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【云展览 微科普】15、全过程水污染控制技术

张博 蔻享学术 2022-09-26

系列

专题

云展览 微科普

走进中国科学院创新成果展

(十五)全过程水污染控制技术


水是人类生存发展中

不可缺少的自然资源

从早到晚处处离不开水

带给我们生活的便捷

打造全过程的水污染防治

是保护水源治理污染的有效手段

全过程水污染控制的“全”

体现在哪里呢?

本期“云展览 微科普”

为您解密!



改革开放以来,我国经济社会快速发展,但同时,资源短缺、环境污染问题也日益突出,这严重制约着我国社会经济可持续发展和生态文明建设。面对水质水量的严峻形势,以中国科学院生态环境研究中心为代表的科研院所开展了水污染防控的基础理论和技术应用研究,为全面提升我国水安全保障能力提供了科技支撑。



流域治理


构建的生态型水源湿地可使饮用水源污染风险降低40-60%,在嘉兴建成110公顷、日供水25万吨的我国规模最大的微污染水源水质改善的生态水源地,水质由原来的IV-V类达到III类;将控源减排、水环境提效增容、生态修复与景观功能提升的生态治河理念应用于流域黑臭水体的治理,避免了治水过程碎片化,技术支撑辽河流域、海河流域、淮河流域,粤港澳大湾区等水环境治理工程;构建了流域水环境模拟大数据平台,通过水环境模拟赋予决策智慧,解决水环境模型在大数据技术框架下的适应性问题,为深度挖掘数值模型应用价值提供新的应用模式;同时牵头制订了白洋淀生态修复规划,为雄安新区建设提供顶层设计。



饮用水安全保障


第一次对全国重点城市、重点流域进行了全范围、全指标的水质调查,为国家饮用水水质标准提供了数据和专家智慧;确定了2007年无锡及秦皇岛市严重臭味事件的关键致嗅物,有力支撑了两市应对嗅味时间的处置方案,并进一步针对北京与上海主要水源水库嗅味问题提出了基于水位与浊度调控的产嗅藻原位光控策略;研究预制的纳米聚合铝十三形态具有优异的水解稳定性,建成世界上第一个高含量Al13生产厂,成功指导了北京等多地总规模330万吨/日的水厂混凝工艺优化;研发出兼具As(III)氧化与As(V)吸附活性的复合金属氧化物除砷材料和方法,突破了一步法除砷的国际性技术难题,在内蒙建设目前国际最大的独立除氟净水厂(20万吨/天);技术支持北京市建设的我国第一个大型漏损控制示范工程,阐明调水引发的“黄水”机理,保障南水北调安全进京。将模式鱼与发光菌作为多层级模式生物,通过生物传感器监测其生理变化,实现了水源水质综合毒性的在线多层级生物预警监测。在广东梅州市全域水源地部署了六套生物预警设备,组成覆盖全市的生物预警监测网,全面提升了梅州市水源地水质安全保障能力。开发了饮用水紫外消毒低压汞灯的水温特性曲线测试方法,相对于国际上现有方法,首次实现了低压汞灯紫外输出效率与水温关系的直接测定,可高效指导紫外消毒设备的设计及运行维护,保证饮用水消毒安全。该方法已被列入国家标准《低压高强紫外线灯(送审稿)》。建立多指标高通量水质分析方法;发现我国流域存在被忽略的重要污染并推进国家监管;实现漏损控制决策优化,开发了漏损高效监测方法,提高漏损控制效率和经济有效性;提出了分级分区压力调控方法,在北京实现年节水3000余万立方米。


工业废水治理


创建了制药废水的耐药性与常规污染物协同控制技术,已成功应用于三家抗生素发酵企业污水处理系统的升级改造,在保障企业废水达标排放的基础上实现抗生素减排919吨/年,抗药基因消减83%;开发的含油泥砂组合处理工艺,已在冀东油田建立了日处理量75吨的固定式含油泥砂处理站,处理后的污泥含油量低于1.5%,实现了原油的回收和清洗水的循环利用;在生物脱毒与生物增效处理取得重要理论和技术突破,在江苏、浙江、河北、山东、广东、内蒙古、新疆、青海、江西等13个省(市)30余项项目中实现了规模化技术示范或工程应用,年净化污水量超过4亿吨,实现了较好的社会效益和环境效益。


农村污水处理


提出区域乡村环境卫生资源化综合治理的系统方案,构建了1.0+、2.0+、和3.0厕所系统的关键技术,在常熟、如皋多地实施示范工程;提出了常熟“统一规划、统一建设、统一运行、统一管理”的农村污水运营管理模式,研发了立体氧化沟等系列农村污水处理技术,编制了第一本农村污水治理方面的国家标准,构建了农村污水治理技术体系和管理技术体系,指导和规范了农村污水治理工作的开展。


“一带一路”建设


在提升中国自身科技创新能力的同时,积极为国家“一带一路”建设提供科技支撑。通过创立“院地合作-国际合作”双轮驱动模式与“人才培养-科教援助-企业跟进”三位一体的科技援外合作机制,打造“村镇环境科技产业联盟”、ANSO“一带一路”环境科技产业联盟、中国科学院-发展中国家科学院水与环境卓越中心(CEWE)等开放合作平台,实现了产学研合作与国际合作的高度融合,建成了“中国-斯里兰卡水技术研究与示范联合中心”、“中国-柬埔寨水与环境联合实验室”、“中国-伊朗水与环境联合研究中心”等3个国际合作平台,为45个国家培养高端专业人才,在缅甸、孟加拉等建设“小而美”清洁水示范工程,助力“一带一路”沿线国家提升饮用水及水环境安全保障能力、高质量实现联合国可持续发展目标(SDG6)的同时,促进中国经验、技术、标准、模式和产品走出去,开创了以解决“一带一路”沿线国家重大民生问题、造福当地民众为目标,以“政产学研协同”为手段推进对外科技合作的新局面,在国内外产生了重要影响。


特别感谢

中国科学院生态环境研究中心

科技开发处 张博工程师

提供以上内容


鸣谢

中国科学院科技促进发展局

中国科学院生态环境研究中心



文章来源:“院史天地”公众号



院史文化的展示基地,院史资源的汇集基地,院史院情的研究基地,院情国情的教育基地,科学精神与文化的传播基地。


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