污水再生利用是解決我國(guó)水資源短缺問(wèn)題、改善水環(huán)境質(zhì)量的重要途徑，其核心是水質(zhì)安全保障。污水中的污染物種類(lèi)多、濃度高，如何保障再生水水質(zhì)安全，特別是總氮、病原微生物等難控制污染物的高標(biāo)準(zhǔn)去除，是污水再生利用面臨的突出難題。

該項(xiàng)目以城市再生水利用安全保障為目標(biāo)，經(jīng)過(guò)15年的技術(shù)研發(fā)，突破了深度脫氮、高效消毒、管網(wǎng)水質(zhì)控制、全過(guò)程監(jiān)控等技術(shù)難題，形成了水質(zhì)安全協(xié)同保障成套技術(shù)和關(guān)鍵設(shè)備。獲得的主要?jiǎng)?chuàng)新性成果包括：

(1)開(kāi)發(fā)出AAO/反硝化濾池深度脫氮技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了再生水高標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定脫氮。

(2)突破了臭氧/紫外線/氯消毒技術(shù)、大型臭氧發(fā)生器和大流量紫外線消毒設(shè)備制造技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模再生水系統(tǒng)高標(biāo)準(zhǔn)消毒。

(3)開(kāi)發(fā)出再生水輸配管材評(píng)價(jià)優(yōu)選方法，形成了管網(wǎng)水質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)控制技術(shù)，支撐了輸配管網(wǎng)水質(zhì)保障。

(4)構(gòu)建了水質(zhì)安全監(jiān)控體系，編制了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，支撐了再生水系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。發(fā)表學(xué)術(shù)論文90篇，其中SCI論文45篇，獲中國(guó)、美國(guó)專(zhuān)利和軟件著作權(quán)56項(xiàng)，主編ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)各1項(xiàng);成果應(yīng)用于中國(guó)、美國(guó)、韓國(guó)等458個(gè)污水再生處理工程項(xiàng)目，處理能力總計(jì)2548 萬(wàn)m3/d，包括國(guó)際上規(guī)模最大的再生水廠(100萬(wàn)m3/d)。通過(guò)項(xiàng)目成果應(yīng)用，累計(jì)生產(chǎn)再生水20億m3(2015-2017年)，新增銷(xiāo)售額約46億元、利潤(rùn)約10億元。獲2017年環(huán)保部科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、中國(guó)專(zhuān)利優(yōu)秀獎(jiǎng)、全國(guó)優(yōu)秀工程咨詢(xún)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、北京市優(yōu)秀工程咨詢(xún)成果一等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)勵(lì)。

獲獎(jiǎng)原因

該成果以城市集中式再生水系統(tǒng)水質(zhì)安全保障為目標(biāo)，研發(fā)出AAO/反硝化濾池深度脫氮、臭氧/紫外線/氯消毒、管網(wǎng)水質(zhì)控制等技術(shù);為滿足再生水廠對(duì)大型設(shè)備的需求，自主研制出大型臭氧發(fā)生器、大流量紫外線消毒設(shè)備等核心裝備;構(gòu)建了水質(zhì)安全監(jiān)控體系，支撐了再生水安全保障。該項(xiàng)目發(fā)表論文90篇，其中SCI論文45篇，授權(quán)發(fā)明專(zhuān)利40項(xiàng)(美國(guó)發(fā)明專(zhuān)利3項(xiàng))，其他知識(shí)產(chǎn)權(quán)16項(xiàng)，主編了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。

項(xiàng)目成果廣泛應(yīng)用于中國(guó)、美國(guó)、加拿大等458座污水再生處理工程項(xiàng)目，處理能力總計(jì)2548萬(wàn)m3/d，包括國(guó)際上規(guī)模最大的再生水廠(100萬(wàn) m3/d);2015-2017年期間，累計(jì)支撐生產(chǎn)再生水20億m3，新增銷(xiāo)售額約 46億元、利潤(rùn)約10億元，推動(dòng)了我國(guó)再生水處理行業(yè)進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)、社會(huì)與環(huán)境效益顯著。

該項(xiàng)目相關(guān)成果曾榮獲環(huán)境保護(hù)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、全國(guó)優(yōu)秀工程咨詢(xún)成果獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)、北京市優(yōu)秀工程咨詢(xún)成果一等獎(jiǎng)、中國(guó)專(zhuān)利優(yōu)秀獎(jiǎng)等獎(jiǎng)勵(lì)。

三、畜禽糞便污染監(jiān)測(cè)核算和減排增效關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用

本成果結(jié)合畜禽養(yǎng)殖環(huán)境污染防治和糞水資源高效安全利用的重大需求，以創(chuàng)新環(huán)境污染核算方法、研發(fā)源頭減排工藝和技術(shù)、提高糞便資源利用技術(shù)水平、實(shí)現(xiàn)污染減排和資源利用雙贏為目標(biāo)，通過(guò)多學(xué)科、產(chǎn)學(xué)研協(xié)同攻關(guān)，取得了多項(xiàng)創(chuàng)新與突破。

1.建立了我國(guó)第一套畜禽養(yǎng)殖業(yè)源產(chǎn)排污系數(shù)核算方法，解決了畜禽養(yǎng)殖污染減排無(wú)法定量評(píng)價(jià)的難題,成為國(guó)務(wù)院組織的第一次全國(guó)污染源普查、環(huán)保及農(nóng)業(yè)部門(mén)主要污染物減排核算通用方法。該方法提出了畜禽養(yǎng)殖污染物產(chǎn)生量和排放量分別核算的方法和系列計(jì)算公式，建立了畜禽養(yǎng)殖糞便和污水監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范，創(chuàng)建了210個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)和信息平臺(tái)構(gòu)成的全國(guó)監(jiān)測(cè)網(wǎng)，獲得了5種主要畜禽、3種清糞工藝、6種典型處理利用方式下的產(chǎn)污和排污系數(shù)2790個(gè)。解決了畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染底數(shù)不清、特征和成因不明、減排貢獻(xiàn)無(wú)法定量評(píng)價(jià)的技術(shù)瓶頸，為控制畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放提供了依據(jù)和方法，為摸清畜禽污染現(xiàn)狀和趨勢(shì)、污染防治戰(zhàn)略制定、資源化利用技術(shù)與工程的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

