环保新质生产力 | 农村黑臭水体控源修复及智慧管控技术研发与应用

环境技术进步奖

项目名称:农村黑臭水体控源修复及智慧管控技术研发与应用

项目编号:HJJS-2025-2-21

获奖等级:二等奖

完成单位:皖创环保股份有限公司,合肥工业大学,中国恩菲工程技术有限公司,北京博汇特环保科技股份有限公司,安徽省生态环境科学研究院,安徽中科天立泰技术有限公司,安徽美自然环境科技有限公司

完成人:崔康平,孙士杰,李宇昇,孙雷,潘建通,周其胤,赵永志,王娇,海子彬,何文丽,王田田,张鹤,高寒,音海稳,高毛林

项目简介

我国江淮地区农村黑臭水体治理面临污染源分散、农业面源污染与生活污水高强度复合、技术适配性差、生态修复能力弱、长效运维缺失等难点。传统治理多沿用城市集中式处理模式,存在管网投资高、能耗药耗大、适应性差、生态融合不足等问题。研发因地制宜、智慧管控的集成技术,突破“控源截污-生态修复-智慧管控”全链条治理瓶颈,是实现“十四五”农村人居环境整治目标、实现从工程治污向系统治理升级的关键路径,对提升乡村生态质量、促进水资源循环利用具有重要意义。

项目团队经过十年的研发,通过理论、方法和技术攻关,完成农村黑臭水体控源截污处理工艺与装备、农村黑臭水体治理及生态修复、农村黑臭水体健康长效维护及智慧化管控等技术体系的研发,形成农村黑臭水体控源修复及智慧管控技术研发与应用,解决农村黑臭水体治理难题,实现高效控源截污、生态修复和长效智慧运维的技术突破。

主要创新成果如下:

(1)基于管网覆盖度,创新性构建了“纳管处理-集中处理-分散资源化”三级精准治污模式及工艺技术;自主研发高效去除氨氮的填料、碳纤维编织填料、漂浮阴极,通过工艺集成与创新,研制了适用于不同治污模式的生物电化学反应器、高效一体化污水处理装置、装备化生态滤池。

(2)基于底泥污染系数和生态风险指数,智能测算清淤量;耦合超微气泡曝气、菌藻生物膜及底泥改良等原位修复技术,结合生态位重构全面提升水体自净能力;构建生态屏障阻控外源污染,形成“清淤疏浚-原位修复-生态重构-外源阻断”生态修复技术体系。

(3)自主研发微流控/微电极多光谱集成传感装备,实现了水质高频监测与污染源快速解析;依托大数据云平台与AI算法,构建了智能报警与响应机制;并创新性地建立了“集中管理-本地运营-智能终端-社会监管”的四维运维管理体系,形成“智能感知-云平台预警-多元共治”的智慧化管控范式。

项目获得国际专利1项、发明专利23项、实用新型专利26项,软件著作权23项,发表论文21篇,形成国家标准1项、地方标准4项、团体标准3项、企业标准2项。

项目成果成功应用于宿州市农村黑臭水体治理工程EPCO项目,淮北市相山区农村黑臭水体治理试点工程,寿光洋口黑臭水体治理项目,安庆市怀宁县农村黑臭水体治理试点工程,魏家河黑臭水体治理项目,金寨县乡镇生活污水处理站PPP 项目,浣纱湖生态综合治理集成技术示范工程,雄县大清河32个傍水村庄生活污水治理工程,雄县鄭州镇、苟各庄镇、七间房乡三乡镇隔碱沟等重点支干渠治理工程-控源截污工程,安康市白河县一体化污水处理设备工程,峨边彝族自治县城乡基础设施综合建设及提升改造工程项目,近三年销售额48.06亿元,出口阿联酋、蒙古国2个国家,显著提高了我国江淮地区农村黑臭水体治理技术水平,并辐射至其他地区,为农村黑臭水体污染治理提供了技术保障,经济、社会与环境效益显著。

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项目整体研究思路与主要技术成果示意图

获奖感言

崔康平 合肥工业大学 教授

研发因地制宜、智慧管控的集成技术,突破“控源截污-生态修复-智慧管控”全链条治理瓶颈,是实现农村黑臭水体从工程治污向系统治理升级的关键路径。研究团队通过产学研深度协同,经过十年的持续攻关与跨学科技术集成,构建了三级精准治污模式与系列化装备,建立了智能清淤与生态修复技术体系,并自主开发了集智能感知、精准控制、智慧决策于一体的智慧水务平台,最终形成了“控源截污—生态修复—智慧管控”的全链条技术体系,实现了从源头控制到长效监管的全流程创新。未来,团队将继续深化技术融合与智能决策能力,推动农村水环境治理向智慧化、生态化方向持续升级,为建设美丽乡村贡献更多力量。