新技术:截城市雨污 净古镇绿水
“合流制高截污率城市雨污水管网建设、改造和运行调控关键技术研究与示范”是水专项共性技术项目“高截污率城市雨污水管网建设改造和运行调控关键技术研究与工程示范课题”的子课题二。该课题组在对国内中小城市合流制管网系统调研的基础上,从合流制管网系统动力学、基于截流倍数优化的合流管网改造策略、合流制系统溢流污染控制技术、城市雨污水管网系统全流程监控关键技术、合流制管网系统规划和改造策略等方面开展了系统研究,并取得了系列成果。
一是根据合流制排水管网系统结构特征,以镇江市老城区为研究对象,进行了合流制管网系统影响污染源产生、合流污水输运、合流污水处理、合流污水溢流等的过程研究,探讨了合流制管网系统溢流污染规律,应用系统动力学方法构建合流制管网系统动力学模型,以此为基础提出了控制合流制排水系统溢流污染的改造方案和技术措施。
二是提出以源头污染物减量化、排水过程污染物排放最小化、末端污染物处理最优化的合流制排水系统的清洁生产思想,建立了合流制排水系统清洁生产的原理与方法。
三是根据溢流污染排放特性和水质特征,开发了包括磁絮凝溢流污染控制技术、新型旋流净化技术、多级吸附净化技术、人工复氧生态减速降污等多种合流管网溢流污水快速处理技术,研发了多级吸附净化床、沉淀强化絮凝旋流分离一体化装置、磁助高速澄清器和高速大通量土壤渗滤净化等多套合流管网溢流污染快速分离设备,集成了合流管网溢流污染高负荷大通量快速处理技术体系,较好地解决了合流管网溢流污染处理过程中的短时、大通量和间歇运行等技术难题。
四是针对合流制排水管网溢流污染运行与排放特征,提出了基于排入水体溢流污染物最小化的分质截流、错时分流和截流量精确控制等新的溢流污染控制原理与方法,建立了分质截流改造技术与运行模型,研发了错时分流调蓄减污系统和多种截流量可精确控制的新型截流井,形成了基于截留倍数优化的合流制排水管网溢流污染控制的有效技术,开发了基于无线传感网络的合流制管网运行监控系统,构建了基于排入水体溢流污染物最小化的合流制排水管网改造和运行调控技术体系。
五是基于合流制排水系统清洁生产理论,提出基于多级递阶智能控制、多目标优化、情景分析等多方法融合的合流制管网“源——流——汇”全过程溢流污染控制规划方法,构建基于多目标优化和情景分析类比的多目标优化管网改造决策模型,提出了“源——流——汇”分时段调控策略。
六是综合集成上述各项研究成果,根据城市合流污水的污染规律,结合合流污水的产流过程,基于“源头污染物减量化、排水过程污染物排放最小化、末端污染物处理最优化”的清洁生产思想,系统地开展针对性的技术应用研究,通过技术集成,形成了合流制排水管网的“源——流——汇”综合降污技术体系和合流制排水管网改造、运行调控技术体系。
结合镇江市“青山绿水”行动,课题组在镇江市老城区古运河流域实施了服务面积约10平方公里的“镇江古运河中段高截污率雨污水管网建设及运行调控关键技术工程示范”和“镇江老城区合流制管网源流汇综合降污技术工程示范”,有效减少了入河旱流污水量和雨天溢流污水量,改善了镇江市古运河、虹桥港、金山湖等水体的水质,为镇江市完成江苏省“十一五”节能减排目标和水环境改善作出了重要贡献。
本研究申请发明专利10项、实用新型专利18项,获授权发明7项、授权实用新型专利14项。
编辑:ljing