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新型多孔微生物载体好氧——厌氧耦合污泥减
量化
技术
1 成果简介本项目在研发过程中得到了教育部留学人员归国基金、教育部博士点基金、自然科学基金、国家科技支撑计划的部分支持,经过主持单位和协作单位的联合攻关,经过 8 年的时间研究完成的。通过实验室小试,开发出可将污泥停留时间和水力停留时间分离的新型多孔微生物载体,研究了好氧-厌氧耦合污泥减量化的机理。采用设计的新型载体构建了中试装置,进行现场中试和实际应用,取得了一系列突破性的进展和成果,并成功的将该项目应用在生活污水、河道污水和工业废水的治理中,在项目研究过程中共申请国家发明专利 6 项(其中5 项已授权),实用新型 1 项,发表论文 30 余篇,翻译教材 2 部。 该项目在实施过程中,主要取得如下几个方面的技术突破: ( 1)研究了好氧-厌氧耦合体系在处理废水的同时对污泥减量化的作用机理,开发出好氧-厌氧多次反复耦合原位污泥减量技术。 ( 2)对多孔载体的结构及对剩余污泥的截流效果进行了全面研究。设计了一种空隙率高、对污泥截流效果好的多孔载体。 ( 3)开发出以天然高分子为助凝剂的铁盐混凝除磷技术。 ( 4)实现了该技术的实际推广应用,分别应用于处理城市生活污水、农村的生活污水、工业废水和河道污染治理中。在高碑店污水处理厂进行的运行两年的 103/d 的中试实验结果表明,运行效果稳定,在水力停留时间为 12h 时,出水 COD 保持在 60mg/L 以下,出水 SS 在 30mg/L以下,两年不需要排泥。在广东肇庆处理 5m3/d 的高浓度发酵制药废水( COD 2000~3000 mg/L),运行近一年的实验结果表明,在水力停留时间为 27h 时,出水 COD 保持在 100 mg/L 以下,出水 SS 在 50mg/L 以下。 在以上中试试验研究的基础上,我们将该技术推广应用于青岛即墨市两个社会主义新农村的生活污水处理(日处理量 150~180 吨),上海浦东区金家村农村生活污水处理(适于不同地理特点的 170 套反应器,服务人口 2120 人),佛山市石角涌河道截污工程(日处理量 1000~3000吨)和河北威远生物化工有限公司的农药废水处理项目(日处理量 780 吨)。应用结果表明该技术可以有效地去除废水中的有机物及氮,同时实现原污泥减量化,而且对于用常规方法不能去除的有机物(如苯、苯酚等)也可以有效地去除。新型多孔微生物载体技术在污水处理过程中不需要对剩余污泥进行处理,运行管理简单,运行成本低,具有广阔的应用前景。2 技术指标生活污水经过处理后达到《城镇污水处理厂污染物排放标准 GB18918-2002》一级B 排放标准;处理生活污水的过程中剩余污泥减量 60~75%;处理河道污水的过程中剩余污泥减量 70~85%;多孔微生物载体的使用寿命在 10 年以上;工业污水由于种类较多,排放标准不一,需要根据具体的情况进行确定。3 应用说明本技术主要是应用于新建或者现有污水处理厂污泥减量、废水处理方面。该技术利用多孔载体和定点曝气技术,在反应器中实现了沿载体轴向、反应器水流和高度方向的多层次好氧-厌氧反复耦合环境,从而在同一个反应器中实现好氧-厌氧微生物反应的耦合。实验室采用人工废水的小试研究结果表明,该类耦合体系的 COD 去除率大于 90%,而与传统废水处理工艺相比,剩余污泥的产率可以减少 90%以上。 对该类耦合体系实现污泥减量的机理研究表明,好氧区增殖的污泥进入下游的厌氧区后发生死亡溶解释放出胞内蛋白质等组分,进一步被降解成小分子物质,这些物质流入下游好氧区被污泥再次利用,强化了污泥的隐性增殖;而微型动物的稳定存在强化了捕食效应。整个过程伴随着 CO2、 N2 的释放,使得进水中有机物以气体形式脱离体系,从而实现了废水的净化处理和剩余污泥的原位减量。 为了进一步将污泥停留时间和水力停留时间分离以实现污泥减量效果,本研究设计开发了新型的多孔微生物载体。采用设计的新型载体构建了中试装置,进行现场中试和实际应用,取得了一系列突破性的进展和成果,验证了新型载体的实际应用效果,并进而成功地将该技术应用在生活污水、河道污水和工业废水的治理中,在处理生活污水的过程中可以使污泥减量 60~75%,处理河道污水的过程中可以使污泥减量 70~85%。4 效益分析城市污水处理厂污泥安全处置工作有其艰巨性和复杂性,特别对于污水处理规模较小,污泥厌氧发酵无法实施的地方,污泥减量化污水处理技术的应用将成为必要的选择。通过该技术的实施,可以大量的减少剩余污泥的产量,减少填埋用地,节约土地资源,避免了对环境的二次污染。同时,由于污水处理厂对污泥处理量的减少,运行费用随之降低,而且运行管理简单,对促进我国水处理事业的发展有积极的影响。 该技术既可以用于生活污水的处理也可以用于工业废水的处理,适用范围比较广,而且在处理污水的同时可以大量的减少剩余污泥的产量。不仅可以减少污水处理设备的投资,而且可以节省运行费用, 适于中小规模的生活污水处理及有机工业污水处理。5 合作方式技术转让或合作开发。
清华大学
2021-04-13
在微纳尺度上进行固固界面热传输的定
量化
研究
