日前，住建部公示2018年度國家科學技術進步獎提名項目。住建部擬將“大型復雜高層建筑組合結構高效抗震體系及關鍵技術”、“京津冀城鄉空間發展規劃理論及應用”、“城鎮污水處理廠深度除磷脫氮提標建設及節地節能降耗關鍵技術”和“城鎮綠地生態構建和管控關鍵技術研究與應用”等4個項目作為國家科學技術進步獎提名項目。

2018年度國家科學技術進步獎提名項目公示

我部擬將“大型復雜高層建筑組合結構高效抗震體系及關鍵技術”、“京津冀城鄉空間發展規劃理論及應用”、“城鎮污水處理廠深度除磷脫氮提標建設及節地節能降耗關鍵技術”和“城鎮綠地生態構建和管控關鍵技術研究與應用”等4個項目作為國家科學技術進步獎提名項目。按照國家獎勵辦要求，現將提名項目的相關信息（見附件）進行公示，公示截止日期為2018年1月21日。

任何單位或個人如對公示項目持有異議，均可在公示期內以書面形式實名向我部建筑節能與科技司或華夏獎勵辦提出，并提供必要的證明材料。

聯系人：建筑節能與科技司牛立平010-58933282

華夏獎勵辦辛萍010-57811457

中華人民共和國住房和城鄉建設部建筑節能與科技司

2018年1月12日

2018年度國家科學技術進步獎提名項目公示

一、項目名稱

城鎮污水處理廠深度除磷脫氮提標建設及節地節能降耗關鍵技術

二、住房城鄉建設部提名意見

該項目結合我國水環境綜合整治、水資源綜合利用與生態文明建設的戰略發展需求，針對我國城鎮污水處理行業特有的，高標準穩定達標要求與污水水質水量構成復雜、無機泥砂含量高、碳氮比例嚴重失調、冬季水溫普遍偏低并存的復雜技術難題，歷經20多年研究開發和工程實踐，創新研發了一系列切合我國特有水質環境條件和不同時期排放標準的污水深度除磷脫氮新型工藝流程、單元工藝技術及關鍵設備產品，全面實現工程化、產業化和超大規模應用。

項目解決了我國特有/而發達國家未曾遇到過的城鎮污水深度除磷脫氮提標建設及節地節能降耗復雜技術難題，研究成果達到國際先進水平，在低碳氮比污水深度除磷脫氮及節地節能降耗等方面達到國際領先水平，為我國城鎮污水處理廠提標建設、優化運行和再生水利用提供了科學決策依據、先進工藝流程、新型設備產品及工程實施經驗，工程應用規模高達6000萬m3/d以上，工程建設投資近2000億元，推動了我國城鎮污水處理行業的跨越式創新發展，引領了我國城鎮污水資源化與能源化利用、水質永續與環境友好、綠色發展與生態健康的未來發展方向。

提名該項目為國家科學技術進步獎二等獎。

三、項目簡介

項目成果屬于土木工程城市給水排水領域。在國家科技攻關、科技支撐、863計劃和重大專項支持下，通過20多年的研究開發、工程應用和持續改進，研發出一系列適合我國不同時期城鎮污水處理廠排放標準和再生水利用要求的深度除磷脫氮工藝流程、單元工藝技術及關鍵設備產品，并實現工程化、產業化和大規模推廣應用，切實解決了我國特有，而發達國家未曾遇到過的、動態復雜多變條件下的城鎮污水深度除磷脫氮提標建設及節地節能降耗等復雜技術難題。

主要創新成果：（1）通過長期現場研究和城鎮污水處理管理信息系統構建，發現我國城鎮污水SS/BOD5比值普遍偏高嚴重影響污泥活性與能耗物耗、BOD5/TN比值普遍偏低嚴重影響生物脫氮、冬季水溫普遍偏低影響氨氮與總氮達標、回流污泥硝酸鹽過高影響生物除磷、水質水量波動影響運行穩定性，結合大數據驗證，闡明了主要成因與核心機理；（2）針對前述復雜因素相互交錯和疊加影響所帶來的高排放標準穩定達標技術難題，國際首創“強化預處理→新型初沉發酵池→回流污泥反硝化/多級改良A2/O→懸浮填料強化硝化→化學協同除磷→機械/深床過濾”污水深度除磷脫氮集成工藝流程及精細化管理技術，同步實現高標準穩定達標與節地節能降耗；（3）國際首創系列化改良A2/O除磷脫氮工藝，實現碳源優化配置與損耗控制、化學與生物除磷協同，增強了系統靈活性與穩定性，有效解決了污水BOD5/TN比值明顯偏低、水質水量波動大和季節性環境變化所導致的出水氮、磷難以穩定達標的關鍵技術難題；（4）國際首創強化城鎮污水惰性懸浮固體組分去除和內部碳源利用的新型初沉（發酵）池工藝系統，實現污泥產酸發酵功能與初沉池融合，降低后續系統污泥產率，提高污泥活性和快速碳源比例，脫氮能力相應提高20%以上；（5）創新研發懸浮填料強化硝化新型工藝系統及設備產品，實現不新增生物池容條件下的提標改造，反硝化區比例可提高30%以上，有效解決冬季低水溫氨氮硝化不穩定和總氮難達標問題；（6）創新研制具有全攔截功能的平板式、內進流式和轉鼓式超細格柵等新型設備，有效解決頭發絲、細微纖維、塑料片等惰性雜質所導致的儀器設備纏繞磨損、閥門管道堵塞腐蝕等問題；（7）研發出具有自動清洗及連續過濾特征、占地小、能耗低的新型纖維轉盤濾布濾池系統，替代砂濾池，技術經濟性能指標超過國際同類產品。

