十九大報告中指出,我國的生態(tài)文明建設成效顯著,生態(tài)環(huán)境治理明顯加強,環(huán)境狀況得到改善。我國也成為全球生態(tài)文明建設的參與者、貢獻者、引領者。今天,讓我們一起走進國家重大水專項“淮河”項目,感受一下環(huán)境人的使命與擔當。
一、研究背景
君不見,淮河之水山上來,奔流到海不復回;君不見沙潁賈魯悲污染,朝時清澈暮成濁。 作為南北方分界線,連系著黃河和長江的淮河,一直以來雖默默無聞,卻在華北地區(qū)的自然和社會環(huán)境中有著舉足輕重的地位。可是近年來,“勞?!被春右惨颉靶牧淮帷鄙恕按蟛 ?,這引起了國家的高度重視,為了讓她“早日痊愈”,由我校主持承擔的“淮河項目”由此誕生。
淮河項目是南京大學牽頭主持的國家重大科技項目,“十一五”項目負責人是張幼寬教授,“十二五”項目負責人是李愛民教授?!笆濉被春禹椖抗苍O八個課題,四個由南京大學主持。本次驗收的是淮河項目2012年啟動的三個課題,均由南京大學承擔,分別是“賈魯河流域水質(zhì)改善綜合控制研究與示范”、“淮河流域地表與地下水氮源補排及防控關鍵技術研究與示范”、“淮河流域(河南段)水生態(tài)修復關鍵技術研究與示范”分別由我校環(huán)境學院李愛民教授、地球科學與工程學院阮曉紅教授、生命科學學院安樹青教授擔任課題技術人。
賈魯河是淮河流域典型的基流匱乏重污染河流,目前存在著以下六大問題和科技需求:
問題一:極度缺水,缺乏基流,急需水資源補充;
問題二:賈魯河上游污水處理深度不夠,水回用率低,需要高效經(jīng)濟的深度處理與技術;
問題三:雙洎河重點污染源未能有效控制,甚至產(chǎn)生突發(fā)性污染事故,急需技術支撐;
問題四:村鎮(zhèn)生活污水面廣、量大、比較分散,難以有效控制;需要高效經(jīng)濟的適用技術;
問題五:河道基流匱乏,生態(tài)退化,凈化能力喪失,河道內(nèi)源污染嚴重,需要重建城市河流生態(tài)凈化系統(tǒng);
問題六:城市污水廠污泥處置未能解決,制約了水質(zhì)改善,急需高效經(jīng)濟的資源化技術;
二、主要成果與應用
(一)針對賈魯河污染治理的難點與關鍵點,通過5項關鍵技術,實現(xiàn)造紙工業(yè)與城市再生水大尺度景觀回用,使受納河流劣V類水質(zhì)躍升至III或II類。
1. 城市污水深度處理與景觀回用關鍵技術集成
課題組研發(fā)出脫氮除磷多效混凝劑與新型永磁性樹脂(NDMP-3),研制出新型高密度、高流速、大流量“磁性樹脂反應器”,并成功應用于南三環(huán)城市污水廠(10萬噸/天)與馬頭崗污水廠(10萬噸/天)的深度處理與再生回用示范工程,被列為國家重大水專項辦公室新聞發(fā)布會重點推介技術,磁性樹脂產(chǎn)品獲得“江蘇高新技術產(chǎn)品”稱號。
2. 造紙廢水深度處理與水資源利用關鍵技術集成
課題組集成創(chuàng)新了以兩級分離內(nèi)循環(huán)厭氧IC反應器與Fenton流化床為核心的造紙廢水能源化與無害化處理關鍵技術,提升了氧化效率,投入費用大幅降低,能源化效率更高,研究成果在新密建成了規(guī)模達2萬噸/天的造紙群污水處理廠深度處理示范工程,出水COD、氨氮等指標優(yōu)于一級A標準,并通過人工濕地工程凈化后進而提升至地表水III-Ⅳ類水質(zhì)。該技術成果還在江蘇雙燈、河南銀鴿等70余家企業(yè)工程中推廣應用。
3. 村鎮(zhèn)生活污水處理適用性技術集成
課題組開發(fā)了以地埋式新型腐殖填料濾池、多點進水OAO及自清洗組合為核心的村鎮(zhèn)生活污水處理技術,具有節(jié)地、易管、耐寒等優(yōu)點,COD、氨氮等指標達到一級A標準。該技術成果在河南、江蘇、等省市140余項工程中得到推廣應用,獲得2016年河南省環(huán)境保護科技進步一等獎,入選聯(lián)合國環(huán)保署《發(fā)展中國家推廣實用技術清單》。
4. 基流匱乏重污染河流原位強化凈化與生態(tài)修復技術
課題組研發(fā)了以還原性礦物為基質(zhì),通過還原性礦物的生化反應脫氮、生化代謝產(chǎn)物除磷、同時還原有毒基團降低污染物毒性,形成具有同步脫氮、除磷、降毒的基流匱乏重污染河流原位強化凈化技術。研究成果已應用于規(guī)模達32.87公里的示范工程,并在雙洎河流域建成12萬噸/天人工濕地項目,實現(xiàn)劣V類、V類水深度凈化并維持在III或II類水質(zhì)水平。
