集功能微生物定向驯培与活性强化、模块化选型与装配、混合营养反硝化及碳源精准添加节能降耗运行等核心技术为一体的生物滤池技术及装备，处理出水达到或优于“TN≤10 mg/L，SS≤5 mg/L，TP≤0.5 mg/L”，吨水运行费(电费和碳源)低于0.015元/去除1 mg/L TN。项目出水可用于景观用水和城市杂用水，在废水深度处理与高质再生回用中前景广阔。 该项目拥有欧盟发明专利: EP2865653，澳大利亚发明专利: AU2015230864，中国发明专利（11项），相关技术成果

本成果采用微生物法结合环境工程措施先行回收废水或沼液中大部分养分，然后进行生化处理，使其达标，形成生物聚沉氧化新技术。该技术已完全成熟，在四川（奶牛场）、湖南（猪场）、广东（猪场）、江苏（猪场）等地进行过系列生产性应用。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、技术分析 规模化畜禽养殖产生大量高浓度的粪污废水或沼液亟待处理。本成果采用微生物法结合环境工程措施先行回收废水或沼液中大部分养分，然后进行生化处理，使其达标，形成生物聚沉氧化新技术。该技术已完全成熟，在四川（奶牛场）、湖南（猪场）、广东（猪场）、江苏（猪场）等地进行过系列生产性应用。2018年获中国环保产业协会颁发的中国重点环境保护实用技术称号。取得国家系列发明专利（如ZL 201510843625.9；ZL 201110158682.5）。 畜禽粪污废水/沼液生物聚沉氧化处理新技术可在极短时间内（1h左右）回收废水或沼液中90%以上的总养分（COD，TN, TP），使外观黑臭浓稠的废水很快变成透明的清澈废水，然后再经过2-5d的生化处理可达到行业排放标准或农田灌溉水标准。

本发明提供一种黄姜皂素废水生化处理出水的电混凝深度处理系统及方法，以廉价铁板作为极板，通过电混凝产生的新生态铁氧化物的絮凝作用，有效去除色度和有机物，电混凝出水中投加次氯酸盐后，亚铁离子和有机物等与次氯酸盐进一步发生氧化还原反应，强化对水中色度和有机物的去除。该发明的处理方法依次包括如下步骤：电混凝；次氯酸盐氧化；斜板沉淀池固液分离；砂煤双层滤料过滤。本发明采用电混凝与次氯酸盐氧化相结合的方法，有效解决了传统的黄姜皂素废水生化处理出水中有机物和色度难以达标的难题，操作简单，易于对现有废水处理工艺进行改进，处理后水可以回用于黄姜皂素生产工艺，大大减轻了其对环境造成的污染，加强了水资源的可持续利用。

水中微量痕量污染物的清除仍是科技界的严重挑战技术。微量污染物的累积作用和毒害作用正在引起人们的重视。当前缺乏的是低成本、低投入、高效和易推广的技术。常规吸附剂如活性炭虽然易从水体分离，但由于表面缺乏精细电子和拓扑结构，难以捕捉微量痕量污染物。本项目致力于开发一种表面精细结构化的、能大规模生产的高效水处理剂。最近我们发现用树状两亲体可以调控浓乳液聚合，提供了一种直接大规模获得表面结构化材料的方法。由于树状两亲体不仅能在界面组装，自身还能提供各种期望的电子环境和拓扑环境，从而高效地与各种客体分子互补，使捕捉微量客体分子成为可能。另一方面，随着大量树状体被报道，有数种已经商业化，由此衍生的树状两亲体容易实现规模化生产。理论上讲，各种树状两亲体可同时参与稳定浓乳液，形成类似斑豹的表面结构，这进一步为同时清除广谱微量水污染物提供了可能。初步研究表明，这类吸附剂能创纪录地将水中典型致癌芳烃降低到十亿分之一以下；典型有机离子的浓度降低到千万分之一以下。该材料不会向水中带来任何新污染物，能保证优质饮用水的获得。

