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2022年城鎮(zhèn)水科技獎(jiǎng)參評(píng)項(xiàng)目涵蓋供水、排水與污水處理、排水防澇、水環(huán)境整治、海綿城市建設(shè)、智慧水務(wù)等供水排水領(lǐng)域，通過專業(yè)評(píng)審組、專家委員會(huì)、獎(jiǎng)勵(lì)委員會(huì)三輪評(píng)審，評(píng)出獲獎(jiǎng)項(xiàng)目16項(xiàng)，其中特等獎(jiǎng)1項(xiàng)、一等獎(jiǎng)5項(xiàng)、二等獎(jiǎng)10項(xiàng)，詳見下表。
2022年度中國城鎮(zhèn)供水排水協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目
| 序號(hào) | 項(xiàng)目名稱 | 完成單位 | 完成人 | 獲獎(jiǎng)等級(jí) |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 南水北調(diào)入京水源安全高效利用技術(shù)集成與應(yīng)用 | 中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心、北京市自來水集團(tuán)有限責(zé)任公司、中國南水北調(diào)集團(tuán)中線有限公司 | 楊敏、劉鎖祥、胡承志、徐錦華、尚宇鳴、石寶友、劉永康、徐強(qiáng)、顧軍農(nóng)、于建偉、李紅巖、王敏、劉闊、蘇命、梁建奎 | 特等獎(jiǎng) |
| 2 | 海綿城市源頭設(shè)施效能提升與布局優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)踐 | 清華大學(xué)、上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司、北京市城市規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院、蘇州科技大學(xué)、悉地（蘇州）勘察設(shè)計(jì)顧問有限公司、蘇州同科工程咨詢有限公司 | 賈海峰、陳嫣、徐常青、張曉昕、黃天寅、陸敏博、陳正俠、劉滋菁、印定坤、冷林源、王盼、劉寒寒 | 一等獎(jiǎng) |
| 3 | 封閉半封閉水體城鎮(zhèn)污水廠主要污染物總量減排關(guān)鍵技術(shù) | 北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司、合肥市排水管理辦公室、合肥王小郢污水處理有限公司 | 高守有、袁良松、黃鷗、涂曉光、劉雷斌、張?chǎng)?、張飛、劉議安、馮云剛、張傳利、馮碩、劉森彥 | 一等獎(jiǎng) |
| 4 | 封閉半封閉水體城鎮(zhèn)污水廠主要污染物總量減排關(guān)鍵技術(shù) | 北京市市政工程設(shè)計(jì)研究總院有限公司、合肥市排水管理辦公室、合肥王小郢污水處理有限公司 | 高守有、袁良松、黃鷗、涂曉光、劉雷斌、張?chǎng)?、張飛、劉議安、馮云剛、張傳利、馮碩、劉森彥 | 一等獎(jiǎng) |
| 5 | 多層覆蓋半地下式污水處理廠設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)集成研究與應(yīng)用 | 中國市政工程中南設(shè)計(jì)研究總院有限公司 | 謝益佳、黎柳記、戴仲怡、楊濤、王雪、徐林、王亮、楊勇、董乙鑫、王宇婷、劉可、陳穎童 | 一等獎(jiǎng) |
| 6 | 城市主干排水暗涵評(píng)估清淤修復(fù)系列關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用 | 中建三局綠色產(chǎn)業(yè)投資有限公司、武漢中地大非開挖研究院有限公司 | 閔紅平、汪小東、阮超、劉軍、湯丁丁、吳志炎、胡茂鋒、張延軍、孔耀祖、龔杰、鄒靜、石穩(wěn)民 | 一等獎(jiǎng) |
| 7 | 城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)通溝污泥資源化處理成套裝備 | 北京北排裝備產(chǎn)業(yè)有限公司、廣州市增城排水有限公司 | 高瓊、劉啟誠、秦春禹、唐恩海、何鎧生、應(yīng)梅娟、穆曉東、章意聰 | 二等獎(jiǎng) |
| 8 | 多元耦合凈水集約化技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用 | 上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司、上海水業(yè)設(shè)計(jì)工程有限公司、上海市政工程設(shè)計(jì)科學(xué)研究所有限公司 | 許嘉炯、王健、雷春元、張碩、劉云奎、王晏、楊志峰、王利強(qiáng) | 二等獎(jiǎng) |
| 9 | 廣州市北部水廠凈水工藝及管網(wǎng)運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)研究與工程示范 | 廣州市自來水有限公司、浙江大學(xué) | 袁永欽、吳春翹、常穎、王曉東、馮冰妍、李燕華、程偉平、鄒康兵 | 二等獎(jiǎng) |
| 10 | 城鎮(zhèn)給水膜處理技術(shù)試驗(yàn)研究與工程應(yīng)用 | 中國市政工程中南設(shè)計(jì)研究總院有限公司、云南水務(wù)投資股份有限公司 | 宋子明、萬年紅、李露、盧啟立、魏斌、楊雯、林春曉、羅宇煊 | 二等獎(jiǎng) |
| 11 | 大口徑長距離曲線鋼頂管成套技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用 | 上海公路橋梁（集團(tuán)）有限公司、上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司、中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）、中鐵工程裝備集團(tuán)有限公司、上海市水務(wù)建設(shè)工程安全質(zhì)量監(jiān)督中心站 | 甄亮、許大鵬、王劍鋒、張鵬、諶文濤、宣鋒、許龍、蘇宇 | 二等獎(jiǎng) |
| 12 | 智慧水務(wù)大數(shù)據(jù)中心的研究與應(yīng)用 | 福州城建設(shè)計(jì)研究院有限公司、福州市自來水有限公司、福州水務(wù)集團(tuán)有限公司、上海威派格智慧水務(wù)股份有限公司 | 魏忠慶、段東濱、陳宏景、張晟、彭暨云、肖友淦、劉鳴宇、徐庚 | 二等獎(jiǎng) |
| 13 | 城市污水處理廠智慧化管理系統(tǒng) | 中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司 | 鄭興燦、曹雪梅、李文秋、耿安鋒、劉百韜、萬玉生、姜天凌、孟濤 | 二等獎(jiǎng) |
| 14 | 高效磁混凝水處理關(guān)鍵技術(shù)與裝備 | 中建環(huán)能科技股份有限公司 | 王哲曉、陳立、肖波、唐珍建、唐宇、易洋、任成全、張波 | 二等獎(jiǎng) |
| 15 | A2O+MBR污水處理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用 | 中國市政工程中南設(shè)計(jì)研究總院有限公司 | 李樹苑、孫巍、簡(jiǎn)德武、劉向榮、趙紅兵、張衛(wèi)東、張文勝、熊暉 | 二等獎(jiǎng) |
| 16 | 面向復(fù)雜場(chǎng)景的排水管網(wǎng)智能檢測(cè)技術(shù)及裝置 | 深圳市博銘維技術(shù)股份有限公司， 深圳市龍華排水有限公司 | 代毅、白宏濤、杜光乾、姚偉、謝飛、梁創(chuàng)霖、陳增兵、譚旭升 | 二等獎(jiǎng) |
1南水北調(diào)入京水源安全高效利用技術(shù)集成與應(yīng)用
1.項(xiàng)目簡(jiǎn)介
長距離明渠調(diào)水容易導(dǎo)致藻類增殖和致病微生物遷移，水源切換也經(jīng)常發(fā)生供水管網(wǎng)“黃水”問題。如何應(yīng)對(duì)跨區(qū)域、長距離調(diào)水對(duì)凈水工藝和管網(wǎng)水質(zhì)帶來的沖擊，國內(nèi)外尚無可供借鑒的理論和經(jīng)驗(yàn)。本項(xiàng)目針對(duì)南水北調(diào)中線長距離調(diào)水帶來的一系列挑戰(zhàn)，圍繞水源抑藻控嗅、水廠工藝優(yōu)化、管網(wǎng)保質(zhì)控漏以及水質(zhì)監(jiān)管能力提升等開展全方位研究，為保障南水北調(diào)入京水源安全高效利用提供了系統(tǒng)化解決方案。
2. 主要技術(shù)內(nèi)容
（1）創(chuàng)新點(diǎn)
1）研制出移動(dòng)式和固定式著生藻除藻設(shè)備，創(chuàng)建了“清、導(dǎo)、攔”組合式著生藻控制技術(shù)，業(yè)務(wù)化應(yīng)用于中線干渠關(guān)鍵斷面；揭示水源絲狀產(chǎn)嗅藻生態(tài)位特征，創(chuàng)建了基于水下光照調(diào)節(jié)的產(chǎn)嗅藻原位綠色控制技術(shù)。
2）揭示鋁鐵雙水解促進(jìn)Al13形態(tài)生成機(jī)理，建立鋁鐵雙藥劑強(qiáng)化混凝工藝，提高了消毒副產(chǎn)物前體物去除能力；提出適合北方冬季低溫下穩(wěn)定運(yùn)行的活性炭-外壓式超濾組合工藝，形成了針對(duì)耐氯微生物遷移的有效屏障。
3）發(fā)現(xiàn)管垢Fe3O4含量低是水源切換導(dǎo)致規(guī)模性“黃水”的主因，創(chuàng)建了基于管垢穩(wěn)定性和水質(zhì)差異的“黃水”敏感區(qū)劃分方法；開發(fā)管網(wǎng)漏損精準(zhǔn)識(shí)別模型，創(chuàng)建了高效節(jié)水的“分區(qū)調(diào)度、區(qū)域控壓、小區(qū)調(diào)壓”管網(wǎng)壓力分級(jí)調(diào)控技術(shù)。
4）研制出AI圖像識(shí)別的“兩蟲”高通量檢測(cè)設(shè)備，填補(bǔ)了國內(nèi)空白，開發(fā)飲用水多污染物高通量檢測(cè)技術(shù)，建立了基于薄弱點(diǎn)甄別-優(yōu)化方案反饋的水質(zhì)督查模式，補(bǔ)齊村鎮(zhèn)供水監(jiān)管短板；創(chuàng)建了跨區(qū)域、多部門協(xié)作的南水北調(diào)中線供水信息共享系統(tǒng)。
（2）應(yīng)用推廣情況
控藻技術(shù)在南水北調(diào)中線干渠及密云水庫得到應(yīng)用或驗(yàn)證；強(qiáng)化混凝、超濾工藝、“黃水”及漏損控制技術(shù)等在北京市供水系統(tǒng)得到規(guī)?；瘧?yīng)用，水質(zhì)督查模式應(yīng)用于城鄉(xiāng)供水規(guī)范化管理，北京市飲用水安全保障能力得到系統(tǒng)升級(jí)；水質(zhì)信息共享系統(tǒng)為中線干渠沿線13個(gè)城市服務(wù)，嗅味識(shí)別與控制成果推廣應(yīng)用于上海等全國82家供水單位，“兩蟲”檢測(cè)設(shè)備在全國44家供水單位應(yīng)用，支撐了《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2022）等6項(xiàng)國標(biāo)、行標(biāo)制修訂，在服務(wù)國家、支撐行業(yè)發(fā)展方面發(fā)揮了重要作用。
（3）經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益情況
