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案例范本
渗滤液处理系统硫自氧菌脱硝工艺研究
添加时间: 2021/6/21 18:43:17 来源: 作者: 点击数:360

   

                                          

                                    

上海环境集团股份有限公司

科研项目计划任务书

项目(课题)名称: 渗滤液处理系统硫自氧菌脱硝工艺研究  

   



一、立题依据和必要性

趋势判断和需求分析,可分析国内外现状、水平和发展趋势(含知识产权状况和技术标准状况)、经济建设和社会发展需求、科学技术价值、特色和创新点。

1.1背景

渗滤液处理系统中,超滤出水COD已基本达到纳管排放的要求,由于总氮偏高,需要纳滤和反渗透膜进行深度处理。总氮主要由氨氮、硝氮与有机氮组成,生化过程中基本降解了氨氮和有机氮,总氮中氮的成分主要为硝氮。

目前国内外存在众多脱氮技术,如氨吹脱法、离子交换法、折点加氯法以及磷酸铵镁沉淀法等,其中较为经济的生物反硝化脱氮技术受到了广泛的关注。生物反硝化技术根据微生物所利用的碳源不同,分为异养反硝化技术和自养反硝化技术,异养反硝化技术被广泛的应用于废水生物反硝化领域中,虽然其处理效率高以及技术工艺较为成熟,然而当异养反硝化技术被应用于处理一些低C/N比的地下水城市污水厂二级出水以及酸洗清洗废水时,就需要投加额外的有机碳源以提供电子供体及能量,碳源不足成为了制约生物脱氮效率的重要影响因素。甲醇是反硝化最理想的补充碳源,但其具有高成本、有毒性和不便运输等问题,而且在2019年10月16日,国家应急管理部门将甲醇列入了《特别管控危险化学品目录》,所以,更多的研究者将反硝化的研究方向由异养反硝化转为自养反硝化。

自养反硝化具有污泥产量少、运行成本低、无需外加碳源等特点,按照电子供体的不同,分为铁自养反硝化、氢自养反硝化和硫自养反硝化。其中,硫自养反硝化因单质硫廉价、无毒、理化性质稳定、易于获取、反硝化速率快和污泥产量低等优点而成为研究的热门。目前,硫自氧菌已用于化工废水和半导体废水等高氮废水的处理。但要将硫自养反硝化技术应用于渗滤液的处理,还需要更加深入细致的研究。

1.2意义

本项目欲通过对生化系统、超滤和纳滤产生的高硝氮废水进行研究,利用硫自养菌的反硝化过程,降低水中硝氮的含量,达到现有排放要求,减少后续处理成本,达到降本增效的作用。

二、主要研究内容、所需要解决的技术难点和目标

课题研究的总体目标和创新点,主要研究内容及所需要解决的技术难点。

2.1、总体目标:

本研究欲通过对硫自养反硝化功能菌群的监测分析和筛选提取、硫自养反硝化影响因素、硫自养反硝化反应器的运行及脱氮效果等方面进行研究,并以此为基础设计一种硫自养反硝化反应器,其中包括提出一种新型高效的传质材料,后续也会针对最终的研究成果进行环境效益和经济效益上的评估,希望能够对硫自养反硝化的理论研究和实际应用提供新的理念以及有效的数据和技术支持。

2.2、主要创新点:

(1)本课题拟采用超滤和纳滤产生的高浓度硝氮废水作为进水原料,探究影响硫自养反硝化的若干其它关键影响因素,设计一种硫自养反硝化反应器,其中包括提出一种新型高效的传质材料,后续也会针对最终的研究成果进行环境效益和经济效益的评估。

2本研究欲通过对硫自养反硝化功能菌群的监测分析和筛选提取、改进后硫自养反硝化反应器的运行及脱氮效果、硫自养反硝化影响因素等方面进行研究,希望能够对硫自养反硝化的理论研究和实际应用提供新的理念以及有效的数据和技术支持。

2.3、主要研究内容及技术难点:

(1)硫自养反硝化影响因素研究。

硫自养反硝化影响因素研究包括:温度、pH值、单质硫粒径、进水中有害抑制物质、菌群配比、硝氮进水负荷、溶解氧、硫酸盐浓度等,通过研究可以得到影响高浓度硝酸盐废水的硫自养反硝化的若干关键因素及相关数据,并且也有可能为硫自养反硝化反应器的设计和反硝化工艺提供新的思路和新的参照标准。

(2)硫自养反硝化反应器研究。

硫自养反硝化反应器研究包括:传质效率、新型传质材料的选择、接种方式的选择、培养条件的设置、回流比、碱度、负荷等对反硝化效果和菌种生长效果的影响及硝态氮、亚硝态氮、氨氮、碱度、硫酸盐、磷酸盐等的变化情况,对新设计反应器的运行效果进行细致的研究,对实际应用的可行性进行分析,对环境效益和经济效益进行评估。 

(3)设计硫自养反应器,提出运行策略。

通过对硫自养反硝化影响因素的研究和硫自养反硝化反应器研究,设计出一种硫自养反应器,并通过调整运行条件,找出合适的运行参数及运行方式,保障渗滤液处理系统安全稳定运行。

