專利名稱：一種凈化裝置及水處理系統(tǒng)

專利類型：實用新型

專利權人：中持水務股份有限公司

發(fā)明人：蔣富海 鄭心愿

專利號：ZL202121277701.1

授權日期：2021年11月23日

（一）發(fā)明創(chuàng)新點

 目前，雨季溢流污染水（合流制CSO或分流制SSO)、降雨時初期雨水、污水廠雨季超量雨污水、封閉或流動的河道(坑塘)污水等，由于現(xiàn)有設施處理能力受限、或無有效的就地處理裝置或應急處理措施，導致污水漫溢，給周邊水體帶來嚴重水污染，未經處理的污水中富含氨氮、磷等富營養(yǎng)化因子等耗氧性污染物，使得化學需氧量等污染物排放濃度較高，導致水體缺氧發(fā)黑發(fā)臭（或返黑返臭），給周邊居民的生活及生產帶來較大水污染困擾和受納水體環(huán)境污染暴露風險。

本項凈化裝置及水處理系統(tǒng)，涉及水處理技術領域，所述凈化裝置包括集水單元、泥料快速吸附單元、多介質加載單元和清水儲存單元，集水單元與泥料快速吸附單元連通；泥料快速吸附單元包括污泥吸附槽和吸附劑投料機構；多介質加載單元包括混凝區(qū)、重介質區(qū)、絮凝區(qū)、澄清分離區(qū)、污泥排放系統(tǒng)、循環(huán)回流系統(tǒng)、混凝劑投料機構、加磁機構、加砂機構和絮凝劑投料機構；循環(huán)回流系統(tǒng)輸送介質至重介質區(qū)，污泥排放系統(tǒng)輸送介質至磁料回收機構和/或砂料回收機構；澄清分離區(qū)輸送介質至清水存儲單元。所述凈化裝置達到COD、氨氮、TP、SS、糞大腸菌群數等多污染指標的高效協(xié)同去除與大幅消減功能，改善水體的溶解氧水平和充氧條件，避免水體發(fā)黑發(fā)臭和富營養(yǎng)化趨勢，達成截污納管、提量增效減排、受納水體自凈功能。

（二）應用領域和范圍

截至目前，本項相關技術在市政污水、工業(yè)廢水和水環(huán)境綜合治理等領域的十幾個應用場景中運用，百余套技術產品在不同的需求中都達到甚至超過了預期的處理效果。

此類技術可采用適宜規(guī)格(粒徑/目數，密度)磁粉重載體、礦砂重載體等不同載體加持，與常規(guī)混凝劑/絮凝劑、或氧化劑/吸附劑/生物污泥等聯(lián)用形成多效凝核反應，采用磁鼓分離機、水力旋流分離器等匹配載體回收形式，由此衍生出磁混凝澄清技術、加砂澄清技術、磁/砂耦聯(lián)澄清技術，如下圖示意：

（三）實施效果

 本項相關技術通過工程化應用，實現(xiàn)了TP、SS等污染物的凈化去除或深度提標保障。下圖為工程應用場景節(jié)選：

（四）產業(yè)化及市場應用情況

目前本項相關技術產品，針對不同規(guī)模與場景，形成不同結構模式：迷你型、撬裝式、箱裝式、拼裝式、構筑物等。相關鏈接報導:“速度+深度+訂制 多效澄清‘出圈’溢流治污“（信息源：中持股份）

（1）宜興中國城市污水處理概念廠：

（2）長江大保護溢流污染治理與提量提質雙增效產學研用課題中試研究：

（五）技術優(yōu)勢

 2019年生態(tài)環(huán)境部、國家發(fā)改委等三部委聯(lián)合發(fā)布《城鎮(zhèn)污水處理提質增效三年行動方案（2019-2021年）》，提出污水實現(xiàn)全覆蓋、全收集、全處理的目標；2020年國家發(fā)改委等多部委印發(fā)了《綠色技術推廣目錄（2020年）》，其中第21項“高污染城市河流綜合治理技術”提出建立針對初期雨水截留集成一體化截污技術、水生態(tài)修復技術等；2020年云南昆明市針對污水處理廠排放地標，嘗試性提出雨季超量溢流污水處理的單獨排口執(zhí)行尾水標準；2022年4月由住建部、生態(tài)環(huán)境部、國家發(fā)改委等三部委聯(lián)合發(fā)布《深入打好城市黑臭水體治理攻堅戰(zhàn)實施方案》，提出建立防止返黑返臭的長效機制，到2025年縣級城市建成區(qū)黑臭水體消除比例應達到90%；2022年生態(tài)環(huán)境部下發(fā)了《關于加強2022年汛期水環(huán)境監(jiān)管工作的通知》、《關于開展汛期污染物強度分析推動解決突出水環(huán)境問題的通知》，針對部分地區(qū)在旱季“藏污納垢”、雨季“零存整取”的突出問題，力求著力突破面源污染防治瓶頸。

