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為更好推動科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，落實《關(guān)于構(gòu)建市場導(dǎo)向的綠色技術(shù)創(chuàng)新體系的指導(dǎo)意見》，加速綠色低碳技術(shù)升級，科技部社發(fā)司委托中國環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會組織編制了《國家綠色低碳先進(jìn)技術(shù)成果目錄》，并于2023年9月11日正式公布。為持續(xù)宣傳推廣《國家綠色低碳先進(jìn)技術(shù)成果目錄》成果，引導(dǎo)綠色低碳技術(shù)發(fā)展，我會將陸續(xù)在官微推送目錄成果信息，敬請關(guān)注。
水污染治理領(lǐng)域
01.技術(shù)名稱
雨污合流及地表徑流水污染處理系統(tǒng)
02.適用范圍
雨污合流及地表徑流水污染處理。
03.技術(shù)內(nèi)容
技術(shù)原理
(1)雨水調(diào)蓄系統(tǒng)
雨水調(diào)蓄系統(tǒng)關(guān)鍵設(shè)備包括旋轉(zhuǎn)格柵除污機(jī)、智能射流攪拌沖洗器、雨污終端分流自控裝置等。該系統(tǒng)通過對旱流污水、初期雨水及中后期雨水的分類處理，有效避免了初期雨水中污染物通過雨水管道直接排放，同時中后期雨水須經(jīng)過調(diào)蓄系統(tǒng)的在線處理工藝后方可排放，使城市排水系統(tǒng)中的徑流污染得到有效控制。采用模塊化設(shè)計，因地制宜，可根據(jù)工程需要增減設(shè)備。
圖1 雨水調(diào)蓄系統(tǒng)工藝流程示意圖
(2)市政排水管道封堵裝置
開發(fā)了多自由度堵頭，可在小范圍內(nèi)自動搜索并定位水下盲區(qū)管道口；堵頭工作面為球面或錐面，使堵頭與水下管道口呈線性接觸，增加了堵頭與管道口的接觸壓強(qiáng)，實現(xiàn)良好的密封效果；承托導(dǎo)向裝置利用杠桿原理可將堵頭施加給活塞桿缸頭的力矩轉(zhuǎn)移到支撐架上。該技術(shù)可形成系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品，替代原來的檢修類閘門。
(3)水質(zhì)自動在線監(jiān)測裝備和水環(huán)境在線監(jiān)控系統(tǒng)
運(yùn)用現(xiàn)代傳感器技術(shù)、嵌入式技術(shù)及實時在線監(jiān)測技術(shù)，開發(fā)了智能化的綜合集成多種水質(zhì)參數(shù)的在線監(jiān)測設(shè)備；開發(fā)了一套智能在線自動監(jiān)控系統(tǒng)，利用低功耗、高性能的嵌入式控制器將采集到的水質(zhì)參數(shù)通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)端的監(jiān)測控制中心，達(dá)到水質(zhì)模型參數(shù)實時監(jiān)控的效果。該系統(tǒng)可實現(xiàn)自動連續(xù)在線監(jiān)測、預(yù)警，監(jiān)測裝備浮力達(dá)100kg以上，監(jiān)測水深不超過50m。
主要創(chuàng)新點(diǎn)
(1)雨水調(diào)蓄系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計，因地制宜，可根據(jù)工程需要增減設(shè)備。整個雨水調(diào)蓄系統(tǒng)為機(jī)電一體化系統(tǒng)，可通過超聲波液位儀反饋的液位信號遠(yuǎn)程控制各個關(guān)鍵設(shè)備不同時間節(jié)點(diǎn)的啟閉，并通過水環(huán)境在線監(jiān)控系統(tǒng)對調(diào)蓄池中的水質(zhì)情況進(jìn)行實時監(jiān)控和管理，真正實現(xiàn)智能化控制。