已實(shí)現(xiàn)安全利用南水北調(diào)水源42億立方米，節(jié)水2.7億立方米，出廠水消毒副產(chǎn)物平均降低20%，確保了北京市南水北調(diào)水源“用得好”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)；全流程、多屏障、多方位技術(shù)的應(yīng)用保障了“雙奧”、APEC等重大活動(dòng)供水安全；水質(zhì)督查補(bǔ)齊了村鎮(zhèn)供水的監(jiān)管短板；支撐了《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2022）制定，提升了飲用水水質(zhì)安全；建成我國首個(gè)海外水技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)“中-斯水技術(shù)研究與示范聯(lián)合中心”，創(chuàng)建“一帶一路”水質(zhì)檢測(cè)能力驗(yàn)證體系，多項(xiàng)水質(zhì)凈化技術(shù)在斯里蘭卡等國應(yīng)用，為“一帶一路”國家解決飲用水安全問題提供了中國方案。
2海綿城市源頭設(shè)施效能提升與布局優(yōu)化關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)踐
1. 項(xiàng)目簡(jiǎn)介
在海綿城市建設(shè)過程中，如何實(shí)現(xiàn)源頭設(shè)施的本地適宜性選擇與多效能協(xié)同優(yōu)化是國際性難題。海綿城市源頭設(shè)施是從源頭對(duì)雨水徑流水量和污染物進(jìn)行控制，體現(xiàn)了海綿城市的內(nèi)涵，是海綿城市建設(shè)中實(shí)現(xiàn)源頭減排的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而海綿城市源頭設(shè)施規(guī)劃和建設(shè)是涉及面眾多的系統(tǒng)工程，在實(shí)際建設(shè)工程中存在不少理論和方法問題有待突破。自2013年以來，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)“產(chǎn)-學(xué)-研-用”緊密合作，提出了海綿城市源頭設(shè)施比選與布局優(yōu)化理論，突破了源頭設(shè)施效能提升、多目標(biāo)布局優(yōu)化以及全生命周期效能量化評(píng)估等關(guān)鍵技術(shù)難題，建立了海綿城市源頭設(shè)施“比選-優(yōu)化-評(píng)估”的全生命周期技術(shù)和方法體系。
經(jīng)科技成果鑒定，由任南琪院士為組長的專家組一致認(rèn)為該成果技術(shù)路線科學(xué)合理，社會(huì)環(huán)境效益巨大，整體上達(dá)到國際先進(jìn)水平。
2. 主要技術(shù)內(nèi)容
（1）創(chuàng)新點(diǎn)
1）提出了海綿城市源頭設(shè)施比選體系與典型源頭設(shè)施效能提升技術(shù)和方法。在國內(nèi)初步建立了中國海綿城市源頭設(shè)施數(shù)據(jù)庫，提出多目標(biāo)條件下海綿城市源頭設(shè)施比選體系，根據(jù)源頭設(shè)施對(duì)降雨徑流的控制效果，有針對(duì)性地提升了典型海綿城市源頭設(shè)施的性能。
2）開發(fā)了基于地表特征的年徑流總量控制率優(yōu)化分解模型，提出了不同尺度源頭設(shè)施布局優(yōu)化技術(shù)體系。實(shí)現(xiàn)了地塊尺度上基于地表特征的年徑流總量控制率指標(biāo)優(yōu)化分解。進(jìn)而從場(chǎng)地尺度和區(qū)域尺度分別提出基于模擬模型和多目標(biāo)優(yōu)化方法的海綿城市源頭設(shè)施的布局優(yōu)化方法，實(shí)現(xiàn)了不同尺度海綿城市源頭設(shè)施選址、規(guī)模、布局的優(yōu)化。
3）構(gòu)建了海綿城市源頭設(shè)施生命周期環(huán)境與經(jīng)濟(jì)集成量化評(píng)價(jià)方法。綜合考慮源頭設(shè)施不同生命周期階段的環(huán)境與經(jīng)濟(jì)效能，實(shí)現(xiàn)了不同尺度源頭設(shè)施建設(shè)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)綜合效能的量化分析，識(shí)別了關(guān)鍵影響因子，有針對(duì)性地提出了降低環(huán)境影響與經(jīng)濟(jì)成本的有效措施。
（2）應(yīng)用推廣情況
項(xiàng)目研究成果應(yīng)用至北京、上海、珠海、固原、慶陽等國家海綿城市試點(diǎn)城市，蘇州、昆山、常州省級(jí)試點(diǎn)城市以及天水、中山、唐山等示范城市。
本項(xiàng)目編制《海綿城市低影響開發(fā)設(shè)施比選方法技術(shù)導(dǎo)則(T/CECS 866－2021)》、《海綿城市建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)（DG/TJ08-2298-2019）》、《海綿城市建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)圖集（DBJT08-128-2019）》、《海綿城市規(guī)劃編制與評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)（DB11/T 1742-2020）》等地方和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)正式發(fā)布實(shí)施，為規(guī)范我國海綿城市規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行提供了技術(shù)保障。
（3）經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益情況
相關(guān)研究成果已獲得：1）授權(quán)專利19項(xiàng)；2）計(jì)算機(jī)軟件著作權(quán)6項(xiàng)；3）編寫標(biāo)準(zhǔn)指南規(guī)范5項(xiàng)（地方標(biāo)準(zhǔn)4項(xiàng)，團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)）；4）編寫專著3部；5）發(fā)表中英文學(xué)術(shù)論文45篇（SCI論文28篇，中文核心期刊17篇）。項(xiàng)目研究成果2014年被列為中美能源和環(huán)境十年合作框架（TYF）的八項(xiàng)重要成果之一；模型成果作為海綿城市建設(shè)試點(diǎn)考核評(píng)估附件由住建部下發(fā)，支持了我國30個(gè)海綿城市國家試點(diǎn)城市的建設(shè)和評(píng)估。中國國際電視臺(tái)、東方衛(wèi)視、福建衛(wèi)視、中國建設(shè)報(bào)等多家媒體對(duì)項(xiàng)目成果推廣應(yīng)用的國家海綿試點(diǎn)區(qū)建設(shè)效果進(jìn)行了多次報(bào)道，國內(nèi)社會(huì)環(huán)境效益顯著。
3封閉半封閉水體城鎮(zhèn)污水廠主要污染物總量減排關(guān)鍵技術(shù)
1. 項(xiàng)目簡(jiǎn)介
封閉半封閉水體湖泊水體富營養(yǎng)化問題是水環(huán)境治理的重要關(guān)注點(diǎn)和難點(diǎn)問題。近年來，我國封閉湖泊和水庫發(fā)生的水華事件造成了嚴(yán)重的水體污染事件并嚴(yán)重影響相鄰城市的供水安全。
本研究以巢湖為對(duì)象，以“十二五”水體污染控制與治理國家科技重大專項(xiàng)為支撐，基于二級(jí)處理強(qiáng)化碳源利用的生物脫氮除磷技術(shù)、反硝化濾池深度脫氮技術(shù)、工程溶解氧管理技術(shù)等為基礎(chǔ)，聚焦污染物總量減排目標(biāo)，結(jié)合多指標(biāo)聯(lián)合控制出水、對(duì)出水水質(zhì)進(jìn)行分級(jí)考核以及主要出水指標(biāo)按照月均值考核等管理創(chuàng)新，形成了封閉半封閉水體城鎮(zhèn)污水廠主要污染物總量減排關(guān)鍵技術(shù)。
2. 主要技術(shù)內(nèi)容
（1）創(chuàng)新點(diǎn)
1）出水標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新
結(jié)合半封閉淡水湖敏感水環(huán)境整治要求，國內(nèi)率先提出出水主要指標(biāo)達(dá)到地表水IV類水標(biāo)準(zhǔn)，其中TP≤0.3mg/L，CODCr≤30mg/L，NH3-N≤1.5mg/L，TN≤5mg/L。
2）生物處理技術(shù)創(chuàng)新
在生物池中設(shè)置好氧/缺氧可調(diào)節(jié)區(qū)，國內(nèi)率先提出缺氧停留時(shí)間最長延長至8小時(shí)以上。
系統(tǒng)提出工程溶解氧綜合管控技術(shù)。首次提出在曝氣池末端內(nèi)回流污泥前設(shè)置消氧脫氣區(qū)，消除回流污泥中攜帶的溶解氧對(duì)于缺氧區(qū)環(huán)境的影響，減少對(duì)原污水中有限碳源的消耗，提高反硝化效果；在確保工藝順暢安全的前提下，控制各階段出水堰后跌水高差，避免跌水充氧；精準(zhǔn)控制生物池曝氣，避免曝氣不足和曝氣過量造成處理效果波動(dòng)和浪費(fèi)能耗。
系統(tǒng)形成反硝化過濾工藝為核心的污水廠尾水總氮深度去除工藝與控制技術(shù)?；谥性囋囼?yàn)并經(jīng)過工程驗(yàn)證，形成以包括不同類型反硝化工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)及運(yùn)行控制參數(shù)、碳源投加控制策略等內(nèi)容的污水廠尾水總氮深度去除工藝與控制技術(shù)。
3）考核方式創(chuàng)新
本技術(shù)在國內(nèi)首創(chuàng)提出月均值考核體系和多指標(biāo)分級(jí)聯(lián)控出水。主要指標(biāo)按照月平均值考核，兼顧項(xiàng)目對(duì)環(huán)境的貢獻(xiàn)率和合理經(jīng)濟(jì)投入，避免過量投加化學(xué)藥劑和設(shè)置復(fù)雜工藝長流程。對(duì)于優(yōu)于環(huán)保要求的出水進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)，實(shí)行“優(yōu)水優(yōu)價(jià)”考核體系，充分發(fā)揮污水處理設(shè)施效能和運(yùn)營單位能動(dòng)性。
（2）應(yīng)用推廣情況
本技術(shù)在國內(nèi)率先實(shí)現(xiàn)30萬m3/d規(guī)模大型城市污水處理廠中進(jìn)行示范應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)出水總氮小于5mg/L的目標(biāo)，示范工程實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定運(yùn)行超過7年。本技術(shù)及相關(guān)工程示范應(yīng)用指導(dǎo)本流域后續(xù)30余座污水處理廠項(xiàng)目建設(shè)，總計(jì)日處理能力超過400萬噸、投資規(guī)模近200億元；并在北京、西安、銀川和南寧等地進(jìn)行了推廣應(yīng)用，為國內(nèi)其他敏感流域的地方排放標(biāo)準(zhǔn)制定和提標(biāo)改造工程提供了經(jīng)典范例。
（3）經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益情況
本技術(shù)成功投入運(yùn)行推動(dòng)流域系列工程陸續(xù)實(shí)施助力生態(tài)城市建設(shè)，巢湖流域河流及巢湖水環(huán)境持續(xù)顯著改善，塑造合肥市“創(chuàng)新高地、大湖名城”的形象，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，為合肥市及安徽省可持續(xù)發(fā)展提供生態(tài)動(dòng)能。
