新闻热线:82205305-6612 邮箱:news@xauat.edu.cn 主办单位:云顶国际4008信息网络中心
设为云顶国际4008
新闻爆料:029-88881234
本网供稿:108133970@qq.com
当前位置:云顶国际4008 > 教育资讯
 

2018年度陕西省科学技术奖公示信息

来源:  日期:2018-04-03  浏览次数:

 

一、项目名称

湖泊水库绿色低碳混合充氧-生物修复集成水质控制技术体系研究与应用

二、项目简介

本项目属于环境科学技术领域。

针对湖泊水库水质原位控制技术设备的运行能耗高、水下安装维护难等先天不足,课题组紧密结合我国湖库水质控制的绿色低碳资源化技术需求,以产学研合作为科研背景,提出湖库绿色低碳资源化水质原位控制技术体系,并进行了工程应用。项目组先后依托国家自然科学基金、教育部博士点基金、陕西省社会发展重点项目、陕西省自然科学基金等,围绕新型高效混合充氧、生物修复及技术集成开展了大量研究工作,在人工诱导内波混合、机械混合-负压充氧、组合生物修复系统、等温层曝气器运行优化、水上太阳能供电、多元技术集成等方面取得了系列创新性研究成果。

主要技术内容包括:

1)开展了深水分层湖库人工诱导内波混合和等温层曝气技术研究,发明了底部水体恒温制冷形成等温层、再利用自然对流形成垂向水温分层的分层水体制备技术,解决了分层湖库水质控制技术定量研究的中试载体问题;通过大量中试与理论分析,提出分层水体稳定内波形成的临界条件及其参数,创造性发明了经济高效的分层水体内波混合技术,揭示内波强化混合机理,提出内波强化混合技术方法与措施;完善了内波形成理论,完整了分层水体混合理论,填补国内外内波在分层水体混合领域应用的研究空白,为新型经济高效水体混合技术应用和推广奠定基础;提出了基于充氧性能最优的等温层曝气器优化运行方法,解决了目前等温层曝气器设计不科学和运行不理想的技术难题,促进了等温层曝气器在深水湖库水质控制中的应用;

2)进行了机械混合-负压充氧技术及一体化设备混合充氧性能研究,通过不同设备结构及运行条件下的中试与理论分析,创新性发明了机械混合-表层负压充氧的技术,解决了传统混合充氧设备水下安装维护难的现实问题;确定了文丘里管的最大淹没水深及充氧量,优化了上部提升筒及叶轮结构,确定了新型一体化混合充氧设备的合理安装间距,解决了混合充氧设备推广中的关键设计难题;

3)开展了污染水体组合生物修复系统构建技术研究,创造性发明了兼具水生植物吸收与生物膜降解功能的新型高效生态浮岛,提出了大幅增加水生植物有效种植面积的技术方法,确定了浮体表面形成生物膜的有效技术措施,构建了集水质净化与生态照明与一体的多功能生态照明浮岛,发明了对生态浮岛水生植物干燥堆肥技术与设备,解决了生态浮岛大量繁殖的水生植物处置的棘手问题,推动了水污染治理过程中的资源循环利用与可持续发展;

4)对水上太阳能供电技术及设备进行了研究,发明了利用可调式不锈钢支架随时随地调节太阳能电池板最佳倾角的技术方法,提出了太阳能电池板与支撑浮体的活动连接方法,研制了太阳能电池板和蓄电池组的整体绝缘方法,经济安全地解决了湖库水上机械装置的供电问题;

5)开展了太阳能混合充氧-生物修复技术集成及设计方法研究,针对不同水深、污染类型及程度的湖库,构建了太阳能内波混合、机械混合-负压充氧、等温层曝气、多功能生态照明浮岛等不同组合的协同除污染集成技术体系与设备,建立了基于FLUENTMIKE3的集成系统的设计方法,填补国内外湖库水体原位水质集成控制工程计算机设计的研究空白;应用该集成技术于多处湖库水质控制工程。

本项目已申请国家核心知识产权21项(其中已授权发明专利11项、实用新型专利2项,受理发明专利8项);发表SCI/EI学术论文21篇、英文专著1部;先后培养硕博士研究生24名。

成果已成功应用于陕西西安、四川成都等地,累计湖库水域面积近80亩,水体氨氮(以N计)、总氮和总磷(以P计)浓度等主要水质指标范围分别为0.1-0.6 mg/L2.0-3.0 mg/L<0.004mg/L,远远低于我国《城市景观用水水质标准》( GB/T18921-2002)对应的指标限值5 mg/L15 mg/L0.5 mg/L;以80亩水域计算,采用本技术可以实现水质控制系统零电耗运行、年维护总成本约1万元,而采用传统典型的换水处理和喷水式增氧水泵处理,年运行维护总成本分别约为25万元和22万元,取得了显著的经济效益、环境效益、社会效益,节能减排效果非常明显。