5. 城市污泥好氧發(fā)酵堆肥資源化關鍵技術集成
課題組開發(fā)出系列功能性顆?;镎{(diào)節(jié)劑,研發(fā)出自動控制與智能診斷系統(tǒng)、硫化氫智能檢測等成套化裝備,有效降低臭氣排放。研究成果應用于鄭州八崗污泥廠污泥好氧發(fā)酵堆肥資源化示范工程,實現(xiàn)每年10萬噸/年污泥轉(zhuǎn)化為有機肥。該技術成果獲2016年河南省教育廳科技成果獎一等獎和二等獎各1項。
(二)針對賈魯河基流匱乏、重污染等特征,進一步創(chuàng)新實踐與完善了“三級標準、三級控制、三級循環(huán)”的河流“三三三”治理模式,實現(xiàn)了賈魯河流域水質(zhì)的根本性好轉(zhuǎn)與水生態(tài)健康初步恢復,破解了基流匱乏重污染河流的治污困境。
(三)針對產(chǎn)業(yè)化“最后一公里”的瓶頸問題,構建了基于“技術研發(fā)-成果孵化-聯(lián)盟集成-平臺推廣-機制保障”的全鏈式水專項成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化創(chuàng)新體系,打通了水專項關鍵技術從“書架”走到“貨架”的產(chǎn)業(yè)化路徑。
該項目完成過程中知識產(chǎn)權成果豐碩,申請發(fā)明專利44項,獲授權29項,獲授權實用新型專利3項,申請PCT專利2項,發(fā)表學術論文58篇;構建了“技術研發(fā)-成果孵化-聯(lián)盟集成-平臺推廣-機制保障”的全鏈式水專項成果轉(zhuǎn)化創(chuàng)新體系,先后孵化培育了南京大寧泰華環(huán)境技術有限公司、南京維申環(huán)??萍加邢薰?、南京銘寧水處理科技有限公司等20余家環(huán)保科技創(chuàng)新企業(yè),先后組建了環(huán)保部“有機化工廢水治理與資源化產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟”與科技部“淮河流域再生水利用與風險控制產(chǎn)業(yè)技術創(chuàng)新聯(lián)盟”;沿淮建成了南京大學鹽城環(huán)保技術與工程研究院、河南省環(huán)境污染治理與生態(tài)修復協(xié)同創(chuàng)新中心、南京環(huán)保產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心等8家水專項成果產(chǎn)業(yè)化推廣平臺,初步建成了1個國家級環(huán)保產(chǎn)業(yè)集聚示范區(qū)。課題負責人李愛民教授獲得2015年中國產(chǎn)學研合作創(chuàng)新獎、2017年全國創(chuàng)新爭先獎。
賈魯河治理成效顯著,COD削減量達158781噸 /年;NH3-N削減量達16282噸/年;Ⅰ-Ⅲ類水質(zhì)斷面比重從2006年的26%提高到2015年的54.3%,劣Ⅴ類水質(zhì)斷面比重從2006年的30%下降到2015年的9.6%,支撐了淮河流域水質(zhì)顯著改善。基流匱乏重污染河流“三三三”治理模式成功應用于包頭市水環(huán)境保護整體解決方案。
該課題受到了國家及水辦領導關懷指導。2013年7月28日全國人大張德江委員長對課題技術研究成果給予了充分的肯定,2015年10月28日科技部部長萬鋼視察水專項成果研發(fā)基地,2017年2月24日國家科技部黨組書記王志剛同志率團考察國家水專項成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化基地,2016年4月20日環(huán)保部黃潤秋副部長視察課題承擔單位南京大學,充分肯定了課題產(chǎn)業(yè)化發(fā)展方向。
這一個五年,他們讓賈魯河“康復”,重煥生機,下一個五年,我們有信心看到“痊愈”的整個淮河!雖然環(huán)境形勢還是嚴峻考驗,但環(huán)保意識蘇醒的我們也已做好準備嚴陣以待,碧水藍天不再是夢,夢想成真指日而待!
賈魯?shù)掏馔寥鐭煟?/p>
索須河水細弱線。
兩岸樹影三兩行,
古運河里綠連天。
來源:南京大學環(huán)境學院
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