項目獲授權發明專利36項、實用新型專利39項，出版《城鎮污水處理廠一級A穩定達標技術》《城市污水處理技術決策與典型案例》和《污水除磷脫氮技術》成果專著，編制《水處理用高密度聚乙烯懸浮載體填料》等標準9項，論文237篇。成果為我國城鎮污水處理廠提標建設和再生水利用提供了科學決策依據、切實可行的技術路線與先進工藝流程、關鍵設備產品和工程經驗，成果應用規模超過6000萬m3/d，強力推動了我國城鎮污水處理行業的跨越式創新發展。

四、客觀評價

1.項目科技查新報告結論

天津市科學技術信息研究所科技查新報告結論：

該項目主要技術特征：1、研發了切合我國城鎮污水特點的“強化預處理→新型初沉發酵池→回流污泥反硝化環溝型改良A2/O→懸浮填料強化硝化→化學協同除磷→機械過濾”城鎮污水處理一級A穩定達標及節能降耗省地集成工藝流程；2、研發了多點進水回流污泥反硝化環溝型改良A2/O除磷脫氮工藝；3、研發了強化城鎮污水惰性懸浮固體組分去除和內部碳源利用的新型初沉發酵池工藝系統；4、研發出強化硝化功能的懸浮填料工藝系統。

除國家城市給水排水工程技術研究中心有關環溝型改良A2/O工藝除磷脫氮工藝的文獻報道外，國內外未見具備該查新項目綜合技術特征的城鎮污水處理系統一級A穩定達標及節能降耗省地關鍵技術的文獻報道。

2.項目（課題）驗收結論

自“九五”以來，承擔并完成國家科技攻關、國家科技支撐、863計劃和重大科技專項相關項目（課題）研究：

（1）2000年12月27日建設部主持召開國家重點科技攻關計劃課題“城市污水處理技術集成與決策支持系統建設”（96-909-01-01）專題驗收會，驗收專家組認為“提供了集成化的技術成果；……提供了多冊技術專著……；開發了具有創新特點的回流污泥反硝化生物除磷工藝。……專題成果通用性、綜合性強，應用面廣，科技創新與成果應用緊密結合”。

（2）2008年4月28日住建設部科技司主持召開“城市污水除磷脫氮工藝的效能改進與工程化應用”項目驗收會，驗收專家組認為項目“率先開發了一系列能夠顯著提高污水除磷脫氮效能和運行穩定性的改進工藝流程……體現了創新性、配套性和實用性的統一，項目成果達到國際先進水平，在低碳氮比城鎮污水高效能除磷脫氮工藝的開發和工程應用方面達到國際領先地位”。

（3）2011年4月7日住建部建筑節能科技司主持召開國家科技支撐計劃“合流制污水處理系統節能降耗關鍵技術”（2006BAC19B05）課題驗收會，驗收專家組認為“針對……等難點問題，開發了高負荷初沉池、高效初沉發酵池、環溝型改良A2/O高效除磷脫氮工藝、強化硝化懸浮填料工藝、強化碳源利用回流污泥反硝化A2/O工藝等關鍵技術……建立了無錫市排水公司蘆村污水處理廠（20萬m3/d）和常州清潭污水處理廠（1.5萬m3/d）2個示范工程”。

（4）2013年7月24日科技部863計劃資源環境領域辦公室召開“城市污水處理關鍵設備研制”（2009AA063800）重點項目驗收會。驗收專家組認為“項目開發了轉鼓式和內進流式超細格柵、平板式回流污泥攔污格柵、具有水解功能的初沉池及設備、新型懸浮填料及攔截裝置、大直徑多濾盤纖維轉盤過濾設備等城市污水處理關鍵設備和產品……，取得了創新性成果，并在多座城市污水處理廠進行了應用研究與工程示范。”