依托本技術(shù)和相關(guān)成果，發(fā)布了《巢湖流域城鎮(zhèn)污水處理廠和工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值》DB 34/2710-2016 地標(biāo)、修訂新版《室外排水設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB 50014-2021 等相關(guān)污水處理設(shè)計(jì)和運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，推動(dòng)了我國污水處理行業(yè)技術(shù)不斷發(fā)展。
4城市黑臭水體治理技術(shù)與政策研究
1. 項(xiàng)目背景
2015年《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》部署了快速推進(jìn)城市黑臭水體治理，切實(shí)改善水環(huán)境質(zhì)量的工作目標(biāo)，并明確住建部牽頭組織實(shí)施。但是，我國高速城鎮(zhèn)化所引發(fā)的城市基礎(chǔ)設(shè)施落后、城市水體持續(xù)性致黑致臭和階段性返黑返臭等問題，以及短時(shí)間內(nèi)快速見效的國家戰(zhàn)略要求，是大部分發(fā)達(dá)國家不曾經(jīng)歷的，再加上城市水環(huán)境問題的復(fù)雜性，對(duì)住建系統(tǒng)科學(xué)治水、高效治污形成重大挑戰(zhàn)。項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)結(jié)合行業(yè)管理需求，歷經(jīng)十余年科技攻關(guān)，在城市黑臭水體治理、生態(tài)修復(fù)、技術(shù)評(píng)價(jià)和績(jī)效評(píng)估等方面取得系列創(chuàng)新成果和重大突破，全面支撐城市黑臭水體科學(xué)治理與績(jī)效評(píng)估，引領(lǐng)行業(yè)以“增效”促“提質(zhì)”，以“效能”促“質(zhì)量”，以“管理”助“工程”，對(duì)“清水綠岸、魚翔淺底”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)具有重要意義。
2. 主要技術(shù)內(nèi)容
（1）創(chuàng)新點(diǎn)
1）構(gòu)建了多源多變污染交互影響下的城市黑臭水體綜合整治集成技術(shù)，構(gòu)建了適合不同功能定位的城市水體構(gòu)建模式和治理工程實(shí)施優(yōu)先序，形成不同應(yīng)用場(chǎng)景下的系統(tǒng)解決方案。提出以4項(xiàng)水體黑臭指標(biāo)快速改善為目標(biāo)的技術(shù)方案和應(yīng)急對(duì)策，以及以管網(wǎng)效能提升和降雨污染控制為目標(biāo)的入河排口快速凈化、雨季超量處理和水量調(diào)蓄平衡技術(shù)方案，形成現(xiàn)有管理體系下的應(yīng)對(duì)對(duì)策，有效解決旱季階段性冒溢和雨季排口污染問題。
2）形成以沉水植物生態(tài)凈化為核心的城市水體水質(zhì)和底泥泥質(zhì)生態(tài)修復(fù)成套技術(shù)。揭示了水生植物污染凈化過程機(jī)理及污染響應(yīng)特征，確認(rèn)沉水植物具有生物脫氮除磷、溶解性和膠體物質(zhì)吸附凈化、底泥ORP提升等工程效果，明確再生水對(duì)水體黑臭具有顯著抑制功效，構(gòu)建了以有機(jī)組分含量為基準(zhǔn)、以有機(jī)污染物原位分離清出為核心的底泥生態(tài)清污技術(shù)策略，全面支撐生態(tài)型城市水體重構(gòu)與生態(tài)恢復(fù)。
3）構(gòu)建適合我國典型特征和污染響應(yīng)的水體黑臭、治理技術(shù)和管網(wǎng)效能評(píng)價(jià)指標(biāo)體系。構(gòu)建了安全高效、經(jīng)濟(jì)合理、目標(biāo)可達(dá)、技術(shù)可行的黑臭水體評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，以安全高效和生態(tài)友好為導(dǎo)向、專家決策為支撐的治理技術(shù)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系和評(píng)價(jià)方法，以及以生活污水污染物為基準(zhǔn)的管網(wǎng)效能評(píng)價(jià)指標(biāo)，全面納入系列政策文件，支撐黑臭水體識(shí)別與監(jiān)管、治理技術(shù)篩選以及行業(yè)發(fā)展方向轉(zhuǎn)變。
4）搭建以治理目標(biāo)與長效機(jī)制為導(dǎo)向的綜合績(jī)效評(píng)估指標(biāo)與業(yè)務(wù)化運(yùn)行平臺(tái)。形成了黑臭水體治理初見成效、長制久清兩個(gè)階段的考核要點(diǎn)和評(píng)估細(xì)則，構(gòu)建了城市黑臭水體治理監(jiān)管平臺(tái)并業(yè)務(wù)化運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)行業(yè)各涉水平臺(tái)數(shù)據(jù)共融共享，支撐全國地級(jí)及以上城市黑臭水體治理全過程跟蹤評(píng)估。
（2）應(yīng)用推廣情況
項(xiàng)目先后支撐8項(xiàng)重要行業(yè)政策出臺(tái)，取得著作、標(biāo)準(zhǔn)、解讀文件、專利、論文等30余項(xiàng)重要成果，引導(dǎo)全國296個(gè)地級(jí)及以上城市2914條黑臭水體治理工作科學(xué)快速推進(jìn)。形成的城市黑臭水體治理中國經(jīng)驗(yàn)和中國解決方案，將為深入打好城市黑臭水體治理攻堅(jiān)戰(zhàn)，持續(xù)推進(jìn)城鎮(zhèn)低碳高質(zhì)量發(fā)展提供思路和借鑒。
（3）經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益情況
本研究項(xiàng)目屬于行業(yè)公益類研究，研究成果全面支撐系列行業(yè)政策和管理制度建設(shè)，并通過行業(yè)管理平臺(tái)和住建系統(tǒng)內(nèi)部平臺(tái)宣貫，推進(jìn)全國各地科學(xué)推進(jìn)城市黑臭水體治理和污水處理提質(zhì)增效工作。獲住建部許可，先后在中國建設(shè)報(bào)、環(huán)境報(bào)2大官方媒體，《給水排水》等行業(yè)權(quán)威期刊發(fā)表政策解讀文件4項(xiàng)，發(fā)表有影響力的行業(yè)學(xué)術(shù)論文數(shù)篇，單篇論文點(diǎn)擊量超過1.3萬人次，12小時(shí)點(diǎn)擊量達(dá)到6260人次；完成政府、學(xué)協(xié)會(huì)及行業(yè)宣貫培訓(xùn)30余次，受眾超5萬人次。
5多層覆蓋半地下式污水處理廠設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)集成研究與應(yīng)用
1. 項(xiàng)目背景
傳統(tǒng)地上式污水廠存在嚴(yán)重的“鄰避”效應(yīng)，而全地下式污水廠存在埋深大，施工困難，投資大，運(yùn)行管理不方便等問題，推廣發(fā)展受到限制。通過本項(xiàng)目研究，開發(fā)了多種半地下式污水廠建設(shè)模式，形成半地下式污水廠設(shè)計(jì)體系，完善了城市基礎(chǔ)配套功能和提高土地利用價(jià)值，使“鄰避”變?yōu)椤班徖?，打造了高?biāo)準(zhǔn)城市公共設(shè)施綜合體，提高了居民居住質(zhì)量、身心健康，改善地區(qū)環(huán)境品質(zhì)。同時(shí)污水處理也是一項(xiàng)保護(hù)城市水環(huán)境、提高環(huán)境質(zhì)量的公益性工程和環(huán)保工程，使區(qū)域環(huán)境得以大幅度改觀，對(duì)改善投資環(huán)境、招商引資，樹立區(qū)域?qū)ν庑蜗笃鸬街匾饔谩?/p>
主要技術(shù)內(nèi)容
（1）創(chuàng)新點(diǎn)
1）提出了多種多層覆蓋半地下式污水處理廠綜合開發(fā)新模式。通過對(duì)半地下污水處理廠頂蓋的多層覆蓋，上部空間得到充分利用，可作為景觀綠化、市政公園、公共停車場(chǎng)、文體游樂設(shè)施、科普教育基地等其他功能二次開發(fā)，也可用于經(jīng)營性商業(yè)場(chǎng)所開發(fā)使用。
2）提出了半地下式污水處理廠整體集約化布置解決方案。首次提出了半地下式污水處理廠的建設(shè)形式，包括整體加蓋、部分加蓋、完整半地下箱體和部分半地下箱體4種形式，分析和研究了不同建設(shè)形式的特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)及其適用條件，并結(jié)合不同建設(shè)形式提出了整體集約化布置策略。
3）半地下式污水處理廠臭氣收集處理與排放標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵技術(shù)系統(tǒng)研究和集成。引入嚴(yán)格的除臭標(biāo)準(zhǔn)；根據(jù)污水廠功能分區(qū)，多重封閉；“光催化氧化+化學(xué)洗滌+生物除臭+干式過濾”組合工藝應(yīng)用。
4）提出了半地下式污水處理廠通風(fēng)、消防應(yīng)急救援要求與應(yīng)對(duì)解決方案。半地下污水廠大面積采用自然通風(fēng)，低碳環(huán)保；簡(jiǎn)易的消防布置方案，即安全又節(jié)省投資。
5）研發(fā)了半地下式污水處理廠高效節(jié)能脫氮技術(shù)。結(jié)合半地下式污水廠集約用地和高排放標(biāo)準(zhǔn)要求，開發(fā)了多段多模式A/O高效節(jié)能脫氮技術(shù)和微氧曝氣-多段AO工藝高效節(jié)能脫氮技術(shù)。
6）半地下式污水廠污泥減量、建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)及處理處置關(guān)鍵技術(shù)系統(tǒng)研究和集成。“污泥低溫真空脫水干化一體化”技術(shù)的應(yīng)用；污泥處理高標(biāo)準(zhǔn)保障及應(yīng)急處置方案的應(yīng)用。為污泥處理提供了一個(gè)安全可靠的系統(tǒng)處理方案。
7）研發(fā)半地下污水處理廠BIM設(shè)計(jì)及協(xié)同平臺(tái)構(gòu)建方案。主要包括BIM設(shè)計(jì)創(chuàng)新；BIM協(xié)同管理平臺(tái)構(gòu)建等內(nèi)容。
8）提出了半地下污水處理廠智慧水務(wù)管控平臺(tái)與建設(shè)方案。主要包括全廠全流程智能工藝控制，實(shí)現(xiàn)工藝智慧；大數(shù)據(jù)輔助分析決策，實(shí)現(xiàn)設(shè)備預(yù)防性維護(hù)，提升廠站應(yīng)急能力；BIM三維虛擬現(xiàn)實(shí)顯示，數(shù)字孿生，設(shè)備設(shè)施生產(chǎn)運(yùn)營全面可視化；智能安全帽全面守護(hù)現(xiàn)場(chǎng)工作、參觀人員，生命保障更可靠；微服務(wù)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)平臺(tái)的模塊擴(kuò)展性，業(yè)務(wù)能力快速復(fù)制；“云邊端”協(xié)同運(yùn)作，物聯(lián)創(chuàng)新等。
