城市排水系統有毒有害氣體管控集成技術
針對城市排水管網有害氣體如硫化氫(H2S)和甲烷(CH4)等風險管控難題,通過機制研究、模型建立、技術研發等形成了城市排水系統有毒有害氣體管控集成技術。
一、項目分類
關鍵核心技術突破
二、成果簡介
針對城市排水管網有害氣體如硫化氫(H2S)和甲烷(CH4)等風險管控難題,通過機制研究、模型建立、技術研發等形成了城市排水系統有毒有害氣體管控集成技術,近五年共發表11篇SCI論文,包括5篇Water Research.和1篇Environment International,并有1篇發表在我國高質量科技期刊 Journal of Environmental Sciences上,另外授權國家發明專利2項和計算機軟著1項。簡短介紹如下:
1)機制研究。針對排水管網內H2S和CH4產生機制不明的問題,揭示了生物膜在下水道H2S和CH4產生過程中所起關鍵作用,闡釋生物膜內部空間結構動態演化對硫化氫濃度波動的影響機制,指明了下水道有害氣體控制方向的“靶心”。
2)模型建立。針對排水管道中H2S和CH4產排規律不明及缺乏準確的預測手段問題,建立首個基于生物膜模型的城市排水管網水質數學模型BISM,首次定量揭示了復雜多變條件下排水系統中有害氣體形成釋放規律,為精準、高效管理控制排水系統有害氣體污染提供了強有力的技術支撐。此外,開發了H2S產排預測軟件,牽頭制定國內第一個排水管網H2S風險管理技術標準“廣東省地方標準《城市排水管網有毒有害氣體監測與風險分級管理技術標準》”,并于大灣區各地試行。進一步,應用數學模型和實驗證實,揭示廚余垃圾粉碎后排入下水道會帶來H2S和CH4濃度劇增的風險,為我國的垃圾分類管理政策制定提供科學依據
3)技術研發。分別從①抑制生物膜內的SRB活動。②限制生物膜中的硫化物跨相遷移。③氧化污水中硫化物和④限制氣態H2S在管內聚集,四個維度研發多種適用于排水系統的H2S控制技術和實施策略,提出H2S污染治理的系統化解決方案。
本集成技術屬于國際領先技術,相應成果已發表在相關SCI論文上,并且其中5篇發表在環境領域頂級期刊Water Research上,具有很強的先進性和獨占性。
中山大學
2022-08-15