本课题将先进行小试研究,找出影响高浓度硝酸盐废水的硫自养反硝化的若干关键因素及相关数据,并对设计的反应器进行细致研究。根据小试阶段得出的数据再进行中试研究,找出合适的运行参数及运行方式,保障渗滤液处理系统安全稳定运行。


三、项目完成形式和考核指标

具体的成果定性、定量考核指标;成果的表达形式,能否申请并获得专利。包括:1、主要技术指标、形成的专利(申请不同类别专利数和可授权的专利数)、标准(标准草案和形成的标准水平)、新技术、新产品、新工艺、新装置、论文专著及其数量、指标及其水平等;2、项目(课题)实施中形成的实验室、研发中心、示范基地、中试线、生产线及其规模等;3、经济考核指标;4、人才培养情况。

3.1、项目完成形式: 

① 通过本实验形成新工艺处理方式1套,新装置1套数字要确定

通过本工艺运行改进现有的渗滤液运行工艺,优化工艺参数达到节能降耗。

3.2、考核指标:

对上述新工艺进行申请知识产权保护,形成专利1项;

 研究成果以学术论文形式在国内外杂志刊物上发表,多方共同撰写或单独发表高水平论文1篇;

 编制本项目实施的总结技术报告1份,形成工艺包1件;

3.3、成果:

 形成现有渗滤液去除硝氮处理工艺的优化方案,并应用于工程实践,解决工程实际问题。

②完成优化工艺装置一套。

考核指标

1)专利(申请不同类别专利数和可望授权专利数):

          1    件

(1)发明专利

           件

(4)软件登记

               件

(2)实用新型专利

    1 件

(5)集成电路设计

               件

(3)外观设计专利

      件

(6)其他

               件

2)标准(标准草案和形成技术标准水平):

               件

(1)国际标准

(4)地方标准

               件

(2)国内标准

(5)企业标准

(3)行业标准

3)新产品、新材料、新工艺、新装置:

      1项

4)发表科技论文:

    1 篇

5)出版科技专著:

            万字

6)经济考核指标

(1)预计新增产值

      万元

(3)预计净利润

       万元

(2)预计出口额

    万美元

(4)预计税金总额

       万元

7)人才培养情况

(1)培养博士生

            人

(2)培养硕士生

         人

(3)青年技术骨干

   人

四、项目(课题)的年度计划及年度目标

年度

季度

节点目标

2020

第一季度

第二季度

编制项目任务书,文献整理总结。编制开题报告,制定小试实验方案,准备实验材料及设备,讨论并完善实验步骤,完成开题报告评审。

第三季度

小试装置安装完成,开始小试试验。

第四季度

制定中试实验方案,准备实验材料及设备,讨论并完善实验步骤。

2021

第一季度

中试装置安装完成,开始中试试验。

第二季度

整理数据,撰写论文,申报专利。

第三季度

水质检验检测

第四季度

项目结题。

第一季度

第二季度

第三季度

第四季度

本项目(课题)应于 2021年12 月 前进行验收。

注:年度计划及年度目标,应按季度划分工作节点,要求明确关键的、必须实现的节点目标。


五、项目(课题)完成后的预期效益

包括社会效益、经济效益、环境保护效益等。

硫自养反硝化因其具有反硝化速率快、无需外加碳源、运营成本低、污泥产量少等优点,从而成为理想的反硝化电子供体。

通过小试实验,得到影响高浓度硝酸盐废水的硫自养反硝化的若干关键因素及相关数据,有可能为硫自养反硝化反应器的设计和反硝化工艺提供新的思路和新的参照标准。

在进行中试实验时,对新设计反应器的运行效果进行细致的研究,通过调整运行条件,找出合适的运行参数及运行方式,保障渗滤液处理系统安全稳定运行,满足降本增效的需要。

本研究欲通过对硫自养反硝化功能菌群的监测分析和筛选提取、硫自养反硝化反应器的运行及脱氮效果、硫自养反硝化影响因素等方面进行研究,希望能够对硫自养反硝化的理论研究和实际应用提供新的理念以及有效的数据和技术支持。


六、国内合作形式和合作单位意见

合作单位名称

地      址

邮  编

电  话

联系人

合作单位意见(对合作内容、形式、参加人员素质及保证工作条件等)签署具体意见

负责人签章

盖章

                                       年  月  日


七、国际合作形式和合作单位意见

详见表7《国际合作与交流基本信息表》。

八、研究人员登记表建议在姓名后增加一列 为身份证号码,有利于职称评定

序号

姓名

身份证号码

工作单位

性别

年龄

专业

职务或职称

分 工

签  字

1

乐俊超

310110198209121530

上海环境集团再生能源运营管理有限公司

38

环境工程

工程师

负责人

2

储夏

31022519800617283X

上海东石塘再生能源有限公司

41

电气

运营总监

组织、实施、协调

3

王荣建

370911198011293610

上海东石塘再生能源有限公司

41

热动

运行部经理

现场督办

4

姚冰

310226198101195518

上海东石塘再生能源有限公司

40

热动

运行部经理助理

资料、程序

5

吴旭明

310228198706230059

上海东石塘再生能源有限公司

34

专业

合约部负责人

合同、报批

6

王东

310228198104165819

上海东石塘再生能源有限公司

40

专业

渗沥液主管

现场安装跟踪

九、经费预算

填写《表1项目(课题)预算表》。

十、项目(课题)承担单位负责人的承诺(对自筹经费数及能否保证计划实施所需人力物力等具体意见和承诺)

