江苏科学技术奖提名书.doc

江苏省科学技术奖提名书（2018年度）一、 项目基本情况专业评审组：六、资源与环境 成果类别：应用类科技成果 编号： 项目名称分散型农村生活污水生物生态组合处理技术及应用完成人吕锡武,李先宁,朱光灿,吴磊,宋海亮,吴义锋,杨子萱,王国芳,余冉完成单位东南大学推荐单位或推荐专家（盖章）学科分类名 称1环境科学技术代码6102环境保护工程代码610.303水污染防治工程代码610.3020所属国民经济行业水利、环境和公共设施管理业任 务 来 源基金资助 国家计划：其它计划 省、市、自治区计划具体计划、基金的名称和编号：国家自然科学基金：乡村小型生活污水生物生态除磷脱氮技术，编号50678035国家“十一五”水专项子课题：湖滨带生态修复与缓冲区建设技术及工程示范，编号2009ZX07101-009-04江苏省科技支撑计划：羊尖镇新农村建设农村生活污水治理科技专项示范，编号BE2008408授权发明专利（项）18授权的其他知识产权（项）0项目起止时间起始：2002 年 01 月 01 日 完成：2016 年 01 月 01 日 二、项 目 简 介（限1200字） 农村生活污水处理设施在保证处理效率的同时，需具备“低成本、易管理”的特点才能真正得到推广应用。研发农村生活污水处理适宜技术与装备，已成为农村生活污水治理的关键。实践证明，在我国经济发达地区人口密度大，土地资源匮乏，各地经济及管理水平差别较大，单独运用生物或生态技术无法满足农村生活污水处理的需求。本项目在国家自然科学基金、科技部和江苏省等的共同支持下，本着“因地制宜、高技术、低投资与运行成本、资源化利用”的可持续发展原则，创新性率先提出了生物生态组合工艺以及构建污染净化型农村生活污水处理的理念，从“十五”到“十二五”开展了长达十几年的研究、开发与工程应用，形成了完整的农村生活污水生物生态组合处理技术体系，取得的原创性成果如下：1、理念与工艺创新： 提出了农村生活污水处理生物生态组合工艺，构建污染净化型农业的新理念。科学设计生物单元处理有机污染物、生态单元资源化利用氮磷的功能分工，实现了生物单元易于管理，生态单元建设成污染净化型农业并创造经济效益的目标。2、单元技术创新： （1）生物单元：研发了大深径比高效厌氧产沼气、反硝化脱臭、多构型跌水充氧脉冲复合填料生物滤池等多项高效、低维护的生物处理单元创新技术。以上技术工艺上各具特点，可因地制宜地满足不同技术需求，形成了生物单元的可选技术体系。 （2）生态单元：研发集成了水耕蔬菜人工湿地、水位浸润度可控潜流人工湿地、阶式多功能强化生物生态氧化塘及生态沟渠沿程拦截降解等生态处理单元技术，为生物生态组合工艺中生态单元提供技术支撑，形成了氮磷资源化利用、生态单元景观化、园林化的可选技术体系。3、技术体系创新： 将农村生活污水处理单元创新技术进行系统化优化组合、集成创新研发，形成兼顾农村生活污水处理以及水资源、营养盐综合利用、农村村落生态环境综合整治和景观化需求的系统方案，建成一整套适合平原及丘陵区大规模推广应用的相对集中和分散的农村生物生态组合处理成套技术和应用技术规范。知识产权情况： 本项目涵盖国家水专项课题、国家科技支撑计划课题、国家自然科学基金课题、教育部科学研究重大项目、江苏省科技支撑计划等25个国家及省部级课题。申请国家发明专利49项，其中授权18项；授权实用新型专利5项。所开发的技术入选江苏省村庄环境整治技术指引等技术指南；发表论文百余篇，其中SCI收录22篇、EI收录28篇。技术经济指标： 处理后出水水质可以根据排放要求分别达到国家城镇污水处理厂排放标准（GB18918-2002）一级A或B标准，回灌农田的处理水达到农田灌溉水质标准（GB5084-2005）。 分散式生物生态污水处理装置建设成本小于5000元/吨，直接水处理成本小于0.15元/m3。 处理设施建设较传统污水处理工艺可节地20%以上。应用及效益情况： 截止2016年，本项目技术已应用于太湖流域的高淳、江阴、宜兴、无锡、淮安及云南等多地农村生活污水处理的设施建设，建成工程418处，已建成工程设计处理水量 8416 吨/天，可实现污染物年削减COD 648.8 吨， TN 61.5 吨，TP 8.34 吨。三、主要完成人情况序号姓 名技术职称对项目的贡献1吕锡武正高项目研究团队负责人，本项目主要支撑课题（国家十五“863”计划、“十一五”水专项子课题、“十二五”重大专项、“十三五”重大专项、国家自然科学基金课题、国家科技支撑项目等）负责人。生物生态组合技术主要发明人，率先提出分散型生活污水生物生态处理技术及构建景观化、园林化污染净化型农业的理念，主持大深径比厌氧反应器、反硝化脱臭、跌水充氧技术、水耕蔬菜人工湿地技术等多个技术的研发。“主要科技创新”中所有创新点的主要构思者，多篇SCI、EI论文的通讯作者、专利主要贡献人及示范工程负责人。投入的工作量占本人工作总量的90%，2李先宁正高自2003年人才引进后，承担并主持多项有关农村污水及农村生态环境保护等国家及省部级课题。在本项目中主要负责农村面源污染治理，小型污水处理设施的研发，以及人工湿地、生态浮床等相关研究。对“主要科技创新”中创新点三的生态单元有重要贡献。投入的工作量占本人工作总量的75%，是多项发明专利的发明人，多篇SCI、EI论文的通讯作者。3朱光灿正高本项目相关课题的主要负责人之一，主持和参与了多个课题。