2.創(chuàng)建了畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)“三改兩分”污水源頭減量工藝，突破了糞水圈舍內(nèi)自動(dòng)分離、沼液和污水處理、糞便發(fā)酵氨氣回收等關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)了污水源頭減量及糞便處理利用關(guān)鍵技術(shù)的新突破。率先提出了“三改兩分”工藝，“改”飲水器降低飲水漏水，“改”水沖清糞、水泡糞為專(zhuān)用刮糞板清糞降低沖洗用水，“改”明溝排污為管道輸送，實(shí)現(xiàn)“干濕分離”及“雨污分離”，可降低污水產(chǎn)生量30-65%。發(fā)明了糞水自動(dòng)分離圈舍和配套收集分離設(shè)備，糞便收集率提高10個(gè)百分點(diǎn);發(fā)明了污水和沼液處理技術(shù)，濃縮液養(yǎng)分提高同時(shí)透過(guò)液達(dá)到回用要求;發(fā)明了糞便發(fā)酵過(guò)程氨回收利用技術(shù)，排出氨氣的回收率達(dá)80%，解決了糞便發(fā)酵二次污染問(wèn)題。

3.集成創(chuàng)建了以糞便綜合養(yǎng)分管理計(jì)劃為基礎(chǔ)的種養(yǎng)結(jié)合模式、以三改兩分工藝為核心的清潔回用模式、以收貯運(yùn)裝備和合作機(jī)制為關(guān)鍵的集中處理模式,建立了不同模式的示范工程，為模式的應(yīng)用提供了樣板。構(gòu)建了畜禽糞污土地承載力測(cè)算方法,中國(guó)版的畜禽糞便綜合養(yǎng)分管理系統(tǒng)，為糞便養(yǎng)分利用、防治二次污染提供了工具;清潔回用模式在實(shí)現(xiàn)糞便有機(jī)肥、墊料等利用基礎(chǔ)上，將污水深度處理消毒技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)污水場(chǎng)內(nèi)安全回用。開(kāi)發(fā)了帶有計(jì)量、消毒、路徑記錄等功能的糞水運(yùn)輸專(zhuān)業(yè)車(chē)輛，為糞便集中處理實(shí)現(xiàn)商業(yè)化持續(xù)運(yùn)行提供支持;率先開(kāi)展了三種模式的示范，成果已在3000多個(gè)養(yǎng)殖場(chǎng)廢棄物處理工程中應(yīng)用，年減排COD159萬(wàn)噸，總氮12.4萬(wàn)噸，總磷2.4萬(wàn)噸，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益32.6億元，社會(huì)和環(huán)境效益極為顯著。

4.成果用于國(guó)務(wù)院發(fā)布的《第一次全國(guó)污染源普查公報(bào)》，寫(xiě)入《國(guó)務(wù)院辦公廳關(guān)于加快推進(jìn)畜禽養(yǎng)殖廢棄物資源化利用的意見(jiàn)》、《農(nóng)業(yè)環(huán)境突出問(wèn)題治理總體規(guī)劃(2014-2018)》、《農(nóng)業(yè)部關(guān)于打好農(nóng)業(yè)面源污染攻堅(jiān)戰(zhàn)的實(shí)施意見(jiàn)》和《畜禽糞污資源化利用行動(dòng)方案(2017-2020)》等政策，為養(yǎng)殖污染防治和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

5.共獲得專(zhuān)利17件，其中發(fā)明專(zhuān)利9件;出版著作7部，發(fā)表論文100余篇;制定國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)6項(xiàng)，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)，地方標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng);推動(dòng)了畜禽養(yǎng)殖污染防治和糞便資源化利用技術(shù)的進(jìn)步。

獲獎(jiǎng)原因

該項(xiàng)目建立了我國(guó)第一套畜禽養(yǎng)殖業(yè)源產(chǎn)排污系數(shù)核算方法，成為國(guó)務(wù)院組織的第一次全國(guó)污染源普查、環(huán)保及農(nóng)業(yè)部門(mén)主要畜禽污染物減排核算方法;創(chuàng)建了畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)“三改兩分”污水源頭減量工藝，突破了糞水舍內(nèi)自動(dòng)分離、沼液濃縮和發(fā)酵過(guò)程氨氣回收三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù);集成創(chuàng)建了多種畜禽養(yǎng)殖廢棄物處理利用模式,提出了不同模式適用的可行性指標(biāo)、技術(shù)規(guī)程，建立了示范點(diǎn)。方法研究具有原始創(chuàng)新，關(guān)鍵技術(shù)有重大突破，整體成果達(dá)到同類(lèi)研究國(guó)際先進(jìn)水平，在畜禽養(yǎng)殖業(yè)源產(chǎn)排污系數(shù)測(cè)算方法、三改兩分工藝、糞便堆肥氨氣回收技術(shù)方面居國(guó)際領(lǐng)先，成果在3000多個(gè)企業(yè)和國(guó)家畜禽糞污資源利用和面源污染相關(guān)政策制定中得到應(yīng)用，社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境效益十分顯著。研究成果獲得2016-2017年中華農(nóng)業(yè)科技獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

編輯：王媛媛