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低碳氮比污水与受污染地表水生物-生态协同高效脱氮关键技术及应用
成果信息
立项支持
  • 公布年份:
    2018
  • 中图分类:
    TU991.2
  • 关键词:
  • 成果简介:
    该项目属于环境领域水污染治理与生态保护学科。 该省水环境问题依然严峻,传统生物处理工艺无法满足日益严格的水质提标要求,与生态文明建设和绿色发展需求差距较大,低C/N比污水的深度处理和重度富营养化水体的生态恢复成为关键技术瓶颈。项目以水质深度净化和健康生态系统重建为目标,研发了低碳氮比污水与受污染地表水生物-生态协同高效脱氮处理关键技术。主要发明点如下: (1)研制了以生物基与非金属矿物基为载体的脱氮生物功能材料。针对人工纤维脱氮生物载体活性低、成本高,缓流黑臭河道治理难度大等难题,研制了天然植物活性碳纤维载体的高效好氧反硝化菌包埋体功能材料和黑臭底泥覆盖材料等。所制备的包埋体对硝态氮的去除率高达97.2%,黑臭缓流河道底泥中总氮去除率达50%以上。 (2)发明了物化-生物-生态协同的高效反硝化脱氮技术。针对传统厌氧反硝化过程不易控制,采用固定化好氧反硝化菌包埋体,提高人工湿地脱氮率50%以上。针对厌氧反硝化电子供体不足,利用电化学产氢还原硝态氮,实现0≤C/N≤5下的自养反硝化,硝酸盐去除率≥80%。同时研发人工湿地脱氮基质提高脱氮功能菌群丰度1.2倍,提高脱氮率26.7%。 (3)发明了脱氮功能材料与沉水植物协同的富营养化水体生境改善技术。针对营养盐高,底质硬、水华藻类竞争等胁迫生境造成的沉水植物成活率低,发明了特殊底质生态基底改良技术、环境友好型丝状绿藻、水华蓝藻控制技术等,创造了沉水植物恢复生境条件;发明了巢式固定好氧反硝化菌耦合沉水植物修复技术,通过根系泌氧显著降低水体中亚硝态氮,促进植株的生长和扩繁,使沉水植物的盖度在4个月内增加3.5倍。 项目共获授权专利35项,其中发明专利18项。在Water Research、Environmental Pollution、Bioresource Technology等环境科学领域国际顶级刊物发表SCI收录论文96篇,出版专著2部。获第十八届(2016)中国专利优秀奖、第十届(2018)湖北省专利金奖。发起并成功举办了八届海峡两岸人工湿地研讨会等,累计参会三千余人。项目立足湖北成果辐射22个省市自治区并规模化应用,仅项目组就规划、设计、建设工程100余项,保障了区域用水安全,提升了水生态环境质量。
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