主要负责农村生活污水处理生物单元技术研发及污水处理节能降耗技术的研究，是脉冲生物滤池的主要开发人员，对“主要科技创新”中创新点二的生物单元做出重要贡献。投入的工作量占本人工作总量的70%，是多篇EI论文的通讯作者，主持、参与多项技术指南的编写。4吴磊副高本项目相关课题的主要负责人之一，主持并参与多个课题。研究方向为农村生活污水处理中的管理及生态修复，对“主要科技创新”中创新点三的生态单元的开发与研究做出重要贡献。多个专利发明人，投入的工作量占本人工作总量的65%。5宋海亮正高本项目相关课题的主要负责人之一，主要偏重农村污水生物生态组合工艺、人工湿地技术、水生植物滤床技术、生态塘中立体组合生态浮床技术的研究。对“主要科技创新”中创新点三之生态单元的开发与研究做出显著贡献。投入工作量占本人工作总量的70%，是多个专利的发明人及SCI、EI论文的第一作者。6吴义锋正高本项目主要技术研发人员，参与多个相关课题研究。主要研究方向为岸坡生态修复技术的研发和推广。对“主要科技创新”中创新点三的生态单元中生态沟渠的构建和开发研究有显著。投入的工作量占本人工作总量的65%，是部分SCI、EI论文的第一作者。7杨子萱无本项目主要技术研发人员，参与部分相关课题研究，主要研究方向为分散型农村生活污水处理工资的生物单元和生态单元优化，参与“主要科技创新”中创新点二、三的生物、生态单元的开发与研究。投入的工作量占本人工作总量的100%，已完成的硕士论文以及正在进行的博士毕业论文研究均属于本项目内容。8王国芳中级本项目主要技术研发人员，参与多个相关课题研究，主要研究方向为人工湿地、生态浮床等生态单元研发。参与“主要科技创新”中创新点三的多个生态单元技术的开发与研究。投入的工作量占本人工作总量的95%，是多篇EI、核心论文的第一作者。9余冉正高自2011年回国后，参与本项目部分研究，主要研究方向为人工湿地、生态浮床等生态单元研发。参与“主要科技创新”中创新点二的部分生态单元技术的开发与研究。投入的工作量占本人工作总量的50%，是1篇SCI的第一作者。四、主要知识产权目录序号知识产权类别知识产权具体名称国家（地区）授权号授权日期证书编号权利人发明人1发明专利多孔混凝土预制单球及其组合方法中国ZL200410044905.52007-07-11334210东南大学吕锡武;高建明;乐林生;吴今明;申一澄;蒋彬2发明专利多点交替进水活性污泥除磷脱氮方法中国ZL200510123146.62007-08-01338969东南大学吕锡武;朱光灿;徐洪斌;庄荣;王然良;荆肇乾;乔红杰;孙晓文;陈仕龙;古杏红3发明专利厌氧跌水充氧人工湿地组合污水除磷脱氮方法中国ZL200510123147.02007-09-12346312东南大学吕锡武;朱光灿;李先宁;吴磊;荆肇乾;潘羽忠4发明专利填料组合式生物转盘片中国ZL200510038212.X2008-06-04401453东南大学朱光灿;李先宁;吕锡武;吴磊;荆肇乾5发明专利阶式功能强化型生物生态氧化塘以及深度净化水质的方法中国ZL201010587812.22012-12-21884591东南大学吕锡武;吴义锋;王新刚;朱光灿;王哲明;叶春6发明专利多级折流复氧人工湿地污水处理系统及其处理污水的方法中国ZL201310191442.42015-01-28103332826B 东南大学宋海亮;戴保琳;杨小丽7发明专利一种直立堤岸生态修复用自嵌式砌块及生态修复方法中国ZL201510066256.72016-06-01104727273B东南大学吴义锋;吕锡武8发明专利一种节能型序批式生活污水氮磷高效去除方法中国ZL201410164005.82016-06-08103910432B东南大学朱光灿;徐立然;雷晓芬;吕锡武9实用新型脱氮生物转盘装置中国ZL200520069295.42005-04-19774167东南大学李先宁;朱光灿;吕锡武;吴磊;荆肇乾10实用新型一种收集处理河网区村落初期雨水的装置中国ZL201120295061.72012-05-302228776东南大学吴磊;吕锡武;宋海亮;盛翼;叶皖红备注：上述10件主要知识产权包括著作权、商标权、技术秘密、动植物新品种审定、新药证书、医疗器械注册证书、农药、食品或饲料添加剂等其他知识产权情况。五、论文情况(应用类可以不填)1.主要论文专著目录（不超过8篇）序号论文专著名称/刊名/作者影响因子年卷页码(xx年xx卷xx页)发表时间(年 月 日)通讯作者第一作者SCI他引次数他引总次数是否国内完成1Nutrient removal and phosphorus recovery performances of a novel anaerobic-anoxic/nitrifying/induced crystallization process/Bioresource technology/Shi J, Lu X, Yu R, et al5.6512012年121卷183-189页2012/12/1吕锡武史静2334是2An efficient approach based on bi-sensitivity analysis and genetic algorithm for calibration of activated sludge