[01092908]造纸工业排水安全保障关键技术研发与集成应用

项目技术内容及技术经济指标：造纸工业废水污染是水环境安全的重要隐患，该项目围绕造纸废水中累积性难降解有机污染物高效深度降解这一关键问题，研发了一整套造纸废水中难降解有机污染物有效降解的创新技术，实现造纸废水污染指标的超低排放，为保护中国水环境安全及人民身体健康做出贡献。 主要包括以下四项技术发明点：（1）研发了两相两阶段同时产酸反硝化强化厌氧生物处理技术与装备，使厌氧技术处理造纸废水时容积负荷达50 kgCOD/m³·d，可实现80.0％的COD降解率，比国际同类指标提高20.0％，打破厌氧COD降解率＜70.0％的禁区。（2）针对造纸废水中复杂多样的POPs种类，开发了多碳源共氧化生物处理技术，实现了酯类去除率达90.8％，苯类去除率为90.4％，出水CODcr、BOD5去除率提高15.0％以上，达到报道的好氧生物去除造纸废水中POPs的国际最高水平。（3）针对生化处理后造纸废水中残余芳香族有机污染物特征，研发出新型的多相铁Fe₃O₄Fe0催化活化PS高级氧化体系，使SO4-·淬灭时间有原来的0.1s延长为3-5s，能够在广泛的pH值4.0-8.0条件下对生化处理后的造纸废水POPs进行深度氧化降解。（4）研发了基于模糊-BP神经网络的造纸废水智能控制系统，COD和VFA软测量控制精度分别达到92.3％和99.1％，高于传统的65.8％和85.3％，在线自动响应时间由的≤20s提高到≤5s，解决废水智能控制欠拟合和滞后性等问题，实现废水处理系统的稳定运行，降低造纸废水处理运行费用30.0％左右。 知识产权情况：项目得到国家水体治理重大专项、国家自然科学基金、广东省节能减排重大专项、广东省战略性新兴产业核心技术攻关等项目的资助。在《Water Environment Research》、《Bioresource Technology》、《环境科学》等期刊发表学术论文150多篇（EI和SCI收98篇），出版《造纸工业废水处理技术及工程实例》等专著三部，获授权国家发明专利12项、实用新型专利4项、计算机版权6项、国际专利PCT3项，申请美国专利2项。 应用推广及效益情况：技术成果已在广东、湖北、湖南等省52家造纸企业推广应用，每天处理造纸废水60万吨，减少COD排放2400吨，为保障广东东江、北江和长江三峡库区等水体的安全做出重要贡献，每年通过节水、节电等为企业节支2.7亿元。项目获2010年中国优秀专利奖、2011年广东专利金奖、2017年广东省专利优秀奖。培养博士后6人、博士15人、硕士研究生30人，培养全国优秀科技工作者、首届中国造纸蔡伦科技奖获得者、广东省专利发明人、广东省杰出青年基金获得者、广东省特支青年拔尖人才、广东省“千百十人才工程”国家级培养对象等高层次人才20人次，创造了显著的环境、经济和社会效益。