重污染湖庫環(huán)境治理與生態(tài)重建成套關(guān)鍵技術(shù)成功應用
2014-04-09 16:52:22
admin
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據科學(xué)網(wǎng)2014年4月8日訊 我國正面臨前所未有的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題。其中，重污染湖庫治理是當前*值得關(guān)注的生態(tài)環(huán)境問(wèn)題之一。重污染湖庫底泥受到重金屬、難降解有機物、氮磷等復合污染，生態(tài)系統遭到深度破壞，已成為危害人體健康和社會(huì )安全的重要污染源。
面對嚴峻的湖庫污染形勢，我國始終未形成實(shí)現湖庫污染治理無(wú)害化和資源化的成套關(guān)鍵技術(shù)。如今，這一技術(shù)難題終于得到了實(shí)質(zhì)性破解。
近年來(lái)，我帶領(lǐng)科研團隊，集成天津生態(tài)城投資開(kāi)發(fā)有限公司、天津生態(tài)城環(huán)保有限公司、天津大學(xué)、天津市環(huán)境保護科學(xué)研究院等多家單位的技術(shù)優(yōu)勢，研發(fā)了具有高水平的重污染湖庫環(huán)境治理與生態(tài)重建的成套關(guān)鍵技術(shù)，并成功應用于中新天津生態(tài)城漢沽污水庫的治理工程。
多方突破
天津市漢沽污水庫位于中新天津生態(tài)城核心區域，占地為2.56平方公里，始建于1976年，長(cháng)期接納各種生活污水和工業(yè)廢水。針對漢沽污水庫重金屬?lài)乐爻瑯?、難降解及耗氧性有機污染物大量沉積、水體生態(tài)功能完全喪失的現狀，課題組在重污染湖庫環(huán)境治理與生態(tài)重建的成套關(guān)鍵技術(shù)方面進(jìn)行了系統研究，并取得了重大突破。
一是湖庫重污染底泥治理的環(huán)保疏浚－土工管袋脫水減容－固化穩定化處理處置成套處理技術(shù)。為徹底清除水域內的污染底泥、控制底泥污染物向水體釋放、避免造成二次污染，課題組利用差分全球定位系統結合地理信息系統，實(shí)現不同污染程度底泥的精確疏浚。為封閉和穩定污染底泥中的重金屬元素、加速污染底泥脫水，課題組按一定比例將重金屬螯合鈍化調質(zhì)劑和絮凝劑添加到疏浚污泥中并充分混合，然后填充到大型土工管袋中進(jìn)行減容脫水。根據固化后污泥含水率和重金屬含量的不同，課題組應用配位固化技術(shù)和焙燒固結技術(shù)實(shí)現底泥的無(wú)害化處理和資源化利用。
二是重污染湖庫高含鹽難降解底泥瀝出液處理關(guān)鍵技術(shù)。污染底泥在減容脫水和造島填埋過(guò)程中，會(huì )產(chǎn)生大量瀝出液，這部分污水具有含鹽量高、降解性差的特點(diǎn)。課題組通過(guò)對芬頓氧化、臭氧氧化、水解酸化等預處理手段的系統研究及參數優(yōu)化，并從廢水可生化性、有機分子芳香性、有機物分子量分布以及有機物親疏水性分布等角度，探討不同預處理技術(shù)手段對清淤減容瀝出液中有機物分子特性的影響，確定了以“臭氧—兩級水解酸化”為核心的清淤減容瀝出液預處理技術(shù)。
同時(shí)，課題組考察了新型的“復合鐵炭?jì)入娊狻毕到y對底泥填埋瀝出液的預處理效果，探討了以海綿鐵替代傳統鐵屑作為填料床活性材料在提高鐵炭?jì)入娊饣钚苑矫娴膬?yōu)勢，并開(kāi)發(fā)了以“復合鐵炭?jì)入娊猓炷恋恚](méi)式管式膜MBR”為核心的高效分散處理成套技術(shù)，優(yōu)化了浸沒(méi)式管式膜MBR系統的運行參數、管式膜組件污染特征與控制途徑以及有效的膜清洗方式。
三是高鹽背景下半人工調控生態(tài)系統的快速重建和管理技術(shù)。根據生態(tài)城的高鹽環(huán)境特性，課題組篩選和確定了適于高鹽度條件下生長(cháng)的“關(guān)鍵種”和先鋒物種導入技術(shù)，發(fā)明了可以隔斷地下高鹽水蒸汽的隔鹽固化劑，開(kāi)發(fā)了對湖水水質(zhì)和富營(yíng)養化實(shí)現動(dòng)態(tài)模擬的生態(tài)管理決策支持系統，并開(kāi)發(fā)出高鹽背景下半人工調控生態(tài)系統的快速重建和管理技術(shù)。在重建生態(tài)系統的基礎上，課題組采用科學(xué)方法對生態(tài)系統加以管理，不斷優(yōu)化生態(tài)系統的結構和功能，實(shí)現了生態(tài)系統的可持續發(fā)展。
成效顯著(zhù)
重污染湖庫環(huán)境治理與生態(tài)重建的成套關(guān)鍵技術(shù)在天津市漢沽污水庫的成功應用，取得了良好的經(jīng)濟和社會(huì )效益。新技術(shù)應用節省治理工程成本9億元；底泥填埋造島后出讓土地帶來(lái)的經(jīng)濟收益35億元；通過(guò)生態(tài)修復與重建營(yíng)造出良好的自然生態(tài)環(huán)境，改善了生態(tài)城及周邊地區的投資環(huán)境和人居環(huán)境，由此可實(shí)現新增投資項目額度150億元；徹底根治了歷史遺留污染源，極大地改善了生態(tài)城的生態(tài)環(huán)境。
為此，成果所承擔的國家科技支撐計劃項目順利通過(guò)科技部的驗收，獲得授權發(fā)明專(zhuān)利10項，并榮獲2013年度天津市科技進(jìn)步獎一等獎。
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