models/CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL/Chen, WL;Lu, XW;Yao, CH;Zhu, GC;Xu, Z4.0582015年259卷845-853页2014/7/31吕锡武陈文亮46是3Identifying key parameters in a novel multistep bio-ecological wastewater treatment process for rural areas/ECOLOGICAL ENGINEERING/Wu, YF (Wu, Yifeng); Zhu, WB (Zhu, Wenbo); Lu, XW (Lu, Xiwu)3.0412013年61卷166-173页2013/9/20吕锡武吴义峰1825是4Biological degradation of algae and microcystins by microbial enrichment on artificial media/ECOLOGICAL ENGINEERING/ Ji, RP (Ji, Rong P.); Lu, XW (Lu, Xi W.); Li, XN (Li, Xian N.); Pu, YP (Pu, Yue P.)2.7452009年35卷1584-1588页2008/12/9吕锡武纪荣平2942是5An integrated ecological floating-bed employing plant, freshwater clam and biofilm carrier for purification of eutrophic water/ECOLOGICAL ENGINEERING/Li, XN (Li, Xian-Ning); Song, HL (Song, Hai-Liang); Li, W (Li, Wei); Lu, XW (Lu, Xi-Wu); Nishimura, O (Nishimura, Osamu)2.7452010年36卷382-390页2009/11/09宋海亮李先宁95152是6Investigation of microcystin removal from eutrophic surface water by aquatic vegetable bed/ECOLOGICAL ENGINEERING/Song, HL (Song, Hai-Liang); Li, XN (Li, Xian-Ning); Lu, XW (Lu, Xi-Wu)2.7452009年35卷1589-1598页2008/4/2李先宁宋海亮3823是7Microbial community characterization, activity analysis and purifying efficiency in a biofilter process/JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCES-CHINA/Xiang, H (Xiang, Hong); Lu, XW (Lu, Xiwu); Yin, LH (Yin, Lihong); Yang, F (Yang, Fei); Zhu, GC (Zhu, Guangcan); Liu, WP (Liu, Wuping)1.9222013年25卷677-687页2012/9/18吕锡武向红811是8 Role of biologic components in a novel floating-bed combining Ipomoea aquatic, Corbicula fluminea and biofilm carrier media/FRONTIERS OF ENVIRONMENTAL SCIENCE & ENGINEERING/Song, HL (Song, Hailiang); Li, XN (Li, Xianning); Li, W (Li, Wei); Lu, XW (Lu, Xiwu)0.8812014年8卷215-225页2013/11/23李先宁宋海亮35是2代表性论文专著被他人引用的情况（不超过8篇）序号被引论文专著名称/刊名/作者引文名称/刊名/作者刊名/影响因子(引文)引文发表时间(年 月 日)1Microbial community characterization, activity analysis and purifying efficiency in a biofilter process/JOURNAL OF ENVIRONMENTAL SCIENCES-CHINA/Xiang, H (Xiang, Hong); Lu, XW (Lu, Xiwu); Yin, LH (Yin, Lihong); Yang, F (Yang, Fei); Zhu, GC (Zhu, Guangcan); Liu, WP (Liu, Wuping)Biodegradable organic matter and rapid-rate biofilter performance: A review/Water research/ Terry L G, Summers R S.WATER RESEARCH/6.9422018/1/12An integrated ecological floating-bed employing plant, freshwater clam