構建缺水城市水環境生態保障技術體系
針對我國北方地區城市面臨水資源短缺和環境生態脆弱的雙重問題，共性技術項目的“缺水城市雨污水再生處理和不同途徑用水的關鍵技術研究與工程示范”課題以“治污＋補水＋生態保障”為基本策略，完成了適合于缺水城市的污水再生與不同途徑回用的物化——生化組合污水處理與再生技術、化學——物化組合污水深度處理技術、生物強化污水處理與再生技術、生態強化再生水質安全保障技術4項關鍵技術的研發，形成了特色鮮明的理論和技術體系。課題研究成果申請國家發明專利18項、獲授國家發明專利8項，成果應用于西安思源學院污水再生與綜合回用、西安閻良污水處理與回用等一系列城市污水處理與再生利用工程，取得了顯著的經濟和社會效益，為缺水城市水體污染控制與水環境生態保障提供了技術體系和實施范例。
引進“城市水代謝”先進理念
課題將“城市水代謝”的先進理念引入城市水系統設計，針對缺水城市以再生水作為重要供水來源進行高效利用的需求，打破傳統的城市給水排水工程規劃方法的束縛，提出了將城市供水、城市排水、再生處理、輸配調蓄、景觀利用、水量循環與水質保障融為一體的城市水環境系統的構建方法，形成了再生水供水系統水質安全保障、以回用目的為約束的單元處理技術組合與污水分級再生、工程——生態技術耦合的城市水體多元水質保障等一系列理論技術成果。
取得兩項標志性成果
一是臭氧氣浮化學——物化組合污水深度處理技術。項目發明專利《氣浮水處理分離裝置》是化學——物化組合污水深度處理技術的代表性成果。該裝置通過低濃度臭氧化和新型溶氣氣浮技術的組合，在一個單元裝置內完成凝聚、氧化脫色、臭氧消毒、氣浮分離等多個過程，并實現密閉式自動浮渣排除。混凝、臭氧化、氣浮一體化處理達到了良好的除濁、除色、除有機物、滅菌的效果。裝置的總水力停留時間小于40分鐘，大幅度提高了處理效率。
二是生物造粒流化床物化——生化組合污水處理與再生技術。項目發明專利《生物造粒流化床污水處理裝置》是物化——生化組合污水處理技術的代表性成果。該技術是對傳統污水處理的重大革新，通過流化床造粒和好氧顆粒污泥培養技術的巧妙組合，集物化、生化處理于一體，在一個處理單元內完成混凝造粒、生物氧化、固液分離等多個過程，且能在較低溶解氧的條件下維持好氧微生物繁殖，形成的粒狀污泥粒徑大、密度高、固液分離性能好。總水力停留時間由傳統的8小時~10小時縮短到3小時左右，單元處理水質達到常規二級處理的效果，且污水脫磷效果優于二級處理，為后續的深度處理提供了良好的水質條件。
實現對傳統水處理工藝的重要革新
該課題在研究中打破了傳統城市給水排水工程規劃方法的束縛，提出了將城市供水、城市排水、再生處理、輸配調蓄、景觀利用、水量循環與水質保障融為一體的城市水環境系統的構建方法；打破了傳統的污水處理、深度處理的流程界限，建立了不同單元技術融合和優化組合的城市污水短流程處理再生的技術體系；打破了物理、化學、物化、生化處理的技術界限，實現了物化——生化組合、化學——物化組合污水再生處理、再生水強化深度處理新技術的發明，對傳統水處理工藝實現了重要革新。
成果應用經濟與社會效益顯著
該課題以再生水回用安全為約束的污水分質再生處理技術、生物強化污水處理與再生技術、再生水多級利用與水質保障技術于2011年初在西安思源學院污水再生與綜合回用工程中投入運行，規模為200.75萬立方米/年，實現了污水零排放和100%以上的高回用比水資源再生利用，水環境景觀水質得到有效保障。
在西安閻良污水處理與回用工程中，該課題研發的化學——物化組合污水深度處理技術、再生水多元化利用和系統優化配置技術于2009年得到了應用，規模為182.5萬立方米/年，實現了區域內市政雜用、工業回用等公共集中用水和消防儲備用水的多元化回用目的。
該課題研發的物化——生化組合污水處理與再生技術、化學——物化組合污水深度處理技術于2008年在陜鼓集團雨污水處理與環境回用工程中得到了應用，規模為292萬立方米/年。
課題針對缺水地區突破的關鍵技術，除了應用于上述3個示范工程外，還應用于10余項工程項目中，產生了良好的經濟效益與社會效益，其中直接經濟效益達2.1762億元。此外，該課題的減排效益、資源效益、環境改善效益等顯著。
國際水協會（IWA）前主席丹保憲仁教授、斯德哥爾摩水獎獲得者P.Wilderer教授對該課題研究成果給予了高度評價。在陜西省科技廳組織的專家組對該課題成果鑒定會上，與會專家一致認為該課題的技術成果“達到了國際領先水平”。IWA會刊《Water21》以“ScarcityspursreuseinChina”為題對課題的研究工作進行了專題報道。課題實施的西安思源學院污水再生與綜合回用工程獲IWA項目創新獎（PIA，ProjectInnovationAwards）。
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