城市污水生态回用及水环境质量保障

针对我国缺水城市环境建设的需求，系统性研究城市污水生态回用和水环境质量保障的科学原理和技术基础。运用城市发展可持续性和城市水代谢的原理，研究城市水环境系统构建理论，提出城市污水生态回用策略和系统模式，建立城市污水生态回用的管理体系；以污水生态回用的水质保障为目的，研究城市污水中有毒有害物质的分布和处理过程中的迁移转化规律，提供回用水生态毒性抑制的理论基础，建立回用水生态风险评价的方法体系；以城市水环境质量保障为目的，研究以污水生态回用为约束条件的污水再生处理技术、水环境生态调控技术和生态毒性控制技术，建立城市水环境质量保障的技术体系。研究成果将为国家和地方政府决策提供理论和技术支撑，推进我国节能减排综合技术的发展。

项目按照计划的要求，围绕城市污水生态回用的系统模式和管理体系、安全保障体系、城市水环境质量保障技术体系开展研究。通过理论研究与工程实践相结合，以污水作为城市生态建设的重要水资源，构建了基于城市水代谢理念的城市污水生态回用系统模式，提出了以熵增为指标的系统评价模型和针对主要污染物的熵增计算方法；通过一系列实验研究，揭示了重金属、POPs、药物等微量污染物在城市污水中的分布和在污水回用处理过程中的迁移转化规律，建立了再生水生态毒性的测试和评价方法，提出了基于生态毒性指标的回用水生态风险控制策略；以污水生态回用为约束条件，研究了膜处理、强化物化处理等工艺技术以及以人工湿地为主线的水环境生态调控技术，从生态毒性控制、微生物安全控制两个角度，提出了回用水质量保障的技术路线。在上述研究的基础上，项目在国内外核心学术期刊发表相关论文84篇，其中SCI论文27篇；申请发明专利13项，其中授权5项；结合项目研究的成果“缺水城市污水再生与不同途径回用关键技术研究与应用”获2012年陕西省科学技术一等奖；结合项目研究实施的“缺水城市独立园区污水零排放与水环境系统构建”示范工程2012年先后获得国际水协会（IWA）“东亚区项目创新奖”和“全球项目创新奖”。