9）半地下污水處理廠結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵問題解決方案。半地下污水處理廠抗?jié)B防裂創(chuàng)新技術(shù)；放坡、水泥攪拌樁、高強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管樁在半地下污水處理廠基坑中創(chuàng)新技術(shù)。
10）提出了半地下式污水處理廠建筑景觀關(guān)鍵問題解決方案。分別提出了“去工業(yè)化”半地下污水廠建筑形象策略、“退臺(tái)式”半地下污水廠建筑形式策略、“地景式”半地下污水廠建筑形式策略等。針對(duì)在不同環(huán)境關(guān)系下提出了相應(yīng)的解決方案。
（2）應(yīng)用及推廣前景
本技術(shù)累計(jì)已完成示范項(xiàng)目18座污水處理廠，總處理規(guī)模為359萬m3/d，行業(yè)高度認(rèn)可，具有很好的推廣前景。
（3）經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益情況
工程投資：半地下式污水廠相對(duì)于全地下污水廠工程投資節(jié)省約30~40%；能耗方面：該技術(shù)采用多項(xiàng)專利技術(shù)，處理效率高，而能耗低，較傳統(tǒng)工藝脫氮效率提高15~25%，曝氣量減少30~40%，總運(yùn)行成本降低20~30%，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益。節(jié)地方面：半地下式污水廠全部采用組合式立體布置，高度節(jié)地，示范項(xiàng)目實(shí)際用地指標(biāo)相比《城市污水處理工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)》用地指標(biāo)節(jié)省占地約40%~70%，節(jié)省占地用于城市開發(fā)建設(shè)，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。6城市主干排水暗涵評(píng)估清淤修復(fù)系列關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用
- 項(xiàng)目背景
習(xí)近平總書記明確提出綠水青山就是金山銀山的生態(tài)文明國策，多部委接連提出推進(jìn)污水處理提質(zhì)增效，加快補(bǔ)齊城鎮(zhèn)污水收集設(shè)施短板，是打贏黑臭水體剿滅戰(zhàn)重要措施。各地區(qū)迅速響應(yīng)，陸續(xù)出臺(tái)了管網(wǎng)全面更新維護(hù)，提高污水收集效能等措施。城市主干排水暗涵作為污水收集設(shè)施中的生命線工程，健康評(píng)估、周期清淤及修復(fù)更新技術(shù)研究更是國家政策的應(yīng)有之義。
黨的二十大明確提出“人民至上，生命至上”新時(shí)代安全理念。現(xiàn)有清檢修技術(shù)難以有效應(yīng)對(duì)暗涵維護(hù)作業(yè)過程中存在的安全隱患，近5年已發(fā)生207起較大事故，在現(xiàn)有龐大市場(chǎng)規(guī)模下，人民生命財(cái)產(chǎn)面臨嚴(yán)峻考驗(yàn)。在新時(shí)代安全理念下，暗涵健康評(píng)估、周期清淤及修復(fù)更新技術(shù)研究更是首要之任。項(xiàng)目研究成果2021年9月15日經(jīng)湖北省技術(shù)交易所組織專家鑒定，達(dá)到了國際先進(jìn)水平。 主要技術(shù)內(nèi)容
（1）創(chuàng)新點(diǎn)
1）首創(chuàng)了一種“預(yù)評(píng)估-初評(píng)估-終評(píng)估”三級(jí)評(píng)估技術(shù)體系，形成了行業(yè)內(nèi)首套城市排水暗涵健康度分尺度快速評(píng)估技術(shù)體系，有效攻克了大尺度下暗涵地毯式檢測(cè)速度慢，成本高等難題。
圖 城市排水暗涵健康度預(yù)評(píng)估技術(shù)
2）系統(tǒng)構(gòu)建了一種城市高密度建成區(qū)主干排水暗涵低風(fēng)險(xiǎn)高效成套清淤體系，重點(diǎn)研發(fā)了“分倉分區(qū)導(dǎo)流-快裝快拆封堵-智能裝備清淤-智慧空間管控”等關(guān)鍵技術(shù)，大幅降低了線性有限空間危險(xiǎn)作業(yè)多源風(fēng)險(xiǎn)。
3）率先開發(fā)了高強(qiáng)快凝防腐暗涵修復(fù)專用砂漿，創(chuàng)新研制了城市排水暗涵防腐智能高效修復(fù)新裝備，重點(diǎn)突破了城市排水暗涵長距離連續(xù)高效修復(fù)技術(shù)障礙。
（2）應(yīng)用推廣情況
2020年8月~2021年12月，本成果應(yīng)用于黃孝河機(jī)場(chǎng)河流域綜合治理一期工程，評(píng)估長度64.2km，清淤方量17萬m3，修復(fù)面積達(dá)15萬平方米，整體工期縮短25%，全線超危清淤作業(yè)零傷亡，防腐修復(fù)一次合格率高達(dá)99%以上，武漢市委書記蒞臨點(diǎn)贊，取得了顯著的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)及環(huán)境效益。
2020年12月~2021年10月，本成果運(yùn)用于中山市未達(dá)標(biāo)水體綜合整治工程（小隱涌流域），成本大幅壓降，工期顯著縮短，取得了良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益和工程示范作用效果。
（3）經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益情況
1）經(jīng)濟(jì)效益方面，產(chǎn)生直接效益6587萬元，間接效益2.5億元。
2）社會(huì)效益方面，一是修復(fù)50萬處暗涵結(jié)構(gòu)性缺陷，延長城市主干排水暗涵使用壽命。二是近135km全線超危作業(yè)零傷亡，全面響應(yīng)生命至上新時(shí)代安全理念。
3）生態(tài)效益方面，一是削減近58萬m3內(nèi)源污染，打造高效補(bǔ)齊污水收集短板技術(shù)范本。二是完成40萬平方暗涵修復(fù)，減少污水外滲。7城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)通溝污泥資源化處理成套裝備
- 項(xiàng)目簡(jiǎn)介
城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)通溝污泥資源化處理成套裝備——利用多級(jí)分選處理工藝、三相分選洗砂兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，將城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)通溝污泥中的混合組分精確分離為幾種成分單一、性狀穩(wěn)定的物料，旨在解決通溝污泥處理處置的現(xiàn)實(shí)困難，最終實(shí)現(xiàn)通溝污泥的減量化、無害化、資源化的處理目標(biāo)，降低通溝污泥對(duì)排水系統(tǒng)運(yùn)行的影響及對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染。 主要技術(shù)內(nèi)容
（1）創(chuàng)新點(diǎn)
利用三相分選洗砂技術(shù)研發(fā)粗砂分選機(jī)。其工作原理為砂、柵渣、水混合液通過進(jìn)水組件進(jìn)入，利用附壁效應(yīng)使固體顆粒在最佳水力條件下進(jìn)行砂水分離，由罐體底部向內(nèi)噴射定量沖洗水，產(chǎn)生流化砂床。使分選機(jī)內(nèi)不同粒度、不同密度的固體顆粒在上升水流的作用下，形成相對(duì)穩(wěn)定、湍流程度較小的流態(tài)化床層，顆粒之間在不斷的碰撞、置換、移動(dòng)，其中高密度的粗砂運(yùn)動(dòng)至床層下部，由排砂口排出，低密度的柵渣運(yùn)動(dòng)至床層上部，由溢流口排出。在流化砂床內(nèi)將柵渣、有機(jī)物與砂分離，通過攪拌進(jìn)一步促進(jìn)砂與有機(jī)物分離，該設(shè)備對(duì)0.2-10mm粗砂分選效率大于95%，分選出粗砂，有機(jī)物含量小于5%，是實(shí)現(xiàn)通溝污泥中砂資源化回收的重要技術(shù)手段。
圖 三相分選洗砂技術(shù)
城鎮(zhèn)排水系統(tǒng)通溝污泥資源化處理成套裝備多級(jí)分選處理技術(shù)——以物理篩分、上升流化洗滌、三相旋流、粒度分選、重力沉淀等工藝原理，將通溝污泥中的混合組分精確分選出大于10mm的大塊垃圾含水率小于60%，滿足填埋處置要求；分選出0.2—10mm的粗砂，有機(jī)物含量小于5%，含水率小于40%，可作為建筑材料資源化回收利用；分離出2mm以上柵渣，濕基低位熱值不小于5000KJ/kg，可用于焚燒發(fā)電；分選出小于0.2mm的細(xì)砂，有機(jī)物含量小于5%，含水率小于40%，可作為建筑材料資源化回收利用。
（2）應(yīng)用推廣情況
項(xiàng)目推廣應(yīng)用以用戶需求為導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)效益為目標(biāo)，2012年建設(shè)完成60噸/天的北京清河站，2020年建設(shè)完成60噸/天的廣州新塘站，項(xiàng)目至今運(yùn)行效果良好。同時(shí)結(jié)合用戶應(yīng)急處理需求建設(shè)完成廣州中新60噸/天撬裝式處理系統(tǒng)、東莞30噸/天撬裝式處理系統(tǒng)、，解決了通溝污泥處理處置難的問題。
（3）經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益情況
以某通溝污泥處理站年運(yùn)行數(shù)據(jù)為例：廠站年處理泥量約為15800噸，填埋費(fèi)以400元/噸計(jì)，年填埋處置費(fèi)約633萬元；經(jīng)過資源化成套裝備處理后，填埋處置量降低了97%，產(chǎn)物資源化利用率達(dá)到75%，分選砂料形成銷售營收約30 萬。處理站的建設(shè)保證了管網(wǎng)養(yǎng)護(hù)及專項(xiàng)清淤工作的正常開展，解決了通溝污泥的出路問題，促進(jìn)了通溝污泥資源化綠色發(fā)展。與此同時(shí)通溝污泥處理站已成為排水系統(tǒng)的重要組成部分；通過定期清理沉積在雨水管道、合流管道中的通溝污泥，有效減少了雨天排水口的出流污染，最大程度解決水體下雨就黑的問題，是排水管網(wǎng)提質(zhì)增效的重要舉措，對(duì)水環(huán)境治理起到重大推動(dòng)作用。8多元耦合凈水集約化技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用
- 項(xiàng)目背景
現(xiàn)有的大型城市給水廠已處于高度城市化地區(qū)，進(jìn)行深度處理、膜濾、排泥水處理等新建、擴(kuò)建、改建等工程，往往存在預(yù)留場(chǎng)地不足、無法新征土地、老舊設(shè)施同步改造、消毒副產(chǎn)物控制、微生物安全威脅等難題?；诩s化理念，開發(fā)出擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一體化高效新池型和新技術(shù)，提出了穩(wěn)定、可靠、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、低碳的解決方法和技術(shù)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)明顯的節(jié)地和節(jié)能，既滿足當(dāng)前工程建設(shè)的需要，也豐富了相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)程，指導(dǎo)全國類似工程項(xiàng)目。 主要技術(shù)內(nèi)容
