湖库富营养化水体移动式水质净化系统

  • 获奖名称: 湖库富营养化水体移动式水质净化系统
  • 获奖等级: 一等奖
  • 获奖类别: 第四届伊斯坦布尔国际发明展金奖
  • 授奖单位: 土耳其专利商标局
  • 完成单位: 长江水利委员会长江科学院
  • 获奖年度: 2019
  • 获奖人员: 李青云、汤显强、林莉、赵良元、王振华、龙萌、董磊
  • 成果简介:技术领域：资源、环境领域。 主要内容：针对湖库富营养化水体治理难度大的问题，构建了一种移动式水质净化系统处理模式，研发了环境友好型水质净化核心关键技术，探索了各项技术的作用机理及技术间协同作用机制，开发了一代和二代设备并进行了技术示范应用。 特点及创新点：项目团队在国家自然科学基金委、科技部、水利部等多部委项目资助下，历经10余年研究，通过基础理论研究、关键技术与装备开发，以及典型区域示范应用等手段，研发了一种适用于富营养化水体原位治理的移动式水质净化系统，为富营养化水体防治提供新思路和新技术，取得如下主要创新成果： （1）构建了一种针对湖库富营养化水体的移动式水质净化系统处理模式，将传统厂房式固定处理转变为“扫地机器人”式的原位移动处理；设有水质在线检测和信息反馈自动控制装置；具有高适应性、模块化组合、可全天候运行等特点，可将氮磷等污染物带离水体并进行资源化利用，并对藻类生长进行有效抑制，有利于水域生态。 （2）研发了环境友好型水质净化核心关键技术（微孔曝气、高性能吸附、微电流电解等），探索了各项技术的作用机理；自主研发了以选铜尾砂和果壳生物炭为原料的除磷剂功能材料，实现废弃物无害化处理和资源化利用；基于藻类生长“四阶段理论”，研发了湖库微电流电解抑藻技术并揭示了抑藻机理。 （3）研究了移动式水质净化核心关键技术间的协同作用效果，揭示了协同作用的产生机制及其发生条件，实现对氮磷营养盐和藻类的协同高效处理，并可加速水体中氮磷和藻类的去除。 （4）开发了基于微孔曝气-高性能吸附-微电流电解关键技术协同作用的移动式水质净化一代设备和以碳纤维微生物膜-微孔曝气技术为核心的二代设备，在丹江口水库库湾、武汉市典型湖泊、云南滇池和星云湖等国家重点湖库开展了技术示范应用。 应用推广情况：项目成果获授权国家发明专利18项、实用新型专利12项；获软件著作权1项，编制团体标准1部；发表SCI论文28篇，EI论文7篇，中文核心期刊论文19篇。获湖北省高价值专利大赛金奖、第四届伊斯坦布尔国际发明展金奖等。该技术作为“长江经济带水安全保障关键技术”主要科研成果参加了国家“十二五”科技创新成就展。所提出的理论和技术为减缓湖库富营养化提供了技术支撑，已成功应用于多个富营养化湖库，取得显著的社会经济和生态环境效益。研究成果丰富了水环境与水生态学科理论，有效推动了行业科技进步。项目实施过程中培养了一批优秀人才，团队成员1人获长江水利委员会重大成就奖、1人入选国家“万人计划”青年拔尖人才、1人入选中国科协首批“青年人才托举工程”，2人入选“长江水利委员会青年科技英才”。