三、客观评价

1.科技成果鉴定(或验收意见)

1)项目依托国家自然科学基金面上项目(51178379)、教育部博士点新教师科研专项基金(20106120120012)、陕西省社会发展重点科技项目(2010K11-02-03)、陕西省自然科学基金面上项目(2010JM7009)、陕西省教育厅专项科研计划项目(11JK0954),开展了基于混合充氧的湖库水质改善的基础理论及工程应用研究,分别于20152014201420122014年通过结题验收。

2)陕西省社会发展重点科技项目(2010K11-02-03)于2014年通过陕西省科技厅的结题验收,主要意见为不同水质污染类型的水源水库需要不同的混合充氧技术,通过本项目的研究,可以更加经济高效地解决不同类型的水源水库水质污染问题;等温层曝气是解决水库底层内源污染的有效途径,国内研究非常缺乏;采用原位污染控制和水质改善技术手段,会明显改善水库水质和生态环境,具有显著的生态效益”。

3)陕西省自然科学基金面上项目(2010JM7009),评价为“良”。

2.检测报告

项目组研发的太阳能混合充氧-生态修复集成水质控制技术,应用于西安曲江龙都景观湖水质保障工程等5项湖库水质控制工程,经过国家城市供水监测网西安监测站等相关检测机构检测和出具检验报告,水体氨氮(以N计)、总氮和总磷(以P计)浓度等主要水质指标范围分别为0.1-0.6 mg/L2.0-3.0 mg/L<0.004mg/L,远远低于我国《城市景观用水水质标准》( GB/T18921-2002)对应的指标限值5 mg/L15 mg/L0.5 mg/L

3.工程应用评价

1)应用情况简介:

项目核心技术、专利产品、主要设备等已经逐步应用于陕西、四川等两地五处城市内湖、景观水体等水质控制与改善工程,包括现有混合充氧设施改造和新建整体水质控制系统,累计服务封闭或半封闭性水域面积近80, 水体氨氮(以N计)、总氮和总磷(以P计)浓度等主要水质指标范围分别为0.1-0.6 mg/L2.0-3.0 mg/L<0.004mg/L,远远低于我国《城市景观用水水质标准》( GB/T18921-2002)对应的指标限值5 mg/L15 mg/L0.5 mg/L;以80亩水域计算,采用本技术可以实现水质控制系统零电耗运行、年维护总成本约1万元,而采用传统典型的换水处理和喷水式增氧水泵处理,年运行维护总成本分别约为25万元和22万元,取得了显著的经济效益、环境效益、社会效益,节能减排效果非常明显。

4.教育部科技查新结论

项目组发明的太阳能混合充氧-生态修复集成水质控制技术,主要有5大创新点(见项目简介部分),根据西安交通大学教育部教育部科技查新工作站(Z08)的查新报告,在国内外公开发表的中英文文献中未发现与本项目创新点完全相同的报道。


 

四、主要知识产权目录

 

五、推广应用情况

1)应用情况简介:

项目核心技术、专利产品、主要设备等已经逐步应用于陕西、四川等两地五处城市内湖、景观水体等水质控制与改善工程,包括现有混合充氧设施改造和新建整体水质控制系统,累计服务封闭或半封闭性水域面积近80, 水体氨氮(以N计)、总氮和总磷(以P计)浓度等主要水质指标范围分别为0.1-0.6 mg/L2.0-3.0 mg/L<0.004mg/L,远远低于我国《城市景观用水水质标准》( GB/T18921-2002)对应的指标限值5 mg/L15 mg/L0.5 mg/L;以80亩水域计算,采用本技术可以实现水质控制系统零电耗运行、年维护总成本约1万元,而采用传统典型的换水处理和喷水式增氧水泵处理,年运行维护总成本分别约为25万元和22万元,取得了显著的经济效益、环境效益、社会效益,节能减排效果非常明显。

2)主要应用单位情况表(限10家)

序号

应用单位名称

应用起始 时间

应用截止 时间

1

陕西申华永立置业有限公司

2015-12-25

至今

2

西安大唐芙蓉园景区管理有限公司工程保障部

2014-07-01

2015-09-30

3

西安西丰市政配套工程有限公司

2015-04-08

2016-09-30

4

四川军蓉建设工程有限公司 

2016-03-29

2017-12-26

5

成都曜诚通科技有限公司

2016-04-11

2017-11-20

 