（1）創(chuàng)新點(diǎn)
1）推流掃洗的雙層濾料翻板過濾集成技術(shù)。圍繞截污能力強(qiáng)、沖洗水耗低以及沖洗時(shí)濾料損耗少的雙層濾料濾池（翻板濾池）存在濾料混層和反沖水排水死區(qū)等技術(shù)難題，進(jìn)行了沖洗方式、濾料膨脹、濾料截留穿透等中試研究，揭示了濾層運(yùn)行和沖洗變化規(guī)律，開發(fā)了消除反沖水排水死區(qū)的專利技術(shù)及新池型，徹底地解決了雙層濾料濾池沖洗后對(duì)截留效率降低的不利影響，工程應(yīng)用后，實(shí)現(xiàn)了過濾周期延長1倍以上，全面消除反沖洗死區(qū)和混層現(xiàn)象。
2）炭砂雙層過濾集成技術(shù)?；趧?dòng)態(tài)吸附理論和顆粒遷移機(jī)理，將兩種功能不同的工藝集成于一體，從水力流態(tài)、總體布置、功能強(qiáng)化等方面，對(duì)濾料組成、濾層厚度和反沖洗方式等若干關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)加以優(yōu)化和增強(qiáng)，開發(fā)出將炭吸附和砂過濾兩種獨(dú)立的工藝多效集成于單獨(dú)的炭砂一體化新池型和新工藝，以雙池合一解決了生物安全性難題，無需另建保安濾池，濾后水濁度0.2NTU，色度小于5，CODMn小于1.7mg/L，總投資節(jié)省30％。
3）氣浮和過濾一體化集成技術(shù)。根據(jù)季節(jié)性除藻、低濁低溫水等特點(diǎn)，基于氣浮的水力負(fù)荷與濾池的濾速相接近，開發(fā)出將氣浮和砂濾兩種獨(dú)立的工藝多效集成于單獨(dú)的浮濾池新池型和新工藝，將氣浮與翻板濾池上下疊合，利用濾層上部較大的水深空間作為氣浮的分離區(qū)，上層為多孔瓷粒、下層為石英砂的雙層濾料既起到過濾作用，又利于氣浮均勻出水，布置緊湊，節(jié)省占地，減少造價(jià)，免建了單獨(dú)的氣浮池。推流掃洗的翻板濾池濾料組成對(duì)比 
（2）應(yīng)用推廣情況
本課題成果對(duì)水廠項(xiàng)目具有技術(shù)的先進(jìn)性、實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)用于上海、寧夏、山東、陜西等地，有力推動(dòng)了行業(yè)技術(shù)水平，滿足廣大人民群眾日益增長的基本公共服務(wù)需求。
（3）經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益情況
研究成果應(yīng)用于工程后，明顯節(jié)省工程用地及其他資源，飲用水水質(zhì)安全和水廠運(yùn)行可靠得到有效保障，有助于顯著增強(qiáng)作為基礎(chǔ)設(shè)施支撐構(gòu)建和諧社會(huì)和建成小康社會(huì)的能力。9廣州市北部水廠凈水工藝及管網(wǎng)運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)研究與工程示范
- 項(xiàng)目簡(jiǎn)介
北部水廠項(xiàng)目自2014年起立項(xiàng)，歷經(jīng)理論研究、技術(shù)論證、工程設(shè)計(jì)、工程施工，2019年1月常規(guī)工藝運(yùn)行通水，同年9月超濾工藝運(yùn)行通水。張曉健等業(yè)內(nèi)專家對(duì)本項(xiàng)目進(jìn)行了科技成果評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)結(jié)果為國際先進(jìn)、國內(nèi)領(lǐng)先。 主要技術(shù)內(nèi)容
（1）創(chuàng)新點(diǎn)
1）技術(shù)體系創(chuàng)新：針對(duì)華南地區(qū)濕熱氣候條件和以西江為水源的獨(dú)特地理位置，從水源-工藝-管網(wǎng)-終端各個(gè)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)龍頭優(yōu)質(zhì)水達(dá)標(biāo)，構(gòu)建全流程優(yōu)質(zhì)水凈化工藝技術(shù)體系，以完善體系保障高質(zhì)量廣州供水。
圖 供水全過程水質(zhì)監(jiān)測(cè)管理系統(tǒng)
2）工藝創(chuàng)新：大規(guī)模應(yīng)用第三代先進(jìn)凈水工藝——超濾膜，建成亞洲最大規(guī)模的單一膜處理車間和國內(nèi)最大規(guī)模超濾水廠。預(yù)留生物預(yù)處理、臭氧-活性炭等工藝，保障對(duì)多種常見水源突發(fā)污染事件的應(yīng)對(duì)能力。
3）管網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行與管理創(chuàng)新：建立超大型供水管網(wǎng)實(shí)時(shí)水力模型，獨(dú)創(chuàng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)布置優(yōu)化算法和節(jié)點(diǎn)需水量快速反演技術(shù)，指導(dǎo)近、中、遠(yuǎn)期管線建設(shè)，實(shí)現(xiàn)管網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度和快速爆管實(shí)時(shí)診斷，保障供水安全高效。
4）建設(shè)智慧水廠管理云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)“自動(dòng)化、平臺(tái)化、移動(dòng)化、場(chǎng)景化”相互融合，形成生產(chǎn)管理、資源管理等多系統(tǒng)資源有機(jī)協(xié)同，實(shí)現(xiàn)“成本更優(yōu)、效率更高、安全可控”的數(shù)字化管理目標(biāo)。
5）工程示范創(chuàng)新：全流程規(guī)劃、分階段實(shí)施，建成“超濾+5G”給水廠，項(xiàng)目研究與工程建設(shè)對(duì)于南方地區(qū)常規(guī)工藝水廠升級(jí)深度處理工藝和智慧化建設(shè)具有重要示范意義。
（2）應(yīng)用推廣情況
1）北部水廠作為2019年廣州市民生重點(diǎn)工程，有效解決了廣州白云北部地區(qū)的用水緊張局面，惠及150萬人口。
2）北部水廠超濾膜運(yùn)行成本低、出水水質(zhì)好，超濾膜自用水率小于2％，2020年成本合計(jì)約0.06元/立方米水，水廠數(shù)字化管理協(xié)同聯(lián)動(dòng)降本增效，項(xiàng)目研究和建設(shè)運(yùn)行對(duì)南方地區(qū)水廠升級(jí)改造提供了工程示范。
3）北部水廠作為采用第三代凈水工藝—超濾膜的自來水廠，是公司“自來水學(xué)堂”供水服務(wù)品牌“參觀自來水生產(chǎn)線”項(xiàng)目的重要基地，“自來水學(xué)堂”迄今已開展科普宣傳活動(dòng)超過100場(chǎng)，參與互動(dòng)市民、師生約9000人，為科普教育注入了供水智慧。
（3）經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益情況
北部水廠自投產(chǎn)以來，累計(jì)供水總量達(dá)4.9億立方米，售水凈收入64630.54萬元。水廠通過自動(dòng)化作業(yè)、優(yōu)化值班崗位結(jié)構(gòu)、減少藥劑投加、優(yōu)化改造超濾膜系統(tǒng)、排泥水處理利用，節(jié)省人力成本約180萬元/年、原材料成本約200萬元/年、生產(chǎn)電費(fèi)約173萬元/年、水資源費(fèi)約190萬元，年經(jīng)濟(jì)效益達(dá)743萬元。
北部水廠首先解決了廣州白云北部地區(qū)150萬居民用水難問題；其次，超濾膜技術(shù)和5G智慧水廠引領(lǐng)了供水行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)及技術(shù)進(jìn)步；最后，助推供水保障格局升級(jí)，實(shí)現(xiàn)城鄉(xiāng)供水統(tǒng)一調(diào)配，增強(qiáng)了百姓用水獲得感、幸福感。10城鎮(zhèn)給水膜處理技術(shù)試驗(yàn)研究與工程應(yīng)用
- 項(xiàng)目簡(jiǎn)介
本項(xiàng)目通過對(duì)不同膜組合工藝的研究，提出了適用于低濁原水、高藻原水、高有機(jī)物高氨氮原水、高硬度地下水等不同原水水質(zhì)的膜處理工藝及主要技術(shù)參數(shù)，探討了不同膜通量條件下影響運(yùn)行周期、跨膜壓差及化學(xué)清洗效果的主要因素。研究成果廣泛應(yīng)用于云南地區(qū)、太湖流域及珠江流域部分城市多座不同水源、不同規(guī)模、不同運(yùn)行管理水平條件下自來水廠的設(shè)計(jì)、建設(shè)與運(yùn)行，獲得了顯著的環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益，對(duì)提高飲用水品質(zhì)具有技術(shù)指導(dǎo)意義。
經(jīng)科技成果鑒定，專家組一致認(rèn)為項(xiàng)目成果具有創(chuàng)新性和實(shí)用性，達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。 主要技術(shù)內(nèi)容
（1）創(chuàng)新點(diǎn)
1）提出了適用于低濁原水的“混凝-沉淀-超濾”短流程膜組合技術(shù)。針對(duì)云南某些地區(qū)低有機(jī)物低渾濁度、廠區(qū)用地緊張等條件，提出了“混凝-沉淀-超濾”短流程膜組合技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)飲用水供水需求，并省略了砂濾池減少了占地，減少了投資及運(yùn)行成本。已在云南省環(huán)洱海地區(qū)水廠得到推廣應(yīng)用。
2）提出了適用于高藻原水處理的“混凝-氣浮-砂濾-超濾”膜組合技術(shù)。針對(duì)太湖流域高藻高有機(jī)物湖庫水，提出了“混凝-氣浮-砂濾-超濾”膜組合技術(shù)，藻類、嗅味和濁度均得到了較好的控制，滿足了水廠的供水要求。該技術(shù)在江蘇省金壇市第三水廠得到應(yīng)用，工程在2013年獲得中國勘察設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)市政公用工程給排水一等獎(jiǎng)。
3）針對(duì)季節(jié)性高藻高有機(jī)物高氨氮原水，提出了“常規(guī)工藝-臭氧活性炭-超濾”多級(jí)屏障高品質(zhì)凈水工藝。系統(tǒng)地研究了膜組合工藝流程各工藝單元對(duì)濁度、有機(jī)物、藻類和藻毒素以及嗅味物質(zhì)GSM、2-MIB等去除效果，通過預(yù)臭氧、臭氧活性炭及超濾工藝增強(qiáng)對(duì)嗅味物質(zhì)2-MIB，GSM及消毒副產(chǎn)物前驅(qū)物的去除，提高了水質(zhì)安全和改善了飲用水水質(zhì)口感。該技術(shù)在濟(jì)寧市長江水廠、珠海梅溪水廠、雄安新區(qū)起步區(qū)1#水廠得到推廣應(yīng)用。
4）針對(duì)高硬度地下水，本課題提出了“納濾/反滲透”膜處理技術(shù)。研究了不同硬度條件下，采用“納濾/反滲透”膜處理技術(shù)在不同運(yùn)行壓力情況下對(duì)硬度的去除效率、膜通量變化及能耗情況。為地下水硬度去除技術(shù)提供了參考。
5）工程體現(xiàn)綠色和環(huán)保理念。針對(duì)低濁原水的短流程膜組合工藝，超濾膜池在原有砂濾池進(jìn)行施工改造，充分利用砂濾池的地勢(shì)，減少挖填方土石量，施工環(huán)境得到較大的改善。同時(shí)，該技術(shù)構(gòu)筑物數(shù)量少，水廠占地面積小，工程造價(jià)較低，運(yùn)行費(fèi)用也較低。
