚薇莉，第11完成人，与第1完成人郑兴灿核心研究团队，共同完成城市污水除磷脱氮工艺的效能改进与工程化应用研究、无锡芦村污水处理厂提标改造工程设计，共同编写专著。

陈轶，第12完成人，与第1完成人郑兴灿核心研究团队，共同完成城镇污水处理系统一级A稳定达标及节能降耗关键技术研究，负责完成悬浮填料强化硝化工艺系统工程应用研究，共同编写专著、论文和行业标准。

本文来源：建设部网站

转载请以链接形式标明本文地址！