技术名称　　

　　滞留河道原位电化学强化生物氮磷削减技术　　

　　技术领域　　

　　水污染控制、水生态修复　　

技术来源与知识产权概况　　

　　自主研发，申请专利7件，发表论文16篇。　　

　　核心技术及产品介绍（工艺流程图）

　　本技术将电解引入生态浮床，强化了其对氨氮与磷酸盐的去除，同时实现有效反硝化。并利用太阳能电池供电，实现一年四季高效氮磷削减。电解析氢促进了填料表面氢自养反硝化菌的生长，生物反硝化结合电化学还原硝氮，大幅提高了浮床的脱氮效率。选用生物质炭或陶粒作为填料，可有效降低电解能耗，且通过电解实现对生物质炭和陶粒的原位改性，提升了其处理氮磷的能力，并缓解了电解及高浓度氨氮对浮床植物的胁迫作用，有效改善了河道水体环境。在生态浮床上增加电解系统，提高了脱氮除磷效率。其表现形式为重污染滞留河道生态强化净化组合设备，商品名为碧水器，架构主体为1080mm*750mm*350mm的PVC塑料管材框架，利用粘胶剂粘接，或使用塑料焊枪焊接，框架管材尺寸为φ40mm，厚4mm。框架底部搭设4根PVC管作为横梁，主要起承重和桥架作用，用于放置四个塑料筐，保护产品避免因撞击等损坏。另框架中部四周加设4根管材，主要防止塑料筐滑出，起固定作用。塑料框架内放置外径为510mm*355mm*310mm，内径为485mm*325mm*300mm的大型塑料筐4个，塑料筐孔径较小，其中可放置导电陶粒（φ2cm，密度450kg/m3）和电极，陶粒可以降低系统电解反应的电耗，同时可以吸附水体氮磷，其较大的比表面积可以为微生物提供较好的生长场所。4个塑料筐拼接成一个较大的长方体状，用塑料焊枪焊接在一起，作为整体放入桥架系统。使用多个塑料筐拼接后可形成面积较大、高度较小的大型浮体，浮力较大，更易于保证装置的长久运行。碧水器具有良好的净化水质效果。光伏供电电压30 V，碧水器连续运行3天，较河道生态浮床处理，重污染滞留河道生态强化净化组合设备对水体氨氮削减率提升29%（大于20%），总磷削减率提升37%（大于20%），设备运行费用为0.044元/台•天。　　

　　应用案例

　　1、应用于无锡市梁溪区丰产河黑臭河道治理，丰产河河道长度1280米，区块面积0.87km2，丰产河驳岸型式大部分采用了硬质护岸，河道沿线也多进行硬化处理，不利于河道生态功能的发挥，使得河流部分生态功能丧失，水体自净能力较差，水环境较差。应用此技术进行治理后，河道溶解氧指标常年>2.0mg/L；2020年丰产河水体氨氮、总磷、化学需氧量三个指标平均削减率为74.7%、67.7%、62.5%.治理后丰产河水质有了很大的提升，景观效果良好，形成了以微生物、挺水植物、浮叶植物为主要的净化功能群，实现水质净化功能及景观生态服务功能，通过人工构建水生态系统使景观水域生态系统趋于生态平衡，实现水体生物自净并保持水质稳定。

　　2、应用于无锡市梁溪区民丰河黑臭河道治理，由于民丰河水体经常进行调水循环，民丰河夏季全河段漂有大量浮萍及蓝藻，并伴有异味。应用此技术进行治理后，河道溶解氧指标常年>2.0mg/L；氨氮、总磷和COD去除率均值分别为77%、62%和62%。民丰河水质有了很大提升，景观效果良好，形成了微生物、挺水植物、浮叶植物为主的净化功能群，实现水质净化功能及景观生态服务功能。

　　3、滨江学院人工湖占地约2.7万m2，水深2.5m，接纳滨江学院一期二期陆域汇水（包括地表径流、坡面降水、绿化用水等），总计约25.1万m3/年。人工湖四周设有3个雨水排放口，湖体补水主要通过雨水及地表径流，湖水经东南侧溢流堰排入北宅浜，最后汇入九里河。水体交换周期长，流动性差。工程基于雨水径流净化与生态修复相结合的思路，采用了初期雨水径流拦截过滤技术、水生植物及微生物的协同构建技术、水生植被人工诱导的自组织修复技术和滞留河道原位电化学强化生物氮磷削减技术保障人工湖水质，在净化雨水、确保水质的同时，兼顾景观效果，形成了稳定的水生态系统。该工程充分发挥了人工湖作为城市湿地的滞水和净化功能，将生态工程深度结合海绵城市建设，创造性地解决了城市海绵体纳污能力不够、净化性能不足等问题。保障了人工湖的蓄水和自净功能，使氨氮和总磷浓度达到地面水环境质量的III类标准，同时营造了生态与景观相结合的校园水景。　　

　　联系方式

　　单位名称：南京大学　　

　　办公电话： 025-83593373　　

　　联系人、联系电话：杨柳燕13809043751　　

　　地址：南京市栖霞区仙林大道163号　　

　　单位简介：南京大学环境学科立足于环保产业发达的长三角地区，围绕国家和地方对环保产业科技创新的重大需求，成功探索出“学科-产业”共赢发展模式，创新了科研成果转化与产业化机制，形成基于不同企业规模和需求的分层次合作机制，实现了环保科技资源与产业的有效结合，拥有“污染控制与资源化研究国家重点实验室”、“国家有机毒物污染控制与资源化工程技术研究中心”等9个国家、省部级科研平台，形成了完整的“政产学研用”科技创新体系，成为支撑产业发展、引领产业升级的区域标志性平台，得到了科技部和江苏省政府的高度赞誉，为国家节能减排、太湖和长江等重点流域生态安全做出了贡献。