专利展播|富营养化废水的处理装置及方法
2022-12-10 10:26
来源：《中国给水排水》
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摘要：专利展播 | 富营养化废水的处理装置及方法
授权时间：2017年2月15
为快速解决水体富营养化的问题，快速消除水体黑臭，本专利技术将磁絮凝分离装置、复氧装置与生态浮床装置相结合，形成集除藻、除磷、除氮为一体的快速固液分离系统。针对普通絮凝分离只能去除SS、TP、非溶解性COD等污染物，而不能去除溶解性氨氮、总氮等污染物的问题，将微纳米气泡发生器融于磁分离装置中，形成复氧磁盘机，经磁分离装置后的水体富含溶解氧，结合后续生态浮床等措施进一步去除水体中氮磷等污染物，从而达到快速治理，有效解决水体富营养化的目的。
本发明属于污水处理领域，特别涉及富营养化废水的处理装置及方法。
1、将磁分离技术与生态技术有机结合，设备紧凑，占地面积小，操作程序简单，转运灵活，投资低，处理效果好；2、生态技术可使富营养化水的氮、磷污染物资源化，通过生态养殖获得景观效果和适宜的经济收益；使废弃物无公害化或少公害化，既节约了资源又保护了生态环境，实现了环境污染防治与生态经济过程一体化；3、对于含有重金属和含有毒、有害物质的富养化及黑臭水体，水生植物生态浮床与复氧装置结合，增加水体的溶解氧，提升水体自修复能力，改善好氧微生物及水生生态系统的活性，强化污染有机质的分解和转化；4、具有不加改进而普遍适用的，针对不同的河、湖独特的设计，且具有持久而稳定的效果，能控制富营养化，控制藻类生物量增加、富营养化呈现加重趋势。
本专利技术经过中试验证后，已进入工业化大规模应用阶段，已在苏州平江完成5万m3/d的首个工业级应用，苏州市平江历史街区景观河主河道长约1.1kｍ，支流河道长约2km，宽10～15ｍ，水深0.5～2.5ｍ，河道内水质浑浊，透明度低，且夏季常伴有藻类的暴发，严重影响到当地的水环境。采用富营养化废水处理系统处理后，苏州平江河的藻类得到了控制，浊度＜5NTU，叶绿素＜5mg/m3，SS降低后透明度较原有水质提高了3倍，有效改善了当地水环境。
苏州平江河治理示范工程
该发明技术还应用于嘉兴南湖生态环境修复生态补水工程，该工程整体采用磁分离技术+生态修复工艺，设计处理规模达到20万m3/d，是目前规模最大的单体磁分离水处理项目。该项目自2020年运行以来，出水水质稳定，运行良好。
嘉兴南湖项目试验区
1、处理水量大：单套设备最大处理水量可达30000m3/d，设备占地面积仅为200m²左右；2、固液分离时间短：磁分离固液分离小于30s，全流程净化时间一般为4～6min，是传统沉淀技术处理的1/10～1/20，实现了水体中污染物快速净化；3、水质净化效率高：对藻类及悬浮物去除率可达90%~95%，总磷去除率可达80%以上；4、工艺技术耦合性能高：该设备技术实现微纳米复氧、高效磁分离、生态工艺耦合，可以针对不同黑臭及富营养化程度的河湖水体的黑臭、富营养化以及藻华等水质问题实现可调控的工艺技术组合及应用；5、磁种回收率高：磁分离水处理工艺的磁种在系统内循环使用，磁种回收率可达98%以上；6、排泥含水率低：磁分离后污泥含水率可达到95%~98%，可不经过污泥浓缩直接进行污泥脱水。该技术工艺已经广泛应用于市政废水处理、黑臭河道治理、景观水体治理等领域。
本专利技术自2014年研发完成，应用于磁分离系列产品，通过在污水处理领域进行战略布局，占据市场领先地位。2021年，将该专利许可第三方实施，获取收益。中建环能高度重视专利保护，构建了竞争情报监控、侵权对比、稳定性分析、挖掘布局、价值评估和分级管理的专利服务平台。以本专利技术作为重点，为强化专利保护，布局专利60余件，形成全方位、多层次的专利网，能够合理、有效地保护该专利技术。基于10余年知识产权工作的沉淀，中建环能已建立起较为完善的知识产权保护体系，形成以专利为核心，以商标为先锋，以商业秘密为储备的一体化知识产权经营和保护模式，可使技术保持竞争优势，提高产品市场自由度、扩大市场份额，并通过持续申请相关专利进行专利布局来加强技术和产品的知识产权保护。通过设立专职岗位对行业专利进行定期检索、跟踪，掌握行业前沿研发动态，同时加强专利法律风险动态评估，及时发现可能存在的侵权风险，提出应急预案。真正发挥专利信息预先分析判断和先期引导作用，实现知识产权信息引领科学决策。基于健全的知识产权管理制度体系，本专利得到了完善的保护。经过持续的研发更新，对核心设备进行升级换代，为传统污水处理技术带来了工艺变革，促进了我国环保装备制造业的技术进步。专利技术成果转化出的系列产品经科技评价为“整体已经达到了国际先进水平”，入选2019年国家工业节能技术装备推荐目录，2020年水污染防治装备技术、产品服务推荐目录。新产品已逐步得到推广应用，其应用工程已入选2020年生态环境创新工程百佳案例、2020水务行业优秀案例、2021年水务行业优秀案例。该系列产品自上市至今，已成功应用于市政提标改造、煤矿矿井水、景观水体等领域，工程应用案例超过400个，处理水量超过450万m3/d，累计销售超过25亿元，取得了显著的经济效益，为我国环保事业持续赋能。我国景观河湖富营养化以及黑臭问题十分突出，传统污水处理技术因建设周期长、占地面积大、管理复杂而应用受限，本专利成果成功地解决了这一难题，项目实施后显著改善了水环境环境质量、提高了人民的生活品质，具有良好的社会效益。
磁分离水处理技术与其他沉淀技术相比，具有流程短、占地少、投资省、运行费用低等特点，与普通的沉淀、过滤相比，在经济、安全、环保等方面优势显著。采用磁力实现污染物的分离，磁力最大可达重力的640倍，分离速度比重力分离快数十倍，可实现水体中污染物与水的超高速分离。污染物从反应到分离大约只需要4～6min，时间仅为加砂高速沉淀及高密度沉淀等水力停留时间的1/10～1/20，是一种先进的大水量、高效率的物化法水处理技术。磁分离技术与生态技术相结合后，有效解决氮磷超标的问题，对景观河湖富营养化的治理以及微污染水体治理具有广阔的应用前景。
2015年应用项目荣获水利先进实用技术优秀示范工程；2017年相关技术荣获节能环保创新应用大赛决赛银奖；2019年相关技术列入《四川省水污染防治技术指导目录》；2020年相关系列设备入选《水污染防治装备技术、产品、服务推介目录》。
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