（2）應(yīng)用情況
研究成果已用于云南地區(qū)、太湖流域及珠江流域部分城市多座水廠的設(shè)計(jì)、建設(shè)與運(yùn)行，總的水廠應(yīng)用規(guī)模超過100萬m3/d，并在大理環(huán)洱海地區(qū)實(shí)現(xiàn)了飲用水膜處理技術(shù)全覆蓋。
3.經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益情況
2018年前通水運(yùn)行的水廠有9座，項(xiàng)目總投資額合計(jì)134241萬元，2019~2021年新增銷售額78175萬元，新增利潤8187萬元。9個(gè)水廠（規(guī)模合計(jì)31萬m3/d）投資財(cái)務(wù)內(nèi)部收益率（融資前稅前）為8.06%，投資回收期為11.64年，高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，有著較好的經(jīng)濟(jì)效益。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提升，人們對(duì)飲用水品質(zhì)要求越來越高，膜處理技術(shù)具有先進(jìn)、高效、綠色的特點(diǎn)，將其應(yīng)用到凈水廠處理中，能提供優(yōu)質(zhì)的飲用水，符合人民群眾對(duì)健康生活、美好生活的追求，其社會(huì)效益明顯。11大口徑長距離曲線鋼頂管成套技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用
- 項(xiàng)目簡(jiǎn)介
鋼頂管因其管材加工性高、變形適應(yīng)性強(qiáng)、耐高水壓等特點(diǎn)，在輸水工程中得到了大量應(yīng)用。但隨著輸水管道逐漸向大口徑、長距離、大埋深、急曲線的方向發(fā)展，也給鋼頂管在相關(guān)領(lǐng)域的施工應(yīng)用帶來了技術(shù)難題。本項(xiàng)目通過產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合技術(shù)攻關(guān)，研發(fā)了一系列先進(jìn)的施工工藝和設(shè)備，在多個(gè)大型頂管工程中得到順利實(shí)施和應(yīng)用，推動(dòng)了鋼頂管技術(shù)的發(fā)展。項(xiàng)目研究成果鑒定為國際先進(jìn)水平。 主要技術(shù)內(nèi)容
（1）創(chuàng)新點(diǎn)
1）曲線鋼頂管頂進(jìn)受力分析理論及計(jì)算方法研究
建立了考慮管土摩阻力和管漿摩阻力的曲線頂管頂力計(jì)算公式，填補(bǔ)了國內(nèi)曲線頂管頂力計(jì)算理論空白。揭示了管周土體與管道相互作用機(jī)理，建立了考慮土拱效應(yīng)的鋼頂管土壓力分布模式，提出了管道環(huán)向彎矩的計(jì)算修正系數(shù)，形成鋼頂管結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方法。提出了基于一階剪切變形板理論的圓柱殼軸壓屈曲有限條法分析方法，系統(tǒng)地建立了考慮非線性彈性地基作用的鋼頂管穩(wěn)定分析理論，闡明了鋼頂管幾何參數(shù)和復(fù)雜工況對(duì)局部和整體穩(wěn)定臨界荷載的影響規(guī)律。
2）曲線鋼頂管自適應(yīng)控制成套裝備研發(fā)
開發(fā)了基于鎖緊回路主動(dòng)鉸接的頂管機(jī)協(xié)同糾偏控制系統(tǒng)，提出了壓力、流量變量泵、主頂油缸復(fù)合控制機(jī)理的頂進(jìn)控制算法，建立了內(nèi)環(huán)電磁閥位置檢測(cè)反饋，外環(huán)壓力、流量檢測(cè)反饋的雙閉環(huán)電液比例控制方法，研發(fā)了具備高響應(yīng)性、載荷順應(yīng)性的自適應(yīng)液壓變量控制泥水平衡頂管機(jī)和集伺服全站儀自動(dòng)控制、機(jī)器學(xué)習(xí)自動(dòng)測(cè)量、多設(shè)備聯(lián)動(dòng)控制、自動(dòng)數(shù)據(jù)解析、數(shù)據(jù)無線通訊于一體的長距離曲線頂管自動(dòng)測(cè)量導(dǎo)向與控制系統(tǒng)，研制了頂管接收艙裝置及套管接收施工工藝。
3）復(fù)雜環(huán)境條件下小曲率半徑頂管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工工藝創(chuàng)新
設(shè)計(jì)了一種裝配式承插接頭曲線鋼頂管，解決了小曲率半徑鋼頂管結(jié)構(gòu)受力變形問題，形成了涵蓋裝配式承插接頭和連續(xù)焊接接頭鋼頂管的曲線頂進(jìn)設(shè)計(jì)體系。開發(fā)了大口徑長距離曲線鋼頂管管節(jié)改造中繼間施工工藝，提出了基于內(nèi)外壓和溫度作用下中繼間結(jié)構(gòu)受力特性的中繼間閉合施工技術(shù)。
圖頂進(jìn)階段分節(jié)鋼管節(jié)接頭構(gòu)造圖
（2）應(yīng)用推廣情況
目前，本項(xiàng)目的大口徑長距離鋼頂管曲線頂進(jìn)成套創(chuàng)新技術(shù)已成功應(yīng)用于上海、廈門、寧波等國內(nèi)多項(xiàng)重點(diǎn)工程中，管道建設(shè)總長度達(dá)到480km，供水規(guī)模累計(jì)約1760萬m3/d，服務(wù)總?cè)丝?900萬人，節(jié)省總投資約1.72億元，取得了極大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
（3）經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益情況
本項(xiàng)目的研究成果有效保障了復(fù)雜環(huán)境下鋼頂管的施工，顯著降低了頂管法施工對(duì)周邊環(huán)境的影響，節(jié)約了土地資源，降低了施工噪音和揚(yáng)塵，實(shí)現(xiàn)了安全、高效、節(jié)能，微擾動(dòng)的設(shè)計(jì)施工理念，滿足節(jié)約資源和環(huán)境保護(hù)的要求。經(jīng)濟(jì)上，在2019-2021年應(yīng)用本技術(shù)成果的相關(guān)工程中，共計(jì)新增產(chǎn)值94285.04萬元，新增利潤11314.20萬元，新增稅收10371.35萬元。研究成果推動(dòng)了鋼頂管建設(shè)技術(shù)的進(jìn)步，拓展了鋼頂管工藝在城市地下空間開發(fā)的適應(yīng)性。12智慧水務(wù)大數(shù)據(jù)中心的研究與應(yīng)用
- 項(xiàng)目簡(jiǎn)介
福州水務(wù)集團(tuán)有限公司于2020年1月啟動(dòng)智慧水務(wù)大數(shù)據(jù)中心研究和建設(shè)，并于2020年6月投入應(yīng)用。大數(shù)據(jù)中心包括數(shù)據(jù)集成采集整合、數(shù)據(jù)倉庫建設(shè)、數(shù)據(jù)資產(chǎn)管理、數(shù)據(jù)開發(fā)與分析模型、數(shù)據(jù)質(zhì)量管理、數(shù)據(jù)運(yùn)維與安全、數(shù)據(jù)共享服務(wù)等功能。大數(shù)據(jù)中心解決了業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)孤島問題，達(dá)到了數(shù)據(jù)總體管理、各業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)互通的目的，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化治理、可視化分析，為各層管理者提供更為全面的數(shù)據(jù)感知和決策支持及數(shù)據(jù)資產(chǎn)全面治理和價(jià)值挖掘。 主要技術(shù)內(nèi)容
圖 總體架構(gòu)圖
（1）創(chuàng)新點(diǎn)
1）基于云計(jì)算的大數(shù)據(jù)中心構(gòu)建技術(shù)。提出了采用云計(jì)算支撐保留既有業(yè)務(wù)系統(tǒng)+新建大數(shù)據(jù)中心的技術(shù)架構(gòu)，采用了云計(jì)算技術(shù)對(duì)各系統(tǒng)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行匯聚，實(shí)現(xiàn)了大量數(shù)據(jù)按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類入庫，實(shí)現(xiàn)了各類數(shù)據(jù)分層計(jì)算，并建立了各類數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用計(jì)算模型。
2）基于變更數(shù)據(jù)獲取的大數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步技術(shù)。開發(fā)了對(duì)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫的CDC(變更數(shù)據(jù)獲取) 日志進(jìn)行實(shí)時(shí)解析匯聚程序，解決了業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫之間數(shù)據(jù)共享實(shí)時(shí)性差，實(shí)現(xiàn)了大數(shù)據(jù)中心及業(yè)務(wù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫之間大數(shù)據(jù)量表的實(shí)時(shí)增量同步，解決了歷史數(shù)據(jù)變更等問題，提高了數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性。
3）基于Hadoop+API的大數(shù)據(jù)分析與服務(wù)技術(shù)。針對(duì)Hadoop技術(shù)進(jìn)行二次開發(fā)，優(yōu)化分布式計(jì)算程序支持針對(duì)水務(wù)業(yè)務(wù)特點(diǎn)的云計(jì)算和大數(shù)據(jù)的分析挖掘；建立API市場(chǎng)融合各業(yè)務(wù)主題域數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了跨系統(tǒng)、跨部門自動(dòng)化數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)，提升了數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性。
（2）應(yīng)用及推廣前景
福州水務(wù)集團(tuán)有限公司大數(shù)據(jù)中心匯聚各類生產(chǎn)運(yùn)營、營收客服與管理管控型系統(tǒng)，形成水務(wù)數(shù)據(jù)資產(chǎn)，整合有效業(yè)務(wù)表數(shù)量1297張、總行數(shù)18.4億條、分析計(jì)算模型563個(gè)；建立字段級(jí)數(shù)據(jù)血緣關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，建立數(shù)據(jù)服務(wù)市場(chǎng)，形成統(tǒng)一數(shù)據(jù)共享通道，共注冊(cè)接口總數(shù)551個(gè)，累計(jì)調(diào)用次數(shù)1809萬次/年，平均日調(diào)用3萬余次；大數(shù)據(jù)中心以水務(wù)實(shí)際需求和可持續(xù)發(fā)展為出發(fā)點(diǎn)，可在大、中、小型水務(wù)公司推廣應(yīng)用。
