湖库富营养化水体移动式水质净化关键技术与装备

  • 获奖名称: 湖库富营养化水体移动式水质净化关键技术与装备
  • 获奖等级: 一等奖
  • 获奖类别: 长江水利委员会科学技术奖
  • 授奖单位: 水利部长江水利委员会
  • 完成单位: 、河海大学、常州德洛菲特过滤系统有限公司、
  • 获奖年度: 2023
  • 获奖人员: 林莉,王振华,李轶,李青云,赵良元,黄立新,董磊,杨霞,龙萌,牛丽华,曹俊启,马方凯,何佳,赵鑫,金海洋
  • 成果简介:本项目成果属于生态环境保护领域。湖库水体富营养化及其诱发的藻华是我国水安全保障面临的重大挑战之一。持续加强湖库水体富营养化控制与生态环境复苏,对维护水生态系统健康和保障供水安全具有重要意义。传统富营养化水体净化技术功能单一,难以满足湖库“营养盐富集→轻度水华多发→中重度水华频发→水质急剧恶化”等多场景下水体原位净化要求,且存在效率低、成本高等问题。本项目围绕富营养化水体营养盐削减、控藻、水质长效维持等多场景需求和原位治理关键技术难题,通过理论分析、模拟实验、技术优化、装备开发与示范应用等方法,历经10余年攻关,取得了如下创新成果:(1)自主研发了镧改性选铜尾砂除磷功能吸附材料;创新了高活性氧微电流电解抑藻技术,可有效杀灭水体低密度藻;发明了石墨烯微滤藻水分离技术,显著提升了微滤机的滤藻效率,解决了湖库水体低浓度营养盐原位去除、轻度水华原位抑制、中重度水华应急处置的技术瓶颈问题。(2)原创了光催化纳米复合生态纤维,充分发挥光催化、纳米吸附、微生物降解协同作用,提高了生态纤维的微生物固载量及微生物活性,提升了水体营养盐的去除效能,可持续改善水生态系统健康状态,解决了湖库富营养化水体快速治理后水质长效维持的难题。(3)揭示了智能微孔曝气与吸附、微电流电解、生态纤维固载微生物等核心技术之间的协同作用机制,并进行了技术协同集成;自主研制了多种移动式水质净化成套设备,实现了不同类型富营养化水体的水质高效净化。项目成果入编标准规范3项,获国际国内专利66项(PCT专利3项,国内发明专利52项)、软件著作权4项、水利部先进实用推广技术7项,以及湖北省高价值专利大赛金奖、伊斯坦布尔国际发明展金奖等专项成果奖励10项,发表学术论文122篇(其中SCI论文60篇),出版著作3部,培养硕博研究生30余人,团队多人入选国家“万人计划”领军人才和青年拔尖人才、水利部青年拔尖人才、中国科协青年人才托举工程等,并获批国家优青项目、湖北省杰青项目等。成套装备已成功应用于三峡水库、丹江口水库等支流库湾和滇池、洱海、南湖、汤逊湖等典型区域富营养化水体治理及水华防治,近5年累计产生经济效益近1亿元,取得了显著的社会、环境、生态和经济效益,为推动水环境保护行业科技进步作出了重要贡献。
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