膜曝气生物膜反应器MABR河湖水体原位净化关键技术与应用Word文档格式.docx

膜曝气生物膜反应器MABR河湖水体原位净化关键技术与应用Word文档格式.docx

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主要完成单位

天津海之凰科技有限公司，天津大学，南开大学，中建六局水利水电建设集团有限公司

主要完成人

李保安、王国锋、位红永、曹翠翠、赵亚男、田忠艳、李海雷、兰美超、张伦梁、魏新颜、康建民、梁静波

提名者

天津港保税区科技和工业创新局

项目简介

项目成果属于环境保护技术领域。

虽经过“十三五”期间的治理，我国河湖水体污染仍十分严重，许多城市甚至超过90%的水体被污染。

然而迄今我国仍缺乏具有广泛适用性和生态高效河湖水体污染治理的核心技术支撑。

为此，本项目历时10余年，原创性地研发出了膜曝气生物膜反应器（MABR）河湖水体原位净化关键技术，形成了系列创新成果，具体包括：

（1） MABR中空纤维膜材料与膜装备

针对常规膜生物亲和性差、透氧调控难等技术难题，依据MABR技术原理和过程规律，研发出了具有表面微纳粗糙结构和极性基团的透氧中空纤维膜，解决了生物膜易脱落、效率低等问题，膜的氧气利用率达到60%以上。

据此，国内率先开发出了高性能MABR中空纤维膜和膜装备并规模化生产和应用。

（2） MABR生物膜构建及其功能菌群与功效

首次揭示了MABR生物膜中好氧反硝化菌的存在及其作用机制，形成了MABR污染水体好氧反硝化工艺技术，解决了好氧条件下的脱氮难题，脱氮效率达到70%以上。

同时多层次揭示了复杂生物膜结构体系内微生物和原生后生动物之间的互生关系以及MABR系统产泥量少的主要原因。

MABR生物膜中独特的脱氮微生物古菌CandidatusNitrososphaera、好氧反硝化菌Hyphomicrobium和光能反硝化菌Rhodobacter优异的环境适应能力决定了MABR技术能够在复杂河湖水体及其工况条件下发挥高效污染物去除作用。

（3） MABR地表水体净化技术与应用示范

针对高盐条件下生物膜生成速度慢、低温条件下氨氮及总氮

去除效率低的技术难题，研发出了MABR河湖水体原位净化技术，实现了生物膜自修复微生态平衡，形成了能够适应冬季低温气候和高盐度复杂水体污染物的高效去除技术并实现了规模化推广应用，为我国水污染治理和水环境建设提供重要科技支撑。

项目已获国家专利40件，其中发明专利2件；

申请国际发明专利3件；

软著7件，发表科技论文34篇，其中SCI19篇，牵头起草MABR膜组件国家标准，获得天津市重点新产品称号、膜工业协会科技奖。

项目成果已应用于全国三十四个城市的水环境治理，项目总投资约150亿元。

近三年实现销售收入1.1529亿元，利税2119.89万元。

发现点/发明点/创新点

1、 针对常规膜生物亲和性差、透氧调控难等技术难题，依据MABR技术原理和过程规律，开发了具有表面微纳粗糙结构和极性基团的中空纤维膜，解决了生物膜易脱落、效率低等问题，膜的氧气利用率达到60%以上。

率先研制出MABR中空纤维膜与膜组件并规模化生产和应用，牵头MABR中空纤维膜组件国家标准制定。

2、 首次揭示了MABR生物膜中好氧反硝化菌的存在及其作用机制，形成了MABR污染水体好氧反硝化工艺技术，解决了好氧条件下的脱氮难题，脱氮效率达到70%以上。

3、 针对高盐条件下生物膜生成速度慢、低温条件下氨氮及总氮去除效率低的技术难题，开发出了MABR河湖水体原位净化技术，实现了生物膜自修复微生态平衡，形成了能够适应冬季低温气候和高盐度复杂水体污染物的高效去除技术。

全球首创MABR河湖水体原位净化技术并实现规模化推广应用。

主要技术支撑材料

（一）代表性论文（专著）一

（二）知识产权和标准规范―

J L

（三）曾获奖励情况-