六、主要完成人情况

姓名

孙昕

排名

1

行政职务

技术职称

教授

工作单位

云顶国际4008

完成单位

云顶国际4008

对本项目主要学术和技术创造性贡献

项目总负责人。在全部创新点中均做出了主要的创造性贡献。见专利[发明1-1114-20];实用新型[13-14],科研项目[1-6],应用证明[14],论文专著[1-20]

姓名

解岳

排名

2

行政职务

技术职称

副教授

工作单位

云顶国际4008

完成单位

云顶国际4008

对本项目主要学术和技术创造性贡献

在创新点1.11.31.5中做出了主要的创造性贡献。见专利[发明7-8],科研项目[1,3,6],应用证明[1-6],论文[6-10,13,16,18]

姓名

陈恩源

排名

3

行政职务

技术职称

工程师

工作单位

陕西秦邦环保科技股份有限公司

完成单位

云顶国际4008

对本项目主要学术和技术创造性贡献

在创新点1.1中做出了主要的创造性贡献。见专利[发明[7-8],科研项目[6],应用证明[4-5]

姓名

张兴

排名

4

行政职务

工程部长

技术职称

工程师

工作单位

陕西申华永立置业有限公司

完成单位

陕西申华永立置业有限公司

对本项目主要学术和技术创造性贡献

在创新点1.5中做出了主要的创造性贡献。见应用证明[1]

姓名

朱轲

排名

5

行政职务

技术商务部长

技术职称

工程师

工作单位

陕西秦邦环保科技股份有限公司

完成单位

陕西秦邦环保科技股份有限公司

对本项目主要学术和技术创造性贡献

见应用证明[4-5]

 

七、完成人合作关系说明

参加本年度陕西省科学技术奖申报和评审的“湖泊水库绿色低碳混合充氧-生物修复集成水质控制技术”项目成果,申报主要完成人包括孙昕、解岳、陈恩源、张兴、朱轲等人。其中孙昕、解岳、陈恩源为云顶国际4008(孙昕为负责人)核心成员,张兴为陕西申华永立置业有限公司核心成员,朱轲、陈恩源为陕西秦邦环保科技股份有限公司的核心成员。

2009年至今主要完成人长期从事湖泊水库绿色低碳水质控制技术体系相关发明研究与工程推广工作。2010年,孙昕主持陕西省社会发展重点科技项目“分层型水源水库水质改善扬水曝气集成技术研究”(2010K11-02-03)和陕西省自然科学基金面上项目“水源水库混合充氧及污染物迁移研究”(2010JM7009);2011年孙昕主持国家自然科学基金面上项目“等温层曝气诱导内波破坏水温分层过程与机理”(51178379)、教育部博士点新教师科研专项基金“等温层曝气充氧动力学研究”(20106120120012)和陕西省教育厅专项科研计划项目“分层水源水库内波混合技术研究”(11JK0954),解岳和陈恩源作为主要参与人;2012年解岳主持企业横向课题“曲江池、芙蓉园水系水量平衡分析与水质控制对策研究”( 201216662),孙昕、陈恩源作为主要参与人;孙昕、解岳、陈恩源等3人共同完成相关技术成果,发表多篇学术论文、授权或申报多项国家专利(详见附件清单),为湖泊水库绿色低碳混合充氧-生物修复集成水质控制技术推广奠定了坚实基础;在工程推广应用过程中,孙昕主要负责工程设计的技术指导,解岳主要负责工程的推广和施工技术指导,张兴主要负责工程的施工技术保障,朱轲、陈恩源主要负责工程的共同推广。

人员排序考虑在项目中参加理论分析、中试研究、数值模拟、工程应用、关键技术问题解决等的工作量大小、投入精力与时间多少、承担工作的重要性及在本项目研究与应用中成果的多少等因素,客观反映本项目成果每个主要完成人的科研工作业绩,经充分协商一致后确定。

 

八、主要完成单位排序及贡献

单位名称

云顶国际4008

排名

1

对本项目主要贡献:

云顶国际4008孙昕教授科研团队与陕西申华永立置业有限公司、陕西秦邦环保科技股份有限公司等单位合作,在湖泊水库绿色低碳混合充氧-生物修复集成水质控制技术方面做出了创造性的贡献,依托云顶国际4008省部共建西部绿色建筑国家重点实验、西北水资源与环境生态教育部重点实验室、陕西省环境工程重点实验室,完成了本项目所需的创造性中试研究工作,先后开展了分层水体人工诱导内波混合、机械混合-负压充氧性能、新型组合生物修复系统、等温层曝气器优化设计与运行、水上太阳能发电系统、多元集成技术性能等关键中试工作,并组织科研力量对绿色低碳混合充氧-生物修复集成水质控制设备性能及设计开展基于数值模拟的创造性研究,参与科研成果的工程推广,对于本项目主要科学发现和核心技术发明创新具有重要贡献。