and biofilm carrier for purification of eutrophic water/ECOLOGICAL ENGINEERING/Li, XN (Li, Xian-Ning); Song, HL (Song, Hai-Liang); Li, W (Li, Wei); Lu, XW (Lu, Xi-Wu); Nishimura, O (Nishimura, Osamu)Constructed floating wetlands: a review of research, design, operation and management aspects, and data meta-analysis/ Chemical Engineering Journal/ Pavlineri N, Skoulikidis N T, Tsihrintzis V A.CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL/6.2162017/1/153Identifying key parameters in a novel multistep bio-ecological wastewater treatment process for rural areas/ECOLOGICAL ENGINEERING/Wu, YF (Wu, Yifeng); Zhu, WB (Zhu, Wenbo); Lu, XW (Lu, Xiwu)Antibacterial and enzymatic activity of microbial community during wastewater treatment by pilot scale vermifiltration system/BIORESOURCE TECHNOLOGY/Arora, Sudipti; Rajpal, Ankur; Bhargava, Renu;etc.BIORESOURCE TECHNOLOGY/5.6512010/6/64Role of biologic components in a novel floating-bed combining Ipomoea aquatic, Corbicula fluminea and biofilm carrier media/FRONTIERS OF ENVIRONMENTAL SCIENCE & ENGINEERING/Song, HL (Song, Hailiang); Li, XN (Li, Xianning); Li, W (Li, Wei); Lu, XW (Lu, Xiwu)Constructed floating wetlands: a review of research, design, operation and management aspects, and data meta-analysis/ Chemical Engineering Journal/ Pavlineri N, Skoulikidis N T, Tsihrintzis V A.CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL/6.2162017/1/155Biological degradation of algae and microcystins by microbial enrichment on artificial media/ECOLOGICAL ENGINEERING/ Ji, RP (Ji, Rong P.); Lu, XW (Lu, Xi W.); Li, XN (Li, Xian N.); Pu, YP (Pu, Yue P.)Current research scenario for microcystins biodegradationA review on fundamental knowledge, application prospects and challenges/Science of The Total Environment/ Li J, Li R, Li J.SCIENCE OF THE TOTAL ENVIRONMENT/4.9002017/10/16An efficient approach based on bi-sensitivity analysis and genetic algorithm for calibration of activated sludge models/CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL/Chen, WL;Lu, XW;Yao, CH;Zhu, GC;Xu, ZA simple kinetic modeling approach for aerobic stabilization of real waste activated sludge/ Chemical engineering journal/ Bahar S, Ciggin A S.CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL/6.2162016/11/17An efficient approach