城市排水系统有毒有害气体管控集成技术
针对城市排水管网有害气体如硫化氢(H2S)和甲烷(CH4)等风险管控难题,通过机制研究、模型建立、技术研发等形成了城市排水系统有毒有害气体管控集成技术。
一、项目分类
关键核心技术突破
二、成果简介
针对城市排水管网有害气体如硫化氢(H2S)和甲烷(CH4)等风险管控难题,通过机制研究、模型建立、技术研发等形成了城市排水系统有毒有害气体管控集成技术,近五年共发表11篇SCI论文,包括5篇Water Research.和1篇Environment International,并有1篇发表在我国高质量科技期刊 Journal of Environmental Sciences上,另外授权国家发明专利2项和计算机软著1项。简短介绍如下:
1)机制研究。针对排水管网内H2S和CH4产生机制不明的问题,揭示了生物膜在下水道H2S和CH4产生过程中所起关键作用,阐释生物膜内部空间结构动态演化对硫化氢浓度波动的影响机制,指明了下水道有害气体控制方向的“靶心”。
2)模型建立。针对排水管道中H2S和CH4产排规律不明及缺乏准确的预测手段问题,建立首个基于生物膜模型的城市排水管网水质数学模型BISM,首次定量揭示了复杂多变条件下排水系统中有害气体形成释放规律,为精准、高效管理控制排水系统有害气体污染提供了强有力的技术支撑。此外,开发了H2S产排预测软件,牵头制定国内第一个排水管网H2S风险管理技术标准“广东省地方标准《城市排水管网有毒有害气体监测与风险分级管理技术标准》”,并于大湾区各地试行。进一步,应用数学模型和实验证实,揭示厨余垃圾粉碎后排入下水道会带来H2S和CH4浓度剧增的风险,为我国的垃圾分类管理政策制定提供科学依据
3)技术研发。分别从①抑制生物膜内的SRB活动。②限制生物膜中的硫化物跨相迁移。③氧化污水中硫化物和④限制气态H2S在管内聚集,四个维度研发多种适用于排水系统的H2S控制技术和实施策略,提出H2S污染治理的系统化解决方案。
本集成技术属于国际领先技术,相应成果已发表在相关SCI论文上,并且其中5篇发表在环境领域顶级期刊Water Research上,具有很强的先进性和独占性。
中山大学
2022-08-15