“污水中碳源及氮磷硫組分資源化技術”主題項目申請指南

　　在閱讀本申請指南前，請先認真閱讀《國家高技術研究發展計劃(863計劃)申請須知》(詳見科學技術部網站國家科技計劃項目申報中心的863計劃欄目)，了解申請程序、申請資格條件等共性要求。

　　一、指南說明

　　根據《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020年)》和“十二五”863計劃資源環境技術領域的總體部署，設立“污水中碳源及氮磷硫組分資源化技術”主題項目，針對污水中碳、氮、硫、磷、氫等資源回收率低與工程化實施困難等問題，研發污水穩定產甲烷及調控技術、除磷脫氮耦合氮磷回收技術、碳源有機物回收利用技術、碳氮硫脫除與單質硫回收技術、污泥有機碳快速穩定技術、規模化生物產氫系統、微生物燃料電池耦合凈化處理技術，構建污水中碳源及氮磷硫組分資源化的工藝技術系統，由傳統的“必須從污水中盡量去除各種污染物”逐步轉變為“盡量從污水中回收各種有用之物”，為污水資源化及節能減排提供 “理念到實踐”的技術支撐。

　　本項目按項目整體進行申請，項目申請者應針對指南內容，圍繞項目總體目標和任務進行申請，不要只針對項目部分目標和任務進行申請。項目應由多家單位共同申請，自行組合形成項目申請團隊(一個法人單位只可參加一個申請團隊)，并提出項目牽頭申請單位和申請負責人，由項目牽頭申請單位具體負責項目申請。項目申請要提出項目的分解(包括任務分解和經費分解)方案，項目課題安排及承擔單位建議，并填寫課題申請書(項目擬分解的課題數不超過7個)。

　　二、指南內容

　　1、項目名稱

　　污水中碳源及氮磷硫組分資源化技術

　　2、項目總體目標

　　以構建基于污水資源回收利用并滿足環境質量需求的新型污水處理工藝流程及配套技術為基本出發點，研發從污水中回收能源、碳源、氮磷硫礦物組分的新工藝、新技術和新方法，結合生產性或中試規模示范應用研究，初步構建出污水碳能源及氮磷硫組分資源化的工藝技術系統，形成污水資源回收與穩定達標處理相結合的污水處理工藝技術路線，并提出可工程化應用的完整工藝流程和工程實施技術方案。

　　3、項目主要研究內容

　　(1)針對高濃度有機污水高效厭氧產甲烷，研究開發新型高效厭氧反應器的設計構建、穩定運行、在線監測和調控技術及工藝系統，結合高效厭氧產甲烷過程動態預測技術，突破現有工藝的缺陷和技術瓶頸，實現高效厭氧產甲烷反應器的穩定運行和工業化示范應用。

　　(2)針對含高濃度氮磷污水及污泥處理液，研究開發污水高效除磷脫氮與氮磷回收相耦合的工藝技術、反應器系統及技術設備，有效回收污水中的磷酸鹽和氮，形成可商品化產品；開發基于好氧顆粒污泥的生物脫氮與磷回收技術；建立污水氮磷回收的示范應用系統。

　　(3)針對不同類型污水中的有機物含量及碳氮比差異，研究開發高碳氮比污水碳源高效回收利用技術、低碳氮比污水內部碳源高效開發利用技術，形成相應的可商品化反硝化碳源產品和污水碳源高效利用工藝流程，建立相應的示范應用系統。

　　(4)針對含硫含氮有機污水及生物沼氣，研究開發基于微生物反硝化脫硫的同步脫硫脫氮技術及裝置、強化碳氮硫共脫除工藝裝置、沼氣生物轉化脫硫-強化單質硫同步回收工藝裝置，建立污水碳氮硫共脫除-同步回收單質硫、沼氣生物脫硫-硫回收的示范應用系統。

　　(5)針對我國諸多污水處理廠污泥穩定化設施建設征地困難及設施運行中消化污泥氮磷流失量大的問題，研究開發占地小的污泥有機碳快速穩定化及固化技術與設備、氮磷高效利用技術與設備；研究開發污泥制成生物碳的技術與裝置；建立相應的示范應用系統。