水是生命是源泉，是人类生存和发展的条件之一。我国是一个贫水国家，水的供需矛盾就成为我国工农业生产发展的制约因素之一，保护水资源、合理使用水资源和节约水资源成为我国水法的主要目的，也是关系到我国经济可持续发展的关键之一。在我国2000年工业用水占总用水量的18.6%，而在工业用水中80%是循环冷却水，因此节约工业循环冷却水是合理利用水资源的关键之一。各国逐渐认识到提高工业循环冷却水的浓缩倍数是降低工业用水量和污染排放的最好途径，要解决有关问题就是开发和使用水处理药剂，也就是水质稳定剂。我国七十年代后期开始较大规模研究和使用水质稳定剂，逐步在石化、化工、冶金、电力等工业得到了广泛的使用。 我国水处理技术起步较晚，虽然经过“八五”、“九五”攻关在水处理药剂，在水处理剂开发方面达到了较高水平，但是目前在阻垢分散剂方面较好的品种主要有有机膦酸、聚丙烯酸及含膦酸基、磺酸基的二元、多元共聚物等，这些含膦酸基的水处理剂在使用和排放中会产生正磷酸盐影响水体，随着环保和节水意识的加强，“绿色阻垢剂”的概念已经被提出，并成为21世纪水处理剂的发展方向，但是真正“绿色阻垢剂”还在开发之中。因此，在水处理药剂的低磷化、无磷化、环保化方面，在水处理药剂生产的连续化、自动化、标准化方面，水处理药剂生产过程中的监测和控制技术方面相对滞后，影响了我国水处理技术的整体水平，与国际水平存在一定差距，难以适应工业生产和保护水资源日益提高的要求。本专题以我们自主开发的新型无磷水处理剂聚环氧磺羧酸 (PECS)的工业化生产为目标，产品无磷，含有羧酸基、磺酸基和聚醚等多种官能团，产品的阻垢、分散性能优良，所研究建立一套1000T/a的示范工程装置及相应的软件包，可操作性强，对水处理药剂的生产有示范作用，能够提供成套生产技术对国内外进行技术转让。本专题的成功开发，可大大缩短在水处理剂的研究开发、生产方面我国与国外先进水平的差距，极大地提高我国水处理技术的技术水平和技术含量，为保护水资源、节约水资源方面作出一定的贡献。因此本专题具有较大的经济效益和社会效益。4. 设备或产品的应用范围新型无磷水处理剂聚环氧磺羧酸 (PECS)是一新型的水处理药剂，该化合物分子中同时含有磺酸基、羧酸基和醚键等官能团，这些官能团是目前一般水处理剂的活性官能团，该化合物将这些官能团集于一体，利用它们之间的协同作用，使得它具有更好的阻垢、分散性能；同时该产品的无磷和氮，对保护环境有利；并且本产品原材料简单易得，生产成本少，价格低，易被客户接受，容易推广。因此，本产品是一新型的水处理剂，是目前使用的有机膦酸、磺酸等水处理剂的更新换代产品，可在在石化、化工、冶金、电力等行业的工业循环冷却水处理中广泛使用，具有非常好的推广应用前景。

系统核心技术拥有自主知识产权的新技术发明专利。采用“以油克油”的办法，通过向水中投加液态油类物质，使矾花整体密度减小，通过特殊装置调节矾花上浮速度并集中收集；上浮油渣经收集、（清洗）处理后，油、沥青质及胶质进入了油相，剩下的无机沉降物就非常少了，极大地减少了污泥量。 污水加入特殊的混絮凝药剂后，形成矾花，将水净化；又通过投加的自浮药剂，使所产生的矾花全部上浮，并通过特殊装置收集；收集到的浮渣经清洗后，所留残液再利用药剂还原，还原为混絮凝药剂，再次投加到来水中，处理污水。因为药剂的循环使用，使污泥全部消化，做到零（微）污泥处理。本产品适用于化工废水处理，特别适合油田污水（包括含聚含油污水）、煤田污水、煤层气污水及工业废水处理，其处理后的水质达到注入水水质标准A3级。