单位名称

陕西申华永立置业有限公司

排名

2

对本项目主要贡献:

陕西申华永立置业有限公司与云顶国际4008、陕西秦邦环保科技股份有限公司等单位合作,开展绿色低碳混合充氧-生物修复集成水质控制技术的工程应用研究,主要负责该集成技术的首个示范工程建设协调、施工保障和后期运行,配合云顶国际4008完成实施效果的现场监测和理论分析等科研工作,协助云顶国际4008形成该集成技术设备安装施工技术流程与方法,对推动我国湖泊水库绿色低碳资源化水质控制技术的实施进程具有重要贡献。

单位名称

陕西秦邦环保科技股份有限公司

排名

3

对本项目主要贡献:

陕西秦邦环保科技股份有限公司与云顶国际4008、陕西申华永立置业有限公司等单位合作,主要负责绿色低碳混合充氧-生物修复集成水质控制技术的转化和应用,先后将成果应用于陕西西安、四川成都等地新型绿色低碳湖库水质控制工程,长效实现了产学研相结合,在切实促进创新性科研成果技术转化方面做出了重要贡献。

 

九、完成单位合作关系说明

参加本年度陕西省科学技术奖申报和评审的“湖泊水库绿色低碳混合充氧-生物修复集成水质控制技术”项目成果,由云顶国际4008、陕西申华永立置业有限公司和陕西秦邦环保科技股份有限公司等三家主要完成单位共同完成和联合申请。

云顶国际4008主要负责湖泊水库绿色低碳资源化技术体系各项核心技术的创新发明和工程应用研究,参与该技术的工程推广。2010年,科研团队负责人孙昕主持陕西省社会发展重点科技项目“分层型水源水库水质改善扬水曝气集成技术研究”(2010K11-02-03)和陕西省自然科学基金面上项目“水源水库混合充氧及污染物迁移研究”(2010JM7009),提出了等温层曝气器优化设计和运行方法。2011年孙昕主持国家自然科学基金面上项目“等温层曝气诱导内波破坏水温分层过程与机理”(51178379)、教育部博士点新教师科研专项基金“等温层曝气充氧动力学研究”(20106120120012)和陕西省教育厅专项科研计划项目“分层水源水库内波混合技术研究”(11JK0954),解岳和陈恩源作为主要参与人,创造性发明了分层湖库内波混合水质改善技术,解决了传统混合技术的高能耗问题;同时发明了主体机械置于水体表层、负压吸气充氧技术,解决了传统混合充氧设备水下安装维护难的现实问题;进一步发明了安全高效的水上太阳能供电系统,实现了水质改善设备零能耗运行。2012年解岳主持企业横向课题“曲江池、芙蓉园水系水量平衡分析与水质控制对策研究”(201216662),孙昕、陈恩源作为主要参与人,开始推广应用核心发明技术。云顶国际4008先后与陕西申华永立置业有限公司和陕西秦邦环保科技股份有限公司等紧密合作,逐步推进和加快了相关技术成果(详见附件清单)的工程应用。

陕西申华永立置业有限公司主要负责“湖泊水库绿色低碳混合充氧-生物修复集成水质控制技术”首个示范工程建设协调、施工保障和后期运行,配合云顶国际4008完成实施效果的现场监测和理论分析等科研工作,协助云顶国际4008形成该集成技术设备安装施工技术流程与方法,并与云顶国际4008、陕西秦邦环保科技股份有限公司等单位合作,建立有效的参观宣传机制,推动项目技术发明成果的应用。

陕西秦邦环保科技股份有限公司主要负责“湖泊水库绿色低碳混合充氧-生物修复集成水质控制技术”的工程推广应用,积极与云顶国际4008及陕西申华永立置业有限公司沟通合作,掌握各项核心技术工作原理、适用范围和投资运行成本估算,利用和发挥其专业环保公司的技术市场和资源优势,先后推广应用到成都生态农庄水上公园、度假村景观湖等工程,加快了本项目核心发明成果的市场化工程应用。


十、主要论文专著目录

十一、知情同意证明(扫描件,涉及项目需提供此部分扫描件)

无。

 
XML 地图 | Sitemap 地图