(2)市政排水管道封堵裝置突破了常規(guī)水下管道的封堵模式，使操作人員在岸上即可完成對水下盲區(qū)管道口的封堵，確保了混排污水及雨水徑流、市政給排水、污水處理廠等在不停產(chǎn)、不排空的前提下能快速安全地帶水安裝、檢修設(shè)備等。
(3)水質(zhì)自動在線監(jiān)測裝備以浮標(biāo)為載體，集成遙測終端、水質(zhì)監(jiān)測傳感器、太陽能供電系統(tǒng)和錨泊系統(tǒng)等實現(xiàn)連續(xù)在線監(jiān)測，可預(yù)警并觸發(fā)響應(yīng)流程。
04.污染治理或環(huán)境修復(fù)效果
雨水調(diào)蓄技術(shù)及裝備有效避免了初期雨水直接排放，同時中后期雨水經(jīng)過調(diào)蓄系統(tǒng)在線處理后排放，有效控制了城市排水系統(tǒng)中的徑流污染。排水管道封堵裝置可針對水下盲區(qū)任意尺寸的管道口實施水下盲區(qū)封堵，封堵時泄漏量不大于1.25L/(min·m)，而且操作簡便、可靠。智能化在線監(jiān)測裝備及系統(tǒng)全年數(shù)據(jù)有效接收率≥95%。
05.技術(shù)示范情況
整體技術(shù)在馬鞍山中心城區(qū)水環(huán)境綜合治理PPP項目、深圳市布吉河水環(huán)境綜合整治工程、滁州市清流河水質(zhì)改善應(yīng)急工程、滁州市污水處理廠和來安縣污水處理廠等項目中應(yīng)用，且每個項目多次應(yīng)用。
雨水調(diào)蓄系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用于馬鞍山市中心城區(qū)水環(huán)境綜合治理PPP項目等，通過對旱流污水、初期雨水及中后期雨水的分類處理，有效避免了初期雨水直接通過雨水管道排放，同時中后期雨水經(jīng)過調(diào)蓄系統(tǒng)在線處理工藝排放，有效控制了城市排水系統(tǒng)中的徑流污染。
滁州市污水處理廠應(yīng)用了水下液壓式錐面管道封堵裝置，規(guī)格為SMFZ-16-1600-380，對水下5m深處直徑1600mm的進(jìn)水口實施了有效封堵，實現(xiàn)了內(nèi)部短暫停水，為后序分配閘、潛污泵的維修及清理池內(nèi)垃圾等贏得了寶貴時間，大大減輕了維修人員的勞動強(qiáng)度，同時也產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)、社會效益。以污水處理量10萬m3/d的污水處理廠為例，若該廠使用水下管道封堵裝置進(jìn)行應(yīng)急管道封堵，按每次進(jìn)水管口應(yīng)急停水兩天進(jìn)行計算，每次使用該封堵裝置可減少20萬t污水直接流入自然水域，有效避免了環(huán)境污染。若按污水處理費(fèi)1.5元/m3計算，每使用一次，污水處理廠可減少直接經(jīng)濟(jì)損失30萬元。該封堵裝置在使用期間無使用成本，并可重復(fù)使用若干年。
水質(zhì)自動在線監(jiān)測裝備、水環(huán)境在線監(jiān)控系統(tǒng)與評價預(yù)警系統(tǒng)在馬鞍山市中心城區(qū)水環(huán)境綜合治理PPP項目等水環(huán)境治理項目中成功應(yīng)用，實現(xiàn)了對水質(zhì)、水文參數(shù)的實時在線監(jiān)測，可實現(xiàn)無人值守、水質(zhì)數(shù)據(jù)的在線監(jiān)控，及時對水環(huán)境生態(tài)進(jìn)行評估，系統(tǒng)操作便捷。
06.投資估算
裝置研制費(fèi)用合計470萬元，其中雨水調(diào)蓄系統(tǒng)301萬元，市政排水管道封堵裝置41萬元，水質(zhì)自動在線監(jiān)測裝備128萬元。
07.投資回收期
根據(jù)研制裝備工程應(yīng)用產(chǎn)生的年收益，靜態(tài)投資回收期0.6年。
08. 技術(shù)成果轉(zhuǎn)化推廣前景
該技術(shù)可支撐流域水環(huán)境管理和決策，有效防范水環(huán)境風(fēng)險，已在多個工程項目中應(yīng)用，具有良好的市場應(yīng)用前景。
原標(biāo)題：國家綠色低碳先進(jìn)技術(shù)成果 |(十八)雨污合流及地表徑流水污染處理系統(tǒng)