1 项目特点和优势 （1）本项目特点。本项目瞄准资源微生物学科前沿，以石油化工领域节能、环保、高效高温采油污水处理新技术的重大需求为导向，开展极端微生物（主要为嗜热细菌）的前期开发及其在高温采油污水处理中的应用研究，为极端微生物资源的应用开发提供了一种新思路，并为这些极端微生物后期生物工程和环境保护应用奠定良好基础。 （2）本项目优势。获得具有自主知识产权工程应用菌株，并

一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 主要内容： ① 用吸附-混凝-超滤组合工艺，高效去除水中天然有机物；采用光催化-吸附-膜分离组合工艺，有效去除水中亚硝胺类污染物；同时采用正反冲清洗方式的膜滤装置，最大程度提升清洗效果；研制了一种简单且高效的三相分离器，解决污泥沉淀区入流口和回流口的重合问题，提高了气液固的分离效果。 ② 研制了具有不同内部构造的EDI工作模型，实现了无酸碱再生、零废酸废碱排放条件下的连续、高效的废水直接处理，所得淡化纯水和高浓度浓缩液均得到回收利用。 ③ 研发了铝盐型、铁盐型、硅酸盐型、天然有机高分子型等一系列复合高效絮凝剂，在提高其絮凝性能、注重技术的经济性与实用性的同时保障了生态安全性。 ④ 开发了以生物膜叠球填料为特征的剩余污泥减量型有机废水处理工艺，建立了基于生物电化学系统的有机废水能源化处理技术体系，实现了污泥减量化和污水处理能源化；通过开发联合改性催化剂和泥炭吸附剂，解决了既不能生物处理、也不具备能源化的废水处理问题。 ⑤ 提供了一种高效低耗、应用范围广、使用便利的挂膜式浮动链曝气污染水体修复方法，有效实现区域污染水体的原位修复；系列重金属污染水体生态修复技术，特别是利用水生植物千屈菜修复铬污染水体，治理效果明显，美化景观环境。 项目特色： 本成果明显使操作费用降低、膜使用寿命延长、污水处理排污费减少，具有显著的技术优势，已在天津、江苏、辽宁、海南和广东等省市多家企业进行成功的实施转化与应用，取得了较好的经济效益及明显的生态、环境和社会效益。

本成果发明了推压-膨化-拉伸技术加工聚四氟乙烯中空纤维膜，自主研发了工业化可行的全套加工设备。打破了美国戈尔、日本住友等公司的垄断，填补了国内产品空白。该材料具有孔隙率发达、强度高、耐酸碱、耐腐蚀、耐温等特点，克服了传统膜材的性能缺陷。可采用膜蒸馏或过滤方式处理废水，用于酸性、碱性、腐蚀性强的废水处理领域。本技术已获发明专利 3 项。

本技术成果根据当前各种难降解有机废水的处理技术的优缺点，提出将传统的内电解技术与作为当前 研究热点的高级氧化技术进行耦合，开发和研究出一种对难降解污染物具有高效降解效率的层级式催化电 解耦合反应器。在设计上解决了以下几个问题：1.通过超声震荡辐射作用解决了传统的铁内电解床在实际 运行中存在反应柱堵塞、铁屑结块、填料更换困难等问题；2.将铁内电解产生大量Fe2+作为超声氧化和三 维电极氧化的催化剂，使Fe2+得到最大限度的利用；3.进水区上部的布水管即可使铁内电解去的活性炭处 于流化状态，同时又能为三位电极层供氧；4.超声的震荡辐射还能对三维电极的微电极进行活化，提高三 维电极的电流效率。5.微电极采用一种新型方法制备，其主要成分是复合的高岭土，加入多种催化离子。 能反复使用，不易流失。