（3）經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益情況
1）經(jīng)濟(jì)效益方面。大數(shù)據(jù)中心解決了需要保留已建各項(xiàng)業(yè)務(wù)系統(tǒng)及平臺(tái)的問題，節(jié)省了重新建設(shè)系統(tǒng)及平臺(tái)投資約2500萬元。在大數(shù)據(jù)中心的支撐下，福州水務(wù)集團(tuán)有限公司年節(jié)約人工、能耗及維護(hù)費(fèi)用約3100萬元。
2）社會(huì)效益方面。2022年12345訴求量同比下降21.07%，數(shù)字城管訴求量同比下降11.72%，榕水熱線968933日工單量同比下降5%，線下營業(yè)廳接待人次同比下降23.84%,線下營業(yè)廳辦件量同比減少23.88%，對(duì)外服務(wù)能力和質(zhì)量顯著提高。13城市污水處理廠智慧化管理系統(tǒng)
- 項(xiàng)目簡(jiǎn)介
針對(duì)國內(nèi)城市污水處理廠工藝全過程管理尚不夠精細(xì)、智能化控制水平不夠高，尤其生物處理工藝過程運(yùn)行參數(shù)不太穩(wěn)定、全流程能耗藥耗偏高、日常運(yùn)維所需人員配備偏多等問題，以及當(dāng)前“雙碳”目標(biāo)背景下進(jìn)一步促進(jìn)節(jié)能降耗和提質(zhì)增效的需求，本項(xiàng)目緊密結(jié)合青島李村河污水處理廠改造提標(biāo)及四期擴(kuò)建工程項(xiàng)目的建設(shè)與運(yùn)行管理，基于新一代信息技術(shù)及人工智能模型算法，集成運(yùn)用ICA、CPS、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能、BIM、GIS等技術(shù)，在李村河污水處理廠建成智慧化管理系統(tǒng)的示范案例，在多個(gè)層面和各工藝環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)污水處理廠的智慧運(yùn)維管理。2022年7月11日通過天津市科學(xué)技術(shù)評(píng)價(jià)中心組織的科技成果鑒定，成果鑒定專家一致認(rèn)為項(xiàng)目成果總體技術(shù)達(dá)到國際先進(jìn)水平。 主要技術(shù)內(nèi)容
（1）創(chuàng)新點(diǎn)
1）創(chuàng)建水質(zhì)分析時(shí)的圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法模型，提出一種利用物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)建模并自動(dòng)預(yù)測(cè)水質(zhì)與工藝變化趨勢(shì)的創(chuàng)新方法，顯著提高污水處理數(shù)據(jù)分析的預(yù)測(cè)效率和精度，為了科學(xué)準(zhǔn)確地掌握水質(zhì)與工藝情況提供支撐。
圖 圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法模型結(jié)構(gòu)
2）創(chuàng)建基于模型的污水處理廠圖卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)集構(gòu)建方法，實(shí)現(xiàn)污水處理廠模型在5min內(nèi)構(gòu)建1000節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)集，數(shù)據(jù)集準(zhǔn)確率達(dá)到95%以上，建模效率較人工輸入數(shù)據(jù)提高5倍以上，為污水處理業(yè)務(wù)的人工智能算法提供了大數(shù)據(jù)積累及方法支撐。
3）融合典型污水處理廠的歷史數(shù)據(jù)與工藝流程升級(jí)演變，集成應(yīng)用算法模型、數(shù)據(jù)集和解決方案，建立智慧化管理的業(yè)務(wù)化運(yùn)行系統(tǒng)及可視化平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)污水處理廠的精細(xì)化控制及節(jié)能降耗減碳。
（2）應(yīng)用推廣情況
項(xiàng)目成果已應(yīng)用于青島市李村河污水處理廠（工程規(guī)模35萬m3/d，進(jìn)水水質(zhì)濃度高，水質(zhì)水量變化大，高標(biāo)準(zhǔn)處理，出水用于李村河景觀生態(tài)環(huán)境補(bǔ)水），估算年節(jié)約運(yùn)行成本700萬元左右，同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗、提質(zhì)增效和碳減排。
項(xiàng)目組立足李村河污水處理廠經(jīng)驗(yàn)，為青島、西安、合肥等地多個(gè)智慧污水處理廠項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與建設(shè)提供了強(qiáng)有力的支撐和模型工具，有力地推進(jìn)了我國智慧水務(wù)、智慧城市建設(shè)及生態(tài)文明建設(shè)。
（3）經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益情況
智慧水務(wù)是智慧城市的重要組成部分，智慧污水處理廠作為智慧城市在水務(wù)領(lǐng)域深化的一個(gè)重要分支，與城市的水環(huán)境治理等城市管理職能有著密不可分的聯(lián)系，城市污水處理廠智慧化管理系統(tǒng)的建設(shè)可以有效促進(jìn)智慧城市的建設(shè)，推進(jìn)“十四五”規(guī)劃有關(guān)美麗中國、生態(tài)文明建設(shè)等國家重大發(fā)展戰(zhàn)略的落地實(shí)施，全面助力城市運(yùn)行服務(wù)的智慧化，切實(shí)推動(dòng)城市水務(wù)綜合管理和科學(xué)決策。14高效磁混凝水處理關(guān)鍵技術(shù)與裝備
項(xiàng)目簡(jiǎn)介
水環(huán)境保護(hù)事關(guān)人民群眾切身利益，事關(guān)全面建成小康社會(huì)，事關(guān)實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興中國夢(mèng)。雖然我國污水處理率已處于較高水平，但出水水質(zhì)還有待提升，特別是當(dāng)前市政污水廠排放標(biāo)準(zhǔn)要提升為《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級(jí) A標(biāo)甚至更高標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于SS和總磷等污染物，已超出生化工藝處理極限，正常負(fù)荷下無法滿足需求。另外，《岷江、沱江流域水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、《太湖流域排放標(biāo)準(zhǔn)》等流域治理相關(guān)地方標(biāo)準(zhǔn)明確“總磷是影響地表水環(huán)境質(zhì)量達(dá)標(biāo)的首要指標(biāo)”，排放負(fù)荷遠(yuǎn)超過當(dāng)?shù)氐乃h(huán)境承載力，導(dǎo)致流域內(nèi)的水環(huán)境形勢(shì)十分嚴(yán)峻。
常用于深度除磷降濁的高密或者加砂沉淀技術(shù)，均需在后端配置濾池方能滿足高標(biāo)準(zhǔn)出水需求，占地面積大、能耗高；而對(duì)于加磁沉淀技術(shù)，未基于加磁沉淀的工藝特性對(duì)磁絮凝、磁沉淀和磁回收等核心工藝條件進(jìn)行參數(shù)化和定量化研究，造成工藝雜亂、藥劑浪費(fèi)、無效成本高、系統(tǒng)抗沖擊能力差等問題。
2.主要技術(shù)內(nèi)容
（1）創(chuàng)新點(diǎn)
基于深度除磷降濁需求和磁混凝水處理技術(shù)在該領(lǐng)域中的技術(shù)瓶頸，本項(xiàng)目圍繞磁混凝、磁沉淀、磁回收和水質(zhì)調(diào)控等關(guān)鍵技術(shù)與裝備的研究與突破，形成了完整的高效磁混凝水處理關(guān)鍵技術(shù)與裝備體系，主要技術(shù)特點(diǎn)和創(chuàng)新如下：
1）提出最佳磁介質(zhì)粒徑調(diào)控方法，研制出高效磁混凝、磁沉淀和磁回收等裝備
解決了磁混凝水處理技術(shù)混凝效果不佳、斜管污泥過度沉積、回收利用率低等工藝難題，節(jié)省除磷降濁藥劑消耗量 30% 以上，降低能耗 17% 以上。
2）首次提出含固量/磁泥比概念，闡明磁介質(zhì)磁化程度與磁化場(chǎng)強(qiáng)、磁化時(shí)間的定量關(guān)系
填補(bǔ)行業(yè)技術(shù)參數(shù)空白，引導(dǎo)磁混凝水處理技術(shù)在行業(yè)內(nèi)參數(shù)化與定量化研究與應(yīng)用；突破關(guān)鍵裝備集成技術(shù)，縮小系統(tǒng)占地面積，提高系統(tǒng)抗沖擊能力，進(jìn)一步降低建設(shè)投資與運(yùn)行成本。
3）研發(fā)形成與生化、高級(jí)氧化和過濾等技術(shù)的耦合工藝
實(shí)現(xiàn)高效磁混凝水處理技術(shù)與裝備的拓展應(yīng)用，減少生化工藝沉淀池占地面積 80% 以上，提高芬頓氧化和微電解工藝鐵泥的利用率，縮短高級(jí)氧化工藝反應(yīng)時(shí)間 30% 以上。
圖 工藝流程及裝備示意圖
項(xiàng)目獲得國家發(fā)明專利3項(xiàng)、實(shí)用新型專利13項(xiàng)，主持、參與制訂行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)1項(xiàng)、團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)2項(xiàng)，發(fā)表論文21篇，參編著作1部。
經(jīng)吳豐昌院士等7位業(yè)內(nèi)專家會(huì)議評(píng)價(jià)，“該項(xiàng)目總體達(dá)到國際先進(jìn)水平，其中磁介質(zhì)磁化調(diào)控回用技術(shù)與集成裝備達(dá)到國際領(lǐng)先水平”。
（2）應(yīng)用情況
該技術(shù)產(chǎn)品經(jīng)具有資質(zhì)的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)，符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，并成功應(yīng)用于40余個(gè)市政污水處理廠提標(biāo)改造、工業(yè)污水深度處理和流域綜合治理工程，處理規(guī)模達(dá)到270萬m3/d，用戶反映良好，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益。
（3）經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益情況
近3年，完成單位新增銷售額65757.26萬元、利潤8895.87萬元，應(yīng)用單位新增銷售額109269.12萬元、利潤26277.06萬元。
項(xiàng)目成果響應(yīng)國家節(jié)能減排號(hào)召，突破了磁混凝水處理技術(shù)多項(xiàng)技術(shù)瓶頸，解決了市政、工業(yè)及水環(huán)境等領(lǐng)域深度除磷降濁的高效率、低成本難題，市場(chǎng)前景十分廣闊。15 A2O+MBR污水處理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用
- 項(xiàng)目背景