　　(6)圍繞污水復雜源碳水化合物定向生物轉化和規模化低成本生物產氫，研究開發碳源梯級利用技術、高能量轉換效率規模化工藝系統、高氫收率與碳源高值利用技術，建立高效穩定的規模化產氫裝置。

　　(7)針對微生物燃料電池(MFC)成本高、產電能力低等問題，開發廉價高效功能材料，優化MFC構型、提高產電性能；開發MFC電能原位利用MFC功能擴展技術；建立MFC中試設備系統。

　　4、項目主要考核指標

　　(1)形成高濃度有機污水高效厭氧消化穩定產甲烷成套工藝技術及監測調控技術系統，有機負荷率不低于18kg COD/(m3·d)，示范規模不低于5000m3/d，工藝運行故障率每年不超過1次，在線監測平臺及調控系統成本控制在20萬元以下。

　　(2)形成城鎮污水高效除磷脫氮與氮磷回收相耦合的成套工藝技術系統，進水磷回收率不低于60%，出水氮磷指標達到GB18918-2002一級A標準；形成高濃度氨氮污水高效氮回收中試示范系統，氮回收率不低于70%，好氧顆粒污泥生物脫氮與磷回收工藝技術系統，進水磷回收率不低于50%。示范污水處理廠規模不低于50000m3/d。

　　(3)形成污水有機碳源高效回收利用技術系統，污水有機碳源利用率不低于50%，反硝化碳源產品優質碳源含量不低于50%，產品示范應用規模不低于50000m3/d；內部碳源高效利用除磷脫氮工藝系統，污水中可快速利用碳源比例提高20%以上，出水氮磷指標達到GB18918-2002一級A 標準，示范規模不低于25000m3/d。

　　(4)形成污水碳氮硫共脫除強化單質硫回收工藝技術系統及設備，含硫含氮污水示范規模5000m3/d以上，生物硫回收率不低于80%；沼氣限氧生物轉化脫硫-硫回收工藝系統，示范規模不低于300m3沼氣/d，生物硫回收率不低于80%，硫磺純度不低于85%。

　　(5)建立污泥高溫微好氧消化示范研究系統，對應的污水處理規模不低于10000m3/d，比傳統消化節約占地60%，成本降低10%，氮磷回收率60%以上；污泥熱化學制備生物碳工藝系統，污泥處理能力5t/d，80%以上磷在生物碳中固定；污泥預處理裝置，處理能力100m3/d以上，有機碳與總固體比率提高30%以上，電耗≤1.0KWh/m3污泥。

　　(6)建立污水梯級利用規模化生物產氫示范工藝系統，年產氫能力不低于10萬m3、高濃度有機廢水處理量不低于500m3/d，生物產氫速率超過6.0m3/(m3·d)，有機廢水生物制氫成本低于1.2元/m3，系統穩定運行6個月以上；對生物產氫與產甲烷過程耦合的技術經濟性進行評價，研究制定相關技術標準。

　　(7)建立體積大于1.0m3微生物燃料電池污水凈化中試研究裝置，有機物轉化效率不低于20%，功率密度不低于40 W/m3或電流密度不低于30A/m3，系統連續穩定運行6個月以上；研發MFC非Pt催化劑，MFC材料成本降低50%以上；形成MFC電能原位利用技術。

　　(8)申請國家發明專利20項以上，提出技術標準2項以上，發表論文50篇以上，培養博士和碩士研究生30名以上。

　　(9)建立污水中碳源及氮磷硫組分資源化技術研發基地6個以上。

　　5、項目支持年限：2011年1月至2015年12月

　　6、項目國撥經費控制額度為5000萬元，要求申請單位自籌經費不少于2550萬元。

　　三、注意事項

　　1、本項目鼓勵高校或研究機構與企業聯合申報，項目下設每個課題的協作單位原則上不超過5家。

　　2、受理時間：項目申報受理截止日期為2011年2月4日17時。

　　3、申報要求：通過國家科技計劃項目申報中心統一申報(http://program.most.gov.cn)(不需要報送紙質材料)

　　4、咨詢聯系人及聯系方式、電子郵件

　　聯系人：劉靜，王順兵，王磊

　　電話：010-58884866，58884867，58884869

　　Email：liujing@acca21.org.cn； wangsb@acca21.org.cn