技术名称　　

　　重污染河道催化强化生态净化技术　　

　　技术领域　　

　　适用于氮磷高的黑臭河道重污染水体　

　　技术来源与知识产权概况　　

　　自主研发，通过企业标准备案1项：《催化功能纤维》标准号：Q/320281HWH0 1-2020。授权发明专利1件，申请发明专利1件。　　

　　核心技术及产品介绍（工艺流程图）

　　本技术将光电催化与生物净化进行集成实现对重污染水体中关键指标进行削减。负载催化材料的功能纤维放置于水面下3-5cm处，纤维正面材料吸收日光能量并转化为电能，电能以激发态电子形式与水分子、氧气结合形成活性氧，活性氧对水体中有机污染物进行一定程度分解，大分子有机物可以转化为小分子产物，提升生物利用性。与传统填料表面不同，在催化材料介导下形成的活性氧会改变功能纤维表面的环境，在表面至离表面一定距离形成一层洁净微区，导致纤维表面生物膜组成和结构发生改变，表面固着生物菌藻胶团物在一定范围内在生态位竞争过程上具有优势，其对水中氮磷进行削减，结合遮光效应，也会带来对水体浮游藻类抑制效果。功能纤维周边的植物根系一是可以吸收水体氮磷等物质，另一方面催化强化所带来的包括一定活性氧、提升的氧化还原电位的微环境改善，也促进了植物的生长。

　　产品表现形式为新型催化强化生物净化浮床，结构上由催化强化单元、生物载体单元与植物轻质基体单元组成，可更根据实际使用条件进行自由调整。催化强化单元与植物轻质基体单元尺寸一致，均为长3000 mm，宽1350 mm。强化单元采用φ75的PVC空心管架，内部放置催化功能纤维。周边为植物轻质基体单元，厚度为400 mm。各个单元通过固定配件进行连接。生物填料的长度根据水体深度进行调整，其下端加挂配重。对于自然驳岸河道，一般采用在离两侧河岸适当距离处，向河底打入镀锌钢管桩，而后在桩之间拉设聚乙烯绳（或钢丝绳），再将每列材料纤维网牵引固定于绳上。对于硬质驳岸河道，一般采用在两侧河岸水面以上适当距离处打孔，拧入带挂钩膨胀螺丝，而后在挂钩之间拉设聚乙烯绳（或钢丝绳），再将每列材料纤维网牵引固定于绳上。整个浮床设置于水面下3-5cm处。　　

　　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、应用于云南省大理市洱源西湖治理，洱源西湖位于大理洱源县，为高原平坝淡水湖，本项目位于西湖西岸甘家村泵站附近。该区域受农业面源污染、部分生活污水影响，且自然补水不足。自2016年开始，此区域有蓝藻出现。2018年初，在该区域利用生态软围隔封闭一块示范区域，该区域内水面长度范围 160 m-180 m，水面宽度 60-84 m，水面总面积约 11500 m2 ，水深 4-6 m，水体基本处于静止状态。治理前水体呈深绿色，局部区域出现水华。自2018年5月实施重污染河道催化强化生态净化技术，通过4个多月的治理，示范区域内的水环境有了明显的恢复提升。

　　4、应用于浙江嵊泗长弄堂水库治理，长弄堂水库在丰水期时水质相对较好，各项指标优于地表水III类，枯水期期间，由于降雨少，蒸发大，且水动力不足，导致水质变差，水体难以达到饮用水原水标准。2020年4-7月，实施重污染河道催化强化生态净化技术。通过4个月的治理，水库各项指标和水体透明度显著改善。通过治理前后图片可以看出，透明度提升明显，治理前水体透明度为70cm，11月6日使用黑白盘测得透明度200cm，水体表观非常好，岸边发现大量螺蛳与小鱼，植物生长较好。COD、氨氮和总磷分别较2019年7月本底削减46%（III类到I类），37%（II类到II类）和69%（IV类到II类）。治理期间多次取样对水质进行检测，目前已经达到地表水Ⅱ类水标准。　　

　　联系方式

　　单位名称：中国科技开发院江苏分院、南京大学　　

　　办公电话： 025-83593373　　

　　联系人、联系电话：仇健13952046746、杨柳燕13809043751　　

　　地址：江苏省南京市湖北路42-3号4楼、南京市栖霞区仙林大道163号　　

　　单位简介：

　　中国科技开发院江苏分院是1998 年4 月由中国科技开发院和江苏省人民政府批准成立，接受中国科技开发院和江苏省政府双重领导，省政府办公厅为主管部门，是以经济效益和社会效益并举的自收自支的全民事业单位。江苏分院的主要任务是按照社会主义市场经济的要求，通过技术开发、技术转让、技术服务、技术咨询等方式，兴办科技实业，向江苏省及国内外提供适用技术和产品；引进技术的消化、吸收和创新；承包技术工程；从事科技开发的信息咨询和中介服务；组织技术培训和进行海内外技术、科技文化交流与合作以及其它科技开发工作需要的技术商务活动。运用经济杠杆促进科技成果转化，为江苏省先进适用技术和产品打入国际市场做好工作，为科技体制改革提供新鲜经验。

　　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。