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1、新疆多水源综合利用技术研究,汇 报 内 容,1.新疆水资源分析 2.生活污水再生利用技术 3.苦咸水淡化技术 4.工业污水再生利用技术 5.技术目标,新疆博斯腾湖环境演变及对气候变化的响应,教育经历 博士(Ph.D.)， 2005.9-2009.4，卡尔加里大学土木工程系（环境工程） 硕士(M.Eng.) , 2003.9-2005.5， 卡尔加里大学石油化工系 （环境工程） 学士（B.Eng.), 1990.9-1995.7.，兰州交通大学环境工程系 （给排水） 工作经历 助理工程师，1995.7-2000.5 ，广州铁路集团勘测设计研究院 工程师，2000.5-2001.9 ，广州铁路集团
2、勘测设计研究院 助理研究员，2001.9-2003.9， 加拿大 卡尔加里大学石油化工系 博士后，2009.4-2011.4，加拿大卡尔加里大学土木工程系 副研究员，2011.4- 2011.10, 加拿大卡尔加里大学土木工程系 总工程师， 新疆德蓝股份有限公司 新疆水处理工程技术研究中心 主任 兰州交通大学德蓝环境学院 院长，教授/博士生导师,汇报人情况：,新疆博斯腾湖环境演变及对气候变化的响应,可用水资 源总量,754.3,1.新疆水资源分析,515.6,新疆用水总量控制：,新疆博斯腾湖环境演变及对气候变化的响应,新疆各工业园区水资源分析：,新疆博斯腾湖环境演变及对气候变化的响应,全国水资
3、源供需分析成果图,严重缺水区域,缺水区域,根据新疆煤电煤化工产业发展规划，到2015年：,新疆博斯腾湖环境演变及对气候变化的响应,“自然-社会”二元水循环及其伴生过程演变的 机理揭示、规律认知与过程模拟,社会水循环系统结构,借鉴自然水文过程分布式模拟模型构建方法，构建基于用水单元斑块识别的社会水循环模拟模型，描述社会水循环通量及循环过程。,目标ET及其控制技术,新疆博斯腾湖环境演变及对气候变化的响应,水资源高 效利用,生活节约 工业清洁生产,水生态环境 保护与修复,统一调配、合理配置：,新疆博斯腾湖环境演变及对气候变化的响应,非传统水资源与传统水资源综合利用技术路线图：,污 水 排 放 量,区
4、 域 分 布 特 性,未 来 变 化 趋 势,云 水 资 源,区 径 流 水 资 源,地 下 水 资 源,其 他 水 资 源,用 水 量,区 域 分 布 特 性,未 来 变 化 趋 势,非传统水资源,传统水资源,水资源需求,生活、工业污水再生； 苦咸水淡化,水匮乏度；水自给率 水依赖度；水利用率,生态-生产-生活需水的多水源综 合规划和分配优化,多水源综合利用,水足迹测算,新疆博斯腾湖环境演变及对气候变化的响应,2.生活污水再生利用技术,城市污水处理厂二级出水,不能达到城市绿化 用水等回用标准要求,深度处理： 活性炭吸附技术 MBR技术,设备投入高 操作复杂 运行费用高,人工湿地-生态河流网络
5、技术,针对乌市 污水处理 美化环境,水生植被的优化设计,湖盆形态、底质条件和水文条件决定水生植被面积、类型和分布格局 强烈的风浪扰动决定水生植被的分布格局和面积 水质和水的透明度决定水生植物分布深度和面积 人类需求是决定植被类型、面积和分布格局的主导因素,作为废水处理的湿地生态系统设计 作为调整湿地的生态系统设计 作为洪水及非点源污染控制的湿地生态系统调计,作为废水处理的湿地生态系统设计,新疆博斯腾湖环境演变及对气候变化的响应,2.生活污水再生利用技术,人工湿地-生态河流网络技术研究内容：,新疆博斯腾湖环境演变及对气候变化的响应,3.苦咸水淡化技术,膜的分类,膜孔径 m,Pressure ba
6、r,23,新疆博斯腾湖环境演变及对气候变化的响应,3.苦咸水淡化技术,膜蒸馏（Membrane Distillation;MD）： 一种采用疏水微孔膜以膜两侧蒸汽压力差为传质驱动力的膜分离过程,聚四氟乙烯( PTFE )聚偏氟乙烯( PVDF)聚丙烯( PP)聚乙烯( PE ),溶液相转移法：PVDF/PG；超疏水PVDF膜,表面接枝聚合改性：(CH3)2SiCl2； 疏水性陶瓷膜,图一 Elixir stand-alone unit,图二 Solar Driven Desalination at Marina Barrage, Singapore,低碳型膜蒸馏工作原理图,新疆博斯腾湖环境演变
7、及对气候变化的响应,太阳能/膜蒸馏苦咸水淡化工艺图：,淡水箱,3.苦咸水淡化技术,新疆博斯腾湖环境演变及对气候变化的响应,3.苦咸水淡化技术,苦咸水淡化技术研究内容：,新加坡裕廊岛SUT污水CMF+RO+MIXBED处理与回用项目,4.工业污水再生利用技术,新疆博斯腾湖环境演变及对气候变化的响应,高含盐高浓度 有机废水,电化学处 理技术,直接氧化法： OH 间接氧化法：HCLO,较高导电性,生化处 理技术,嗜盐菌 微生物固化技术,提高可生化性,提高脱氮效率 难降解有机物的效率,电化学-生物 耦合处理技术,电化学的高效性 生物法反应彻底、成本低、易于操作,4.工业污水再生利用技术,电化学-生物耦
8、合处理技术:,新疆博斯腾湖环境演变及对气候变化的响应,工业污水再生利用电化学-生物耦合处理技术研究内容：,4.工业废水再利用技术,新疆博斯腾湖环境演变及对气候变化的响应,4.工业废水再利用技术,电源,正极,负极,出水,生物填料,极板,进气,进水,出泥,出气,电化学-生物处理装置示意图：,根据水质要求优化感应电极类型及比例、确定电化学参数，集成了系列聚沉或聚浮净水系统。,电凝聚设备系统,电聚沉,电聚浮,高效降解有机物、杀菌、脱卤、除硝酸盐,催化电氧化箱式和管式反应器； 催化电化学-化学还原、电还原-生物一体化反应器； 催化氧化-还原一体式反应器； 电-光催化反应器,系统电氧化电还原水处理技术,新
9、疆博斯腾湖环境演变及对气候变化的响应,4.工业废水再利用技术,环境污染的健康风险是国际关注的重大问题 美国：2004年提出了人体健康研究战略,明确20062013 年提高人体健康风险评价科学基础的战略研究的方向。 欧盟：一些成员国已经制定或正在筹备本国的“国家环境健康实施计划”(NEHAPs) 中国：发现很多重污染区，癌症村等，但： 污染与健康的关系？ 暴露途径与作用机制？ 如何控制与恢复？,环境污染的健康风险,主要难点:许多环境污染物对人类健康的致毒作用不确定、个体差异性及其影响机制不清楚，健康效应需长期观察。,环境污染的健康风险,逻辑起点,生物分子,细胞,个体,群体,群落,化学污染物 生物污染物,非生境,生态毒理学的基本逻辑,新疆博斯腾湖环境演变及对气候变化的响应,5.技术目标,生活污水再生利用,苦咸水淡化,工业污水再利用,+,传统水资源,非传统水资源,多水源综合利用,敬请各位专家批评指正！ 谢 谢 大 家！,