（5）2013年12月8日國家水專項實施管理辦公室主持召開“海河流域典型城市水環境整治技術研究與綜合示范”（2008ZX07314）項目驗收會，驗收專家組認為“污水除磷脫氮、……等方面取得關鍵技術突破，……初步形成了北方缺水城市水污染控制與資源化利用綜合集成技術體系及系列化的成套技術與工程技術方案。……有效推動了COD、氮、磷等污染物削減”。

3.國內外重要科技獎勵

國際科技創新獎：全國城鎮污水處理信息管理系統，2014年國際水協（IWA）項目創新獎全球優勝獎。

國家優秀專利獎：改善除磷脫氮性能的初沉發酵預處理方法及系統，第十八屆中國優秀專利獎（2016年）。

部級科學技術獎：（1）城鎮污水處理系統一級A穩定達標及節能降耗關鍵技術，2013年華夏建設科學技術獎一等獎；（2）城市污水再生利用技術政策，2007年華夏建設科學技術獎一等獎；（3）城市污水處理技術集成與決策支持系統建設，2003年華夏建設科學技術獎一等獎；（4）城市污水除磷脫氮工藝的效能改進與工程化應用，2009年華夏建設科學技術獎二等獎；（5）海河流域典型城市水環境整治技術研究與綜合示范，2015年華夏建設科學技術獎二等獎。

全國優秀設計獎：（1）無錫市蘆村污水處理廠升級改造工程，2011年全國優秀工程勘察設計行業獎一等獎；（2）津沽污水處理廠工程（紀莊子污水處理廠遷建），2017年全國優秀工程勘察設計行業獎一等獎。

4.國務院部委文件

編制完成的城市污水再生利用技術政策、系列標準及工程實施技術指南得到國家部委高度認可和行業充分肯定，我國首部《城市污水再生利用技術政策》由建設部和科技部聯合發布（建科[2006]100號），強力推動了我國城市污水的深度除磷脫氮凈化處理與資源化利用。

5.核心成果專著與標準

（1）《城鎮污水處理廠一級A穩定達標技術》，國家重點圖書，項目整體技術研究與工程應用成果專著，中國建筑工業出版社，2015。

（2）《城市污水處理技術決策與典型案例》，項目研究成果與工程應用成果專著，中國建筑工業出版社，2007。

（3）《污水除磷脫氮技術》，項目研究成果與工程應用成果專著，中國建筑工業出版社，1998。

（4）《水處理用高密度聚乙烯懸浮載體填料》CJ/T461-2014，中國標準出版社，2014年9月29日發布，2015年4月1日實施。

五、推廣應用情況

截至2017年11月底，全國已投入運行的城鎮污水處理廠5016座，總規模1.86億m3/d，分別為2007年的413%和243%，其中高排放標準污水處理廠1887座，處理規模6848萬m3/d；項目形成的一系列研究成果對不同時期我國城鎮污水處理工程建設提供了強有力的持續技術支持和工程實施保障，直接應用工程規模超過6000萬m3/d，累計工程建設投資近2000億元，強力推動了城鎮污水處理行業的跨越式發展和科技創新，促進我國生態環境的綠色健康可持續發展。

“九五”“十五”期間，針對城鎮污水除磷脫氮和再生水利用的需求，在國際上率先提出回流污泥反硝化生物除磷脫氮工藝技術，創新開發了一系列適合不同排放標準、不同地域環境和工程實施模式的改進型除磷脫氮工藝流程及深度處理技術，通過成果專著、學術論文、培訓講座和示范應用等方式，在城鎮污水處理領域實現研究成果共享與全面推廣應用。

“十一五”期間，針對城鎮污水深度除磷脫氮和多等級再生利用需求，研發出一系列適合我國高排放標準和再生水水質要求的城鎮污水深度除磷脫氮及凈化處理工藝流程、單元工藝技術及關鍵設備產品，有效解決了進水SS/BOD5比值高、冬季水溫低、BOD5/TN比值低、工程建設土地缺乏、工期短時間緊等提標改造技術難題，項目整體技術成果首先在無錫蘆村污水處理廠高標準提標改造工程（20萬m3/d）設計建設中集成應用，未新增池容、未中斷運行情況下，建成我國首座高排放標準（一級A）大型城市污水處理工程。2009年9月整體投產至今，實現穩定達標與節地節能降耗。隨著示范項目的成功運行，項目技術成果陸續在太湖、巢湖、滇池、海河等重點流域示范推廣并進一步改進完善，進而在全國各地城鎮污水處理廠改擴建和新建工程中大規模推廣應用。