本項相關技術采用短流程（HRT）、高通量（表面負荷）技術優(yōu)勢，實現(xiàn)SS、TP的協(xié)同高效、高標、低耗處理，實現(xiàn)深度去除氟污染物、重金屬捕集處理等靶向去除功能，特別針對雨季溢流污染（CSO或SSO）治理，提供了較好的應用場景和凈化效果。

（六）專利運用及保護

 本技術產品的系列相關專利已被國家知識產權局授權，形成公司自有專利保護鏈，通過在實際污水處理廠的推廣應用，推動本項相關技術集成的不斷優(yōu)化加持與迭代升級。

主要相關的專利名稱及證書（已授權）如下：

（1）“一種凈化裝置及水處理系統(tǒng)”，授權專利號：ZL202121277701.1；

（2）“一種澄清系統(tǒng)的重介質回收系統(tǒng)”，授權專利號： ZL202120774238.5；

（3）”沖洗件及沖洗系統(tǒng)”，授權專利號：ZL202120366436.8；

（4）”一種用于污水處理池體的遮陽防藻裝置”，授權專利號：ZL202120779921.8。

（七）效益分析

 本項相關技術產品，實現(xiàn)了生態(tài)效益、經濟效益、社會效益三效良好協(xié)同增效。
生態(tài)效益：單元出水可實現(xiàn)TP遠小于0.4 mg/L，SS遠小于10 mg/L、氟化物小于1.5 mg/L等優(yōu)于GB3838—2002V類凈化目標，實現(xiàn)水環(huán)境、水生態(tài)、水安全的三水協(xié)同目標；
經濟效益：運行費用低，節(jié)能降耗潛力大；
社會效益：通過本項技術協(xié)同其他技術，系統(tǒng)實現(xiàn)水污染物的多效去除，長效改善水環(huán)境質量，從而達成水清綠岸、魚翔淺底，改善了人民群眾的親水幸福感和獲得感，從鄰避效應轉換為鄰利效應。

（八）應用前景
該項相關技術適用于市政污水（一級強化處理、深度處理、排泥水處理等）、工業(yè)廢水（園區(qū)廢水集中處理、行業(yè)廢水處理、含氟/高濁/高色度等特征污染物廢水處理等）、水環(huán)境治理（雨季CSO或SSO溢流污染治理、黑臭河湖坑塘原位/旁路/就地治理、富磷營養(yǎng)化水體治理、含藻水治理、人工濕地預處理等）、生物吸附加載或物化吸附加載聯(lián)合處理、加載澄清耦合自養(yǎng)或異氧反硝化濾池、優(yōu)V類（TP遠小于0.4 mg/L）高標尾水提標升級治理等，形成多場景和多領域的工程化成功實踐應用案例逾百項，通過精準定制、精心設計、精細運行，從而為水處理系統(tǒng)的治理穩(wěn)定化、達標長效化、尾水高標化提供可靠保障。

為系統(tǒng)解決CSO或SSO溢流污染的達標治理與提質增效關鍵技術瓶頸，由清華大學、中持股份共同主導推動具有行業(yè)引領價值的《城鎮(zhèn)污水處理廠雨天溢流污染治理技術規(guī)范》（暫定名）團體標準編制工作，現(xiàn)已完成專家征求意見，進入后續(xù)定稿完善階段。

相關鏈接報導：①“戰(zhàn)斗力MAX！一體化多效澄清系統(tǒng) 從容應對多重治理場景”（信息源：中持股份）；②“清華&中持：聯(lián)合治理溢流污染成效明顯”（信息源：E20環(huán)境產業(yè)圈層）。

（九）獲獎情況
2022年1月，中國環(huán)境保護產業(yè)協(xié)會組織召開了本項相關技術，即“多效澄清技術”技術成果鑒定會，該項成果得到與會行業(yè)權威專家高度認可：該項技術具有水力負荷高、占地面積小、載體回收率高、投資成本低、無二次污染等特點，可解決溢流污染造成的水體惡化、斷面不達標的掣肘難題，實現(xiàn)溢流污染就地處理、超量雨污水完整生物處理及污水廠的原位擴容，為溢流污染的有效削減提供可靠、經濟、靈活的解決方案，穩(wěn)定達到合流制溢流污水處理的水質水量雙達標要求，在多項工程的應用過程中成效顯著，在國內污水處理的加載分離方向處于領跑者行列。相關鏈接報導:“兩項溢流治污技術成果通過我會鑒定”（信息源：中國環(huán)境保護產業(yè)協(xié)會）。

形成本專利相關技術產品工程化應用相關的科技論文2篇（已發(fā)表，知網可查）：

（1）“污水處理廠百樂克工藝提標改造設計與運行“，2022年發(fā)表于《中國給水排水》期刊；

（2）“高速澄清系統(tǒng)在污水優(yōu)V類深度處理中的實踐應用“，2022年發(fā)表于《中國市政工程》期刊。