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城市流域污染防控集成技术
行业:水处理 浏览量: 707 上传时间:2020-08-27

    一、适用范围

  该技术适用于流域水环境污染的有效和长效治理。

  二、技术内容

  该技术从流域角度出发,将地表水-土壤-地下水作为一个有机整体进行统筹考虑,从设计到实施,运用多种集成技术手段来解决城市流域污染防控的问题,以城市流域为系统,提供从城市流域污染调查和检测技术、城市流域污染地表-地下水耦合模拟技术、城市流域污染修复技术及典型区域污染修复技术推广四个方面解决城市流域污染与防控问题的方法。

  该技术运用多元化的技术手段来解决城市流域污染监测与防控的问题。基于城市流域综合监测技术,多尺度水环境模拟技术和城市流域污染修复技术,实现了对城市流域常规污染物,重金属以及新型污染物的检测,了解地表水-地下水交互关系及污染物迁移转化规律,以及应用了高级氧化技术、微生物驯化降解技术、污泥资源化处置技术对流域典型污染物进行降解和处置,实现典型城市流域污染防控。

  工艺流程如下:

  (1)茅洲河地表水-地下水交互示范工艺技术流程图

  

  三、技术应用情况

  该技术为流域污染防治技术的集成,涉及到多个国内外先进领先技术,包括地表水-地下水污染联合调查模拟技术以及土壤淋洗及污水处理技术和设备、河流新型污染物调查评价技术、土壤污染调查技术、土壤地下水污染修复技术,已被多家企业应用和认可。

  代表性应用:

  (1)深圳市南科环保科技有限公司2017~2018年应用“城市流域污染防控集成技术”,在场地污染调查、土壤污染修复、黑臭水体监测与治理、海绵城市效应评价等项目领域,取得了良好的效果。

  (2)深圳市自由度环保科技有限公司2017~2018年应用“城市流域污染防控集成技术”,使用直接推动式调查技术、污染模拟及评价技术和多相抽提修复技术等相关技术,技术支撑作用良好。

  代表性项目实际应用工程如下:

  茅洲河地表水-地下水交互示范应用工程图:

  茅洲河地表水—地下水水化学三角图

  四、水污染防治效果

  该技术为流域污染防治技术的集成,涉及到多个国内外先进领先技术,各主要技术具体水污染防治效果如下:

  (1)城市流域综合监测集成技术

  该项目首次建立了水体中101种环境中抗生素残留监测列表,完善了测定目标化合物的UPLC-ESI-MS/MS监测方法,实现了环境水体样本101种抗生素在10min内完成分离和检测。同时,结合流域污染的常规污染物和重金属的检测,阐明流域综合污染情况。

  (2)多尺度水环境模拟技术的集成与应用

  项目以半分布式水文模型SWAT和三维地下水有限差分模型MODFLOW-2005,充分考虑城市化和人类活动对水文循环过程的影响,建立了城市流域地表水-地下水耦合数值模型,利用多源观测数据对耦合模型进行系统、全面的数据同化、参数校准和不确定性分析,准确刻画水循环的各个环节,包括大气降水、地表水、土壤水、地下水,以及它们之间的相互转换,利用模型模拟和野外观测试验等多种手段,分析了城市流域各水文循环要素(如地表漫流、蒸散发、地下水)的动态演进特征和空间分布规律,并量化了流域尺度地表水-地下水交互的时空分布特征和交互量,为城市流域污染检测、修复及风险评估技术奠定基础。

  (3)城市流域污染修复集成技术

  以城市流域污染调查和检测技术为基础,识别浓度高,风险高,难降解的污染物为研究对象,研究并发展了系列城市流域污染修复技术。首先,采用高效、绿色、环保的高级氧化法(AOPs)中的光降解技术,以及低毒、环保以及低成本的微生物降解技术对流域典型污染物进行降解和处置,发明了多种绿色,高效的降解方法。同时,根据之前研究结果,流域范围内的生活污泥及河流底泥也是城市流域污染修复的一大难点,开展污泥资源化处置技术及其降解机理研究,发明了污泥绿色环保的资源化处置技术,为解决城市流域污染修复问题提供可靠的技术支撑。

  五、推广应用前景

  城市流域污染问题伴随着人口剧增、资源过度消耗、生态环境恶化等情况日益突出,严重威胁着城市居民的生命安全与城市可持续发展。该技术从城市流域治理的角度出发,针对地表水-土壤-地下水转化关系、污染情况调查、风险评估、修复与管控、应用推广等需求,从科学、技术和管理三个层次实施科技研发,以地表水-土壤-地下水环境污染防治和健康风险控制与优化为目标,通过开展地表水-地下水交互作用研究,揭示其界面过程、耦合机制及生态环境效应,并研发高精度的调查、监测技术以及高效污染修复技术,建立多个污染源防治技术的示范区等多个技术的集成,为城市流域水环境污染的治理和管理提供科技支撑。

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