负责人签章

盖  章  

        

十一、主管单位意见

负责人签章

  

        

十二、集团主管部门备案

负责人签章

  

        


表1 项目(课题)预算表

金额单位:万元

序号

预算科目名称

合计

自筹经费

其他资金

备注/计算依据

1

一、经费支出

150

150

实际投入要在110万以内

2

(一)直接费用

150

150

3

1、设备费

100

100

4

(1)购置设备费  

5

(2)试制设备费

90

90

6

(3)设备改造与租赁费

7

2、材料费

8

3、测试化验加工费

10

10

9

4、燃料动力费

10

5、差旅/会议/国际合作与交流费

5

5

11

6、出版/文献/信息传播/知识产权事务费

2

2

12

7、劳务费

40.0

40.0

13

(1)项目(课题)责任人

14

(2)项目(课题)高级研究人员

15

(3)项目(课题)参与人员

16

(4)引进人才

17

(5)临时参与人员

18

8、专家咨询费

3

3

19

9、其他费用

20

(二)间接费用

21

二、经费来源

22

  1、自筹经费

23

  2、其他资金

预算编制人  (签名)

项目(课题)责任人 (签名)

财务部门负责人(签名)

科研管理部门负责人(签名)

注:

1、与本项目(课题)有关的前期研究(包括阶段性成果)支出的各项经费不得列入本预算;

2、项目下设的每个课题(子合同)均需要单独填报各自的课题预算表及其预算说明,并将课题

(子合同)预算汇总后计入项目(课题)经费预算相应栏内。

3、外拨合作经费不超过总经费的40%。

4、数字精确到小数点后1位。


表2 设备费-购置/试制设备预算明细表

            金额单位:万元

填表说明:1、设备分类:A.购置、B.试制;

          2、试制设备不需要填本表(5)列、(6)列;大金额设备注意招采流程  这个设备100万是否是合作单位提供 涉嫌外包  注意外包金额不超过总金额的40%

        3、数字精确到小数点后1位。

序号

设备名称

设备分类

 单价      (万元/台件)

数量  (台件)

购置设备型号

购置设备生产国别与地区

主要技术性能指标

购置理由、用途、拟安置单位

金额

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)=(3)X(4)

1

污水处理设施

A

90

1

中国

培养硫自氧菌

90

中国

中国

累计

90.0


表3 设备费-设备改造与租赁费预算明细表

金额单位:万元

填表说明:1、设备分类:A.改造、B.租赁;

2、数字精确到小数点后1位。

 序号

 设备名称

设备分类

设备型号

隶属单位

单价

(万元/台件)

数量(台件)

设备改造(租赁)费

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)=(5)X(6)

累计


表4 材料费预算明细表

金额单位:万元

填表说明:1、所购置的各项材料费需填写明细。

2、数字精确到小数点后1位。

序号

材料名称

计量单位

单价         (万元/单位数量)

购置数量

材料费用

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)=(3)X(4)

累计


表5 测试化验加工费预算明细表

金额单位:万元

填表说明:1、数字精确到小数点后1位。

序号

测试化验加工的内容

计量单位

 单价            (万元/单位数量)

数量

金额

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)=(3)X(4)

1

水质分析

0.5

20

10.0

累计

10.0


表6 劳务费预算明细表

金额单位:万元

填表说明:1、证件类别为:身份证、港澳台通行证及护照;                                                                                           2、出生日期:格式为年-月-日;

3、数字精确到小数点后1位。

姓名

证件类别

证件号码

性别

出生日期

现工作单位

现专业技术职务

在本课题中的责任分工

投入本项目(课题)的计划全时工作时间(人月)

平均标准(万元/月)

金额(万元)

签章

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(8)

(9)

(10)

(11)=(9)X(10)

项目(课题)责任人

乐俊超

身份证

310110198209121530

1982.09

运管公司

工程师

负责人

6

0

项目(课题)高级研究人员

储夏

身份证

31022519800617283X

19800617

东石塘

注册安全工程师

组织、实施、协调

6

1.3

7.8

王荣建

身份证

370911198011293610

19801129

东石塘

助理工程师

现场督办

6

1.2

7.2

姚冰

身份证

310226198101195518

19810119

东石塘

资料、程序

8

1.0

8.0

项目(课题)参与人员

王东

身份证

310228198104165819

19810416

东石塘

现场跟踪

9

1.0

9.0

吴旭明

身份证

310228198706230059

19870623

东石塘

资料整理

8

1.0

8.0

引进人才

临时参与人员

累计

40.0

/


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