based on bi-sensitivity analysis and genetic algorithm for calibration of activated sludge models/CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL/Chen, WL;Lu, XW;Yao, CH;Zhu, GC;Xu, ZDealing with uncertainties: Sensitivity analysis of vacuum gas oil hydrotreatment/Chemical Engineering Journal/ Celse B, Costa V, Wahl F, et al.CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL/6.2162015/10/158Investigation of microcystin removal from eutrophic surface water by aquatic vegetable bed/ECOLOGICAL ENGINEERING/Song, HL (Song, Hai-Liang); Li, XN (Li, Xian-Ning); Lu, XW (Lu, Xi-Wu)Constructed wetlands with floating emergent macrophytes: an innovative stormwater treatment technology/Critical Reviews in Environmental Science and Technology/ Headley T R, Tanner C C.CRITICAL REVIEWS IN ENVIRONMENTAL SCIENCE AND TECHNOLOGY/5.7902011/11/17六、其他知识产权目录 1、入选指南等文件情况 经2002以来多年研究和应用，本项目生物生态组合工艺取得了显著的社会、环境效益，技术的先进性、实用性得到了江苏省住房和城乡建设厅和江苏省环境保护厅等主管部门的肯定，并建议推广运用。2008年，江苏省住建厅为推进农村生活污水处理，组织编写并印发农村生活污水处理适用技术指南（2008试行版）（苏建村2008154号），本项目 “厌氧池-跌水充氧接触氧化-人工湿地技术”、“厌氧滤池-氧化塘-生态渠技术”、“厌氧池-脉冲滴滤池（脉冲生物滤池）-人工湿地技术”等多个技术入选。此外本项目相关技术还入选了其他技术指引、指南。具体详列如下：（支撑材料：附件4 入选指南等文件情况 ）1 农村生活污水处理适用技术指南（2008年试行版）,江苏省建设厅, 2008,4.2 村庄生活污水处理适用技术指南（2009版）,江苏省住房和城乡建设厅,2009,12. 3 江苏省村庄环境整治技术指引（试行）,江苏省住房和城乡建设厅,2011,12. 4 江苏省村庄环境整治技术指引（续）,江苏省住房和城乡建设厅,2012,4.5 江苏省农村环境连片整治生活污水处理典型适用技术,江苏省环境保护厅, 江苏省财政厅,2015.6 苏州市农村生活污水治理技术指南,苏州市水务局, 2015,1.7 村庄污水处理案例集M, 李兵第等编著, 住房和城乡建设部村镇司主持, 中国建筑工业出版社,2010,7.七、推广应用情况、经济效益和社会效益(基础类可以不填)1、推广应用情况 截止2016年，本项目技术已应用于太湖流域的宜兴、无锡、高淳、江阴、淮安及云南等多地农村污水处理的建设，建成工程共计 418 处，已建成工程设计处理水量8416 吨/天，可实现污染物年削减COD 648.8吨，TN 61.5吨，TP 8.34 吨。 主要应用单位及应用工程建设情况如下示： （1）宜兴市环境保护局，应用“大深径比厌氧/跌水充氧接触氧化/人工湿地”、“厌氧/脉冲多层复合滤料生物滤池/人工湿地”等生物生态组合工艺，建成污水处理设施共17座，处理规模总计355 吨/天。联系人 吴COD年削减量31.1吨，氨氮年削减量2.9吨，TN年削减量2.6吨，TP年削减量0.39吨； （2）南京市高淳区环境保护局，应用“厌氧/脉冲多层复合滤料生物滤池/人工湿地”生物生态组合工艺，建成污水处理设施231座，处理规模总计4060 吨/天，联系人 陈立COD年削减量281.6吨，氨氮年削减量32.6吨，TN年削减量29.6吨，TP年削减量3.7吨； （3）云南省大理白族自治州环境保护局，应用“折流厌氧池/交错式跌水充氧接触氧化/人工湿地”生物生态组合工艺，建成污水处理设施1座，处理规模50吨/天；联系人 刘滨（4）无锡市锡山区羊尖镇人民政府，应用“地埋式一体化拔风溅水充氧生物滤池/潜流式人工湿地”和“脱氮池/脉冲双级滤料生物滤池/潜流式人工湿地”生物生态组合工艺，建成污水处理设施9座，处理规模总计113吨/天，COD年削减量10.0吨，氨氮年削减量0.92吨，TN年削减量0.83吨，TP年削减量0.12吨； （5）无锡市滨湖区住房和城乡建设局，应用“厌氧/脉冲多层复合滤料生物滤池/人工湿地”和“厌氧/跌水充氧接触氧化/人工湿地”生物生态组合工艺，建成污水处理设施42座，处理规模总计2140吨/天，COD年削减量187.5吨，氨氮年削减量17.2吨，TN年削减量15.6吨，