工作的研究对象为无穷大固体表面以及在其上微纳尺度的悬臂。该研究发现,随着固体表面粗糙度增大,界面热阻呈指数化增大,同时测量获得的数据也更加弥散。单层石墨烯加入到固固界面之间能够有效降低界面热阻,同时测量的热阻弥散度也快速减小。结合计算模拟的结果,这里发现的奇特热阻的弥散现象(不确定性)可以解释为当悬臂和界面粗糙度的尺度可以比较时,每次悬臂与无穷大固体表面的接触面积将出现极大的差异。 单
南方科技大学
2021-04-14
基于车载激光扫描数据的路坎点自动提取及矢
量化
方法
本发明公开了一种基于车载激光扫描数据的路坎点自动提取及矢量化方法,包括:步骤 1,计算三维激 光点云数据中各激光脚点的特征;步骤 2,根据各激光脚点的特征,利用朴素贝叶斯分类器将激光脚点分类为路坎点和非路坎点,所得路坎点记为初始路坎点;步骤 3,利用所有初始路坎点构建 KD 树,对各初始路坎点分别计算其方向特征;步骤 4,根据初始路坎点的方向特征,采用 KD 树对初始路坎点进类;步骤5,计算各聚类区域的特征,剔除特征不满足预设条件的聚类区域,获得路砍点提取结果。本发明了点云数据处理的自
武汉大学
2021-04-14
一种分布式视频编码中基于视觉感知特性的
量化
方法
本成果为获得发明专利授权的专利成果。该成果可应用于视频监控、传感网络等领域。
西南交通大学
2016-06-27
低速微型电动
汽车
自适应自动变速器(低速微型电动
汽车
AAT)
西南大学
2021-04-13
一种基于无线信道特征
量化
私有不对称密钥的信息传输方法
本发明介绍了一种基于无线信道特征量化私有不对称密钥的信息传输方法。由通信双方测量无线信道特征,提取出各自的私有密钥。通信的一方使用私有密钥对需要传输的信息先进行信道编码后再进行异或操作,实现对传输信息的加密。接收方使用其私有密钥对接收的信息进行异或操作,实现对传输信息的解密。由于无线信道和设备特征的影响,通信双方的私有密钥可能不对称,即有一定的差异。接收方解密的信息需要再使用信道纠错译码,解出正确的传输信息。使用该方法可以不需要通过额外的信息调和和隐私放大过程,实现共享无线信道特征的安全信息传输。
东南大学
2021-04-11
使用于生物电信号
量化
的抵功耗模数转换器
本芯片采用动态追踪算法等专利技术,可以高效能的对生物电信号及物联网(LoT)中传感器信号进行模数转换,适合便携式传感器设备中ADC的需求。同时,芯片集成了对心电信号特征参数提取处理模块,用最小的设计开销达到便携式心电信号监护设备的基本要求。
电子科技大学
2021-04-10
燃料电池铂碳和铂基合金催化剂的批
量化
制备技术
本团队采用独特的从“0 到 1”的原创水相体系制备技术路线,实现铂载量从 30-60%不同系列铂碳催化剂的小规模批量制备。以典型的50%铂碳催化剂为例,催化剂粒径 2.5nm,均匀分布,BET 面 积 260m2/g,电化学活性面积 80 m2/g,初始质量活性 0.25 A/mg@0.9V;按照 DOE 测试标准,3 万圈循环,电化学活性面积衰减30%,质量活性衰减 35%。小规模量产的铂碳催化剂一致性偏差小于5%,且制备过程环保、成本低、性价比优良。以此铂碳催化剂制备的膜电极功率密度大于 1.1W/cm2@0.65V。 铂基合金催化剂包括铂镍碳和铂钴碳,催化剂中活性组分含量大于45%,平均粒径 3.6nm,BET面积305 m2/g,电化学活性面积 65 m2/g,初始质量活性 0.55 A/mg@0.9V;按照DOE测试标准,3万圈循环,电化学活性面积衰减30%,质量活性衰减30%。
华南理工大学
2023-05-08
汽车
主动安全预警系统
同济大学电信学院刘富强教授团队研制的汽车主动安全预警系统能综合运用视频检 测与识别技术、传感器信息获取技术、CAN 总线数据挖掘技术、信息集成融合技术,提 取车辆及其周边环境信息,对可能发生的危险状况进行预测并主动的发出预警信号从而 保证交通安全。 其中视频检测识别技术通过对视频图像进行实时处理与分析具备以下功能:通过驾 驶员的闭(眨)眼状态判断驾驶员是否处于疲劳驾驶状态;提取前方道路标志线环境信 息并反馈给驾驶员和汽车用于车辆行驶状态提示;捕获障碍物(如道路中的车辆和行人) 在车道中的位置和与本车的距离和相对运动信息从而避免潜在的碰撞事故。传感器技术 综合使用多种传感器,其中超声波距离传感器可以近距离测量传感器与目标之间的距离; 而激光雷达可以大范围远距离的距离测量从而弥补超声波和视频的不足;加速度仪可用 来测量汽车行驶过程中的加速度;而方向盘转角能够实时获得驾驶员对车辆的操控,同 时也能推算车道的曲率半径。控制器局域网 CAN 技术可以获得车辆运行状态信息(车速、 油门开度、转向灯状态等。上述技术获得的一些车辆的信息数据经过信息集成融合技术 融合成事先设定的数据格式,使之成为所需要的数据地图。由此可以判断汽车是否处于 危险状态或者是否会造成潜在事故从而给出预警信号。
同济大学
2021-04-11
汽车
辅助安全驾驶预警系统
主要利用行车记录仪视频数据,进行道路检测,包括:车道偏离、障碍物检测、限速标志识别等。 技术指标: ? 视频分辨率1080P; ? 处理速度:15fps; ? 告警:虚警率<10%
电子科技大学
2021-04-10
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