在污水處理廠外排標(biāo)準(zhǔn)不斷提高的背景下，響應(yīng)國家綠色節(jié)能發(fā)展的號(hào)召，從實(shí)際工程設(shè)計(jì)需求出發(fā)，自主開展了《A2/O+MBR污水處理系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用》課題研究，首次提出了“多級(jí)完全混合式生物池疊加的推流式生物處理技術(shù)”、“混合液高效導(dǎo)流及分流技術(shù)”及“MBR膜設(shè)備間管道減振降耗技術(shù)”三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，研究成果已廣泛應(yīng)用于工程當(dāng)中，成功的實(shí)現(xiàn)了科學(xué)技術(shù)向生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化，取得了優(yōu)異的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，展現(xiàn)了科技創(chuàng)新推動(dòng)綠色發(fā)展的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益。 主要技術(shù)內(nèi)容
（1）創(chuàng)新點(diǎn)
1）關(guān)鍵技術(shù)成果一：多級(jí)完全混合式生物池疊加的推流式生物處理技術(shù)
該技術(shù)集多種流態(tài)優(yōu)點(diǎn)于一體，兼具抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、出水水質(zhì)好的優(yōu)點(diǎn)。其整合了完全混合式與推流式流態(tài)疊加而成為推流式生物處理系統(tǒng)，采用循環(huán)流混合式流態(tài)分區(qū)為混合液回流創(chuàng)造出理想的水力條件，降低回流水泵揚(yáng)程0.5～3.5m，按需供給的漸減式曝氣方式提高了供氧利用率，有效減少了曝氣耗能。
2）關(guān)鍵技術(shù)成果二：混合液高效導(dǎo)流及分流技術(shù)
該技術(shù)通過分流導(dǎo)板系統(tǒng)的分流/導(dǎo)流作用優(yōu)化來自后段的混合液導(dǎo)入以及向前段輸送混合液的導(dǎo)出位置，有效地提高了混合液的回流效率，解決了池容利用率低、缺氧區(qū)攜氧率高、生物脫氮效果差、回流能耗高等問題。
b 1-1剖面圖 
c 2-2剖面圖 
圖 改良A2/O生物池混合液導(dǎo)流/分流裝置示意圖
3）關(guān)鍵技術(shù)成果三： MBR膜設(shè)備間管道減振降耗技術(shù)
該技術(shù)是將膜設(shè)備間內(nèi)最為主要的供氣及產(chǎn)水主管道下沉，布置在管廊內(nèi)，從根本上消除架空管道，降低因架空而引發(fā)的管道振動(dòng)，減少管道支架的建設(shè)成本并釋放出地面操作空間。此外，在產(chǎn)水泵出水管道最高處設(shè)置排氣閥，進(jìn)一步消除產(chǎn)水管道內(nèi)所攜空氣，降低水擊危害提高后續(xù)產(chǎn)水管道的穩(wěn)定性；在管廊內(nèi)填充砂介質(zhì)，既可以控制空氣管道向外散熱，又兼具有透水性。整套系統(tǒng)可以大幅降低設(shè)備間的噪聲污染。
（2）應(yīng)用情況
本科技成果立足于工程需求，服務(wù)于工程應(yīng)用，其使用效果先進(jìn)而高效，具有較大的推廣價(jià)值。目前，已成功完成了向生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化，廣泛應(yīng)用于武漢市三金潭污水處理廠改擴(kuò)建工程、武漢市北湖污水處理廠及其附屬工程、十堰市神定河下游主河道水質(zhì)凈化工程、南陽市污水處理廠三期及中水回用工程、孝感市城區(qū)污水處理廠提標(biāo)改造工程設(shè)計(jì)當(dāng)中，其中《三金潭污水處理廠改擴(kuò)建工程》及《十堰市神定河下游主河道水質(zhì)凈化工程》分別獲得了2018年度、2021年度湖北省優(yōu)秀勘察設(shè)計(jì)項(xiàng)目一等獎(jiǎng)。
（3）經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益情況
三項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益，其中膜生物反應(yīng)池好氧區(qū)曝氣能耗節(jié)能30%～80%；混合液回流能耗節(jié)能50%～85%；最高脫氮率93%，較現(xiàn)有工藝提高了8%；處理效果好，可極大削減污染物排放量，具有顯著的環(huán)境、社會(huì)效益；充分體現(xiàn)了“低碳環(huán)保、綠色節(jié)能”的可持續(xù)發(fā)展的設(shè)計(jì)理念。16面向復(fù)雜場(chǎng)景的排水管網(wǎng)智能檢測(cè)技術(shù)及裝置
- 項(xiàng)目簡(jiǎn)介
城市排水管道是現(xiàn)代城市必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施，被喻為城市的“靜脈血管”，其健康狀況關(guān)乎整個(gè)城市生態(tài)文明和可持續(xù)發(fā)展。隨著城市化進(jìn)程的不斷加快，地下空間不斷開發(fā)，因排水管網(wǎng)缺陷引發(fā)的城市內(nèi)澇、黑臭水體、地面坍塌等現(xiàn)象越來越頻繁地出現(xiàn)，因此，定期檢查和維護(hù)排水管道，及時(shí)排查和消除危險(xiǎn)隱患，對(duì)于保障城市居民的正常生活，提高市民生活質(zhì)量，改善城市環(huán)境有著極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。 - 主要技術(shù)內(nèi)容
（1）創(chuàng)新點(diǎn)
1）研發(fā)了行業(yè)內(nèi)首款基于定向wifi無線通信技術(shù)的管道高清潛望鏡，突破了排水管網(wǎng)檢測(cè)場(chǎng)景中無線通信的技術(shù)瓶頸，有效解決管內(nèi)信號(hào)衰減和卡頓問題，大幅度提升檢測(cè)作業(yè)效率，最深可檢測(cè)排水檢查井深度≥30米，最遠(yuǎn)可檢測(cè)距離≥150米。
2）研發(fā)了雙螺旋滾筒機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的管道檢測(cè)機(jī)器人，提出了“螺旋式推進(jìn)+聲吶測(cè)管道截面+激光測(cè)淤泥厚度”綜合解決方案，滿足高水位、高淤積、滿水位以及長距離復(fù)雜場(chǎng)景的排水管道、深邃、箱涵等檢測(cè)需求，最長檢測(cè)距離≥1000米。
3）研發(fā)了可適應(yīng)不同管徑下的多功能管道檢測(cè)機(jī)器人，可通過慣性導(dǎo)航技術(shù)對(duì)管道實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)三維測(cè)繪，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)管道內(nèi)高清視頻檢測(cè)以及管道外部空間地質(zhì)雷達(dá)檢測(cè)功能，解決了地面探地雷達(dá)無法有效檢測(cè)管道周邊空洞的問題，避免空洞造成的地面塌陷隱患，最小可檢測(cè)空洞尺寸≥20厘米。
4）研發(fā)了基于深度學(xué)習(xí)技術(shù)的管道內(nèi)部多類型缺陷高精度智能識(shí)別技術(shù)，可自動(dòng)對(duì)機(jī)器人采集的視頻影像數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)分析判讀，缺陷類別識(shí)別準(zhǔn)確率≥90%，缺陷等級(jí)分類準(zhǔn)確率≥85%；解決了常規(guī)采用人工判讀所存在的判讀效率低、判讀精度不高、人工成本高等問題，并開發(fā)了相應(yīng)管網(wǎng)平臺(tái)管理軟件。
圖 機(jī)器人采集的視頻影像數(shù)據(jù)
（2）應(yīng)用情況
團(tuán)隊(duì)成功應(yīng)用推出了全國首款高清無線潛望鏡PEEK-2S，是行業(yè)首款采用無線通信技術(shù)的管網(wǎng)潛望鏡；研發(fā)Dolphin-L1管道檢測(cè)機(jī)器人，是國內(nèi)首款采用攝像頭加熱除霧技術(shù)的管道檢測(cè)機(jī)器人；團(tuán)隊(duì)研發(fā)的Gator-S1全地形管道檢測(cè)機(jī)器人，是國內(nèi)首款采用螺旋推進(jìn)方式的管道檢測(cè)機(jī)器人，在行業(yè)內(nèi)獨(dú)創(chuàng)適用于高淤積高水位等多種復(fù)雜環(huán)境；團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)推出的Otter-S動(dòng)力聲吶檢測(cè)機(jī)器人，是全球首款自帶動(dòng)力的排水管網(wǎng)水下聲吶檢測(cè)機(jī)器人，能有效解決城市地下排水管網(wǎng)各類問題，保障地下管道通暢。
（3）經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益情況
先后參與編制國家標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)污水管網(wǎng)排查信息系統(tǒng)技術(shù)要求》、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市排水管道檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)規(guī)程》CJJ-181修編、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城鎮(zhèn)供水管網(wǎng)漏水探測(cè)技術(shù)規(guī)程》CJJ-159修編、《地下管線三維軌跡慣性定位測(cè)量技術(shù)規(guī)程》、《排水管道檢測(cè)和非開挖修復(fù)工程監(jiān)理規(guī)程》等20多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，其中3項(xiàng)已正式發(fā)布實(shí)施，通過發(fā)揮標(biāo)準(zhǔn)引領(lǐng)作用，推動(dòng)行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。項(xiàng)目專注于國內(nèi)城鎮(zhèn)地下排水管網(wǎng)非開挖領(lǐng)域中的測(cè)繪、檢測(cè)、清淤、修復(fù)特種機(jī)器人技術(shù)，自主研發(fā)了適應(yīng)于不同復(fù)雜場(chǎng)景的排水管網(wǎng)機(jī)器人，開發(fā)了融合人工智能技術(shù)（AI）的管網(wǎng)信息化管理平臺(tái)系統(tǒng)、多任務(wù)協(xié)調(diào)作業(yè)的管網(wǎng)工程服務(wù)軟件，多次用于搶險(xiǎn)應(yīng)急任務(wù)，及時(shí)排查和消除危險(xiǎn)隱患，保障城市居民的生活質(zhì)量。且積極開展產(chǎn)學(xué)研合作，與國內(nèi)知名研究結(jié)構(gòu)及國內(nèi)知名學(xué)者建立深入合作，將最新技術(shù)應(yīng)用于城市管網(wǎng)領(lǐng)域。相關(guān)產(chǎn)品多次獲得深圳企業(yè)創(chuàng)新記錄、高交會(huì)優(yōu)秀產(chǎn)品等稱號(hào)，并在央視《見證》、《創(chuàng)新進(jìn)行時(shí)》欄目進(jìn)行報(bào)道。