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2010版国情
国家高技术研究发展计划(863计划)资源环境技术领域“污水中碳源及氮磷硫组分资源化技术”主题项目申请指南
2011-02-09
在涉猎本申请指南前,请先认真涉猎《国家高技术钻研
发展企图
(863企图
)申请须知》(详见科学技术部网站国家科技企图
项目申报中心的863企图
栏目),领会
申请程序、申请资格
条件等共性请求
。中国国情
一、指南阐明
根据
《国家中长期科学和技术发展方案纲要(2006-2020年)》和“十二五”863企图
资源环境技术领域
的总体布置,设立“污水中碳源及氮磷硫组分资源化技术”主题项目,针对污水中碳、氮、硫、磷、氢等资源回收率低与工程化实行
艰苦
等问题,研发污水稳固
产甲烷及调控技术、除磷脱氮耦合氮磷回收技术、碳源有机物回收利用
技术、碳氮硫脱除与单质硫回收技术、污泥有机碳快速稳固
技术、规模
化生物产氢系统
、微生物燃料电池耦合净化处理
技术,构建污水中碳源及氮磷硫组分资源化的工艺技术系统
,由传统的“必须
从污水中尽量去除各种污染物”逐步转变
为“尽量从污水中回收各种有用之物”,为污水资源化及节能减排供给
“理念到实践”的技术支撑
。
本项目按项目整体进行申请,项目申请者应针对指南内容,萦绕项目总体目标
和任务
进行申请,不要只针对项目部分目标
和任务
进行申请。项目应由多家单位共同申请,自行组合形成项目申请团队(一个法人单位只可参加
一个申请团队),并提出项目牵头申请单位和申请负责人,由项目牵头申请单位具体负责项目申请。项目申请要提出项目标
分解(包孕任务
分解和经费分解)方案
,项目课题布置
及承担单位建议,并填写课题申请书(项目拟分解的课题数不超过7个)。
二、指南内容
1、项目名称
污水中碳源及氮磷硫组分资源化技术
2、项目总体目标
以构建基于污水资源回收利用
并满足环境质量需求的新型污水处理
工艺流程及配套技术为根本
起程
点,研发从污水中回收能源、碳源、氮磷硫矿物组分的新工艺、新技术和新法子
,结合生产性或中试规模
示范利用
钻研
,初步构建出污水碳能源及氮磷硫组分资源化的工艺技术系统
,形成污水资源回收与稳固
达标处理
相结合的污水处理
工艺技术路线,并提出可工程化利用
的完整
工艺流程和工程实行
技术方案
。
3、项目首要钻研
内容
(1)针对高浓度有机污水高效厌氧产甲烷,钻研
开发新型高效厌氧反应器的设计构建、稳固
运行、在线监测和调控技术及工艺系统
,结合高效厌氧产甲烷历程
动态预测技术,突破现有工艺的缺点
和技术瓶颈,实现高效厌氧产甲烷反应器的稳固
运行和工业化示范利用
。
(2)针对含高浓度氮磷污水及污泥处理
液,钻研
开发污水高效除磷脱氮与氮磷回收相耦合的工艺技术、反应器系统
及技术设备
,有效回收污水中的磷酸盐和氮,形成可商品化产品;开发基于好氧颗粒污泥的生物脱氮与磷回收技术;建立
污水氮磷回收的示范利用
系统
。
(3)针对不同类型污水中的有机物含量及碳氮比区别,钻研
开发高碳氮比污水碳源高效回收利用
技术、低碳氮比污水内部碳源高效开发利用
技术,形成相应的可商品化反硝化碳源产品和污水碳源高效利用
工艺流程,建立
相应的示范利用
系统
。
(4)针对含硫含氮有机污水及生物沼气,钻研
开发基于微生物反硝化脱硫的同步脱硫脱氮技术及装置、强化碳氮硫共脱除工艺装置、沼气生物转化脱硫-强化单质硫同步回收工艺装置,建立
污水碳氮硫共脱除-同步回收单质硫、沼气生物脱硫-硫回收的示范利用
系统
。
(5)针对我国诸多污水处理
厂污泥稳固
化设施建设征地艰苦
及设施运行中消化污泥氮磷流失量大的问题,钻研
开发占地小的污泥有机碳快速稳固
化及固化技术与设备
、氮磷高效利用
技术与设备
;钻研
开发污泥制成生物碳的技术与装置;建立
相应的示范利用
系统
。
(6)萦绕污水繁杂
源碳水化合物定向生物转化和规模
化低成本生物产氢,钻研
开发碳源梯级利用
技术、高能量转换效率
规模
化工艺系统
、高氢收率与碳源高值利用
技术,建立
高效稳固
的规模
化产氢装置。
(7)针对微生物燃料电池(MFC)成本高、产电才能
低等问题,开发便宜
高效功效
材料
,优化MFC构型、进步
产电性能;开发MFC电能原位利用
MFC功效
扩张技术;建立
MFC中试设备
系统
。
4、项目首要考查
指标
(1)形成高浓度有机污水高效厌氧消化稳固
产甲烷成套工艺技术及监测调控技术系统
,有机负荷率不低于18kg COD/(m3·d),示范规模
不低于5000m3/d,工艺运行故障率每年不超过1次,在线监测平台及调控系统
成本把持
在20万元以下。
(2)形成城镇污水高效除磷脱氮与氮磷回收相耦合的成套工艺技术系统
,进水磷回收率不低于60%,出水氮磷指标达到
GB18918-2002一级A标准
;形成高浓度氨氮污水高效氮回收中试示范系统
,氮回收率不低于70%,好氧颗粒污泥生物脱氮与磷回收工艺技术系统
,进水磷回收率不低于50%。示范污水处理
厂规模
不低于50000m3/d。
(3)形成污水有机碳源高效回收利用
技术系统
,污水有机碳源利用
率不低于50%,反硝化碳源产品优质碳源含量不低于50%,产品示范利用
规模
不低于50000m3/d;内部碳源高效利用
除磷脱氮工艺系统
,污水中可快速利用
碳源比例进步
20%以上,出水氮磷指标达到
GB18918-2002一级A标准
,示范规模
不低于25000m3/d。
(4)形成污水碳氮硫共脱除强化单质硫回收工艺技术系统
及设备
,含硫含氮污水示范规模
5000m3/d以上,生物硫回收率不低于80%;沼气限氧生物转化脱硫-硫回收工艺系统
,示范规模
不低于300m3沼气/d,生物硫回收率不低于80%,硫磺纯度不低于85%。
(5)建立
污泥高温微好氧消化示范钻研
系统
,对应的污水处理
规模
不低于10000m3/d,比传统消化节俭
占地60%,成本降低
10%,氮磷回收率60%以上;污泥热化学制备生物碳工艺系统
,污泥处理
才能
5t/d,80%以上磷在生物碳中固定;污泥预处理
装置,处理
才能
100m3/d以上,有机碳与总固体比率进步
30%以上,电耗≤1.0KWh/m3污泥。
(6)建立
污水梯级利用
规模
化生物产氢示范工艺系统
,年产氢才能
不低于10万m3、高浓度有机废水处理
量不低于500m3/d,生物产氢速率超过6.0m3/(m3·d),有机废水生物制氢成本低于1.2元/m3,系统
稳固
运行6个月以上;对生物产氢与产甲烷历程
耦合的技术经济性进行评价,钻研
制定
相干
技术标准
。
(7)建立
体积大于1.0m3微生物燃料电池污水净化中试钻研
装置,有机物转化效率
不低于20%,功率密度不低于40 W/m3或电流密度不低于30A/m3,系统
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