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(quán)人：中持水務(wù)股份有限公司

發(fā)明人：蔣富海 鄭心愿

專利號：ZL202121277701.1

授權(quán)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(shè)施處理能力受限、或無有效的就地處理裝置或應(yīng)急處理措施，導(dǎo)致污水漫溢，給周邊水體帶來嚴重水污染，未經(jīng)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(xué)需氧量等污染物排放濃度較高，導(dǎo)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(chǎn)帶來較大水污染困擾和受納水體環(huán)境污染暴露風(fēng)險。

本項凈化裝置及水處理系統(tǒng)，涉及水處理技術(shù)領(lǐng)域，所述凈化裝置包括集水單元、泥料快速吸附單元、多介質(zhì)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(gòu)；多介質(zhì)加載單元包括混凝區(qū)、重介質(zhì)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(gòu)、加磁機構(gòu)、加砂機構(gòu)和絮凝劑投料機構(gòu)；循環(huán)回流系統(tǒng)輸送介質(zhì)至重介質(zhì)區(qū)，污泥排放系統(tǒng)輸送介質(zhì)至磁料回收機構(gòu)和/或砂料回收機構(gòu)；澄清分離區(qū)輸送介質(zhì)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(shù)等多污染指標(biāo)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(yīng)用領(lǐng)域和范圍

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

此類技術(shù)可采用適宜規(guī)格(粒徑/目數(shù)，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(yīng)，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(shù)、加砂澄清技術(shù)、磁/砂耦聯(lián)澄清技術(shù)，如下圖示意：

（三）實施效果

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

（四）產(chǎn)業(yè)化及市場應(yīng)用情況

目前本項相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品，針對不同規(guī)模與場景，形成不同結(jié)構(gòu)模式：迷你型、撬裝式、箱裝式、拼裝式、構(gòu)筑物等。相關(guān)鏈接報導(dǎo):“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(zhì)雙增效產(chǎn)學(xué)研用課題中試研究：

（五）技術(shù)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(zhì)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(biāo)；2020年國家發(fā)改委等多部委印發(fā)了《綠色技術(shù)推廣目錄（2020年）》，其中第21項“高污染城市河流綜合治理技術(shù)”提出建立針對初期雨水截留集成一體化截污技術(shù)、水生態(tài)修復(fù)技術(shù)等；2020年云南昆明市針對污水處理廠排放地標(biāo)，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(biāo)準(zhǔn)；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(yīng)達到90%；2022年生態(tài)環(huán)境部下發(fā)了《關(guān)于加強2022年汛期水環(huán)境監(jiān)管工作的通知》、《關(guān)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(guān)技術(shù)采用短流程（HRT）、高通量（表面負荷）技術(shù)優(yōu)勢，實現(xiàn)SS、TP的協(xié)同高效、高標(biāo)、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(yīng)用場景和凈化效果。

（六）專利運用及保護

 本技術(shù)產(chǎn)品的系列相關(guān)專利已被國家知識產(chǎn)權(quán)局授權(quán)，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(yīng)用，推動本項相關(guān)技術(shù)集成的不斷優(yōu)化加持與迭代升級。

主要相關(guān)的專利名稱及證書（已授權(quán)）如下：

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

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

（3）”沖洗件及沖洗系統(tǒng)”，授權(quán)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(quán)專利號：ZL202120779921.8。

（七）效益分析

 本項相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品，實現(xiàn)了生態(tài)效益、經(jīng)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(biāo)，實現(xiàn)水環(huán)境、水生態(tài)、水安全的三水協(xié)同目標(biāo)；
經(jīng)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(shù)協(xié)同其他技術(shù)，系統(tǒng)實現(xiàn)水污染物的多效去除，長效改善水環(huán)境質(zhì)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(yīng)轉(zhuǎn)換為鄰利效應(yīng)。

（八）應(yīng)用前景
該項相關(guān)技術(shù)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(yù)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(biāo)尾水提標(biāo)升級治理等，形成多場景和多領(lǐng)域的工程化成功實踐應(yīng)用案例逾百項，通過精準(zhǔn)定制、精心設(shè)計、精細運行，從而為水處理系統(tǒng)的治理穩(wěn)定化、達標(biāo)長效化、尾水高標(biāo)化提供可靠保障。

為系統(tǒng)解決CSO或SSO溢流污染的達標(biāo)治理與提質(zhì)增效關(guān)鍵技術(shù)瓶頸，由清華大學(xué)、中持股份共同主導(dǎo)推動具有行業(yè)引領(lǐng)價值的《城鎮(zhèn)污水處理廠雨天溢流污染治理技術(shù)規(guī)范》（暫定名）團體標(biāo)準(zhǔn)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(guān)鏈接報導(dǎo)：①“戰(zhàn)斗力MAX！一體化多效澄清系統(tǒng) 從容應(yīng)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(chǎn)業(yè)圈層）。

（九）獲獎情況
2022年1月，中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會組織召開了本項相關(guān)技術(shù)，即“多效澄清技術(shù)”技術(shù)成果鑒定會，該項成果得到與會行業(yè)權(quán)威專家高度認可：該項技術(shù)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(biāo)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(jīng)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(zhì)水量雙達標(biāo)要求，在多項工程的應(yīng)用過程中成效顯著，在國內(nèi)污水處理的加載分離方向處于領(lǐng)跑者行列。相關(guān)鏈接報導(dǎo):“兩項溢流治污技術(shù)成果通過我會鑒定”（信息源：中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會）。

形成本專利相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品工程化應(yīng)用相關(guān)的科技論文2篇（已發(fā)表，知網(wǎng)可查）：

（1）“污水處理廠百樂克工藝提標(biāo)改造設(shè)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(yīng)用“，2022年發(fā)表于《中國市政工程》期刊。