無需外加碳源即可深度脫氮!這個國家技術(shù)發(fā)明二等獎有多牛?
環(huán)保圈 伏波望族 2021-11-05
![](data:image/svg+xml;base64,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)
碳源“投不起”已成為我國污水處理廠總氮達(dá)標(biāo)的主要瓶頸之一。近日,一項名為“SADeN?活性自持深度脫氮“的新技術(shù)引發(fā)業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注。它是一種無需外加有機碳源,即可實現(xiàn)水中硝態(tài)氮深度去除的新型生物脫氮系統(tǒng),脫氮效率高、運行成本低、應(yīng)用范圍廣,能夠解決上述的“卡脖子”問題。據(jù)了解,該技術(shù)目前已經(jīng)有不少的工程應(yīng)用,覆蓋市政污水、工業(yè)污水、水環(huán)境治理、農(nóng)村污水等多個領(lǐng)域,污水處理總量已超過30萬噸/天。
▼中央生態(tài)環(huán)保督察通報多起典型案例
![](http://photos.shuiwujia.com/FhBXigYbGPzIwvH-wdmwfrrXcunP)
在督察組通報的案例中,很多污水處理廠的進(jìn)水COD濃度都低于100毫克/升,個別甚至達(dá)到15毫克/升,不用處理就達(dá)到一級A了。進(jìn)水COD濃度過低,C/N比不足,一方面會加重污水廠的運行負(fù)擔(dān),另一方面還會破壞污泥活性,影響污水生物處理系統(tǒng)運行效能,致使脫氮效果欠佳。而脫氮,恰恰是污水處理廠最核心的任務(wù)之一。近幾年國家大力治理黑臭水體,總氮指標(biāo)也是日益加嚴(yán),一級A要求達(dá)到15mg/L,準(zhǔn)四類則要求小于10mg/L。怎么辦?為了實現(xiàn)總氮達(dá)標(biāo),污水處理廠往往不得不投加外部碳源,以彌補進(jìn)水碳源的不足。但是,過度依賴外部碳源投加,也會帶來新的問題。一方面運營成本大幅提高,尤其是在今年水處理藥劑大幅漲價的情況下;另一方面還會導(dǎo)致污泥產(chǎn)量大增,給后續(xù)對污泥處置增加困難。此外,碳源投加還存在COD穿透的風(fēng)險,有可能影響水質(zhì)達(dá)標(biāo)。總之,碳源“投不起”問題已經(jīng)成為污水處理廠運行的一大痛點,亟待得到解決。那么,有沒有一種辦法,能夠不依賴外部碳源投加,直接實現(xiàn)脫氮呢?
新技術(shù)榮獲國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎11月3日,2020年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會在人民大會堂隆重舉行,一個名叫“污水深度生物脫氮技術(shù)及應(yīng)用”的項目(編號2020-F-304-2-01)榮獲了國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎。
▼國家科學(xué)技術(shù)發(fā)明獎證書
![](http://photos.shuiwujia.com/Ft00UzY0RLSkYCohldf-fYUJInXP)
據(jù)了解,該項目由哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心、中持水務(wù)股份有限公司、信開水環(huán)境投資有限公司共同完成,主要完成人為:王愛杰、彭永臻、程浩毅、梁斌、邵凱、侯鋒。公開資料顯示,該研究團(tuán)隊在國家自然基金、國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃、國家水體污染控制與治理科技重大專項等項目支持下,歷經(jīng)十余年攻關(guān),提出了水處理微生物呼吸代謝調(diào)控新原理,創(chuàng)建了優(yōu)化生物脫氮路徑、加速呼吸代謝進(jìn)程和強化微生物代謝偶聯(lián)等新方法,發(fā)明了控碳脫氮、解構(gòu)脫氮和自養(yǎng)脫氮新材料、新技術(shù)和新工藝,突破了低成本深度脫氮的技術(shù)瓶頸和工程難題。
1、控碳脫氮:發(fā)明了基于碳載電子流向調(diào)控的污水碳源優(yōu)化分配高效脫氮技術(shù)。2、解構(gòu)脫氮:發(fā)明了基于電子轉(zhuǎn)移速率調(diào)控加速含氮有機物解構(gòu)氨化的新技術(shù)。3、減碳脫氮:發(fā)明了基于反硝化電子供給方式調(diào)控的外部碳源精確投加和活性自持自養(yǎng)反硝化技術(shù)。
其中,“污水深度生物脫氮技術(shù)及應(yīng)用”項目的一個關(guān)鍵技術(shù)就是“SADeN?活性自持深度脫氮”技術(shù)(又稱“珊氮?技術(shù)”)。
2019年,中持股份與中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心聯(lián)合成立北京中持碧澤環(huán)境技術(shù)有限責(zé)任公司(下稱“中持碧澤”),匹配啟動資金,加大技術(shù)投入,開始技術(shù)攻關(guān)。到2019年12月22日,“SADeN?活性自持深度脫氮”技術(shù)順利通過了中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會“環(huán)?萍汲晒b定會”的審定,得到了專家和評委的一致認(rèn)可。
![](http://photos.shuiwujia.com/FpmFARk5mY4rXZxyNV_QlecoMnxL)
“無需外加有機碳源,即可實現(xiàn)深度脫氮”“SADeN?活性自持深度脫氮”技術(shù),最大的特點就是無需外加有機碳源,即可實現(xiàn)水中硝態(tài)氮深度去除。據(jù)了解,它是一種基于復(fù)合功能性生物載體(ThiocreF?)驅(qū)動反硝化反應(yīng)的污水脫氮技術(shù),由于反硝化過程依靠載體自身提供電子激活,無需依賴外部碳源投加,因此具有活性自持的特征,避免了常規(guī)污水深度脫氮技術(shù)存在碳源穿透風(fēng)險的問題。1、復(fù)合功能性生物載體原材料相對廉價,使得“珊氮?技術(shù)”較常規(guī)異養(yǎng)反硝化深度脫氮技術(shù)成本大幅度降低;2、“珊氮?技術(shù)”是自養(yǎng)反硝化主導(dǎo)的污水生物脫氮技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)極低的污泥產(chǎn)率;3、“珊氮?技術(shù)”可以同步實現(xiàn)深度除磷。
中持碧澤總經(jīng)理李蓉蓉介紹說,該技術(shù)從反應(yīng)機理上顛覆了傳統(tǒng)的脫氮方式,通過利用無機碳(CO2、HCO3-、CO32-)作為碳源,自養(yǎng)反硝化菌能夠以復(fù)合活性生物載體作為硝酸鹽氮還原的電子供體,完成微生物新陳代謝,將受硝氮污染水體中的NO3--N 還原為N2。
而通過對復(fù)合活性生物載體中硫、鐵及其他活性組分進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,則能促使附著其上的功能微生物形成代謝偶聯(lián)網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)高生物持有量、長距離電子傳遞,進(jìn)而獲得高負(fù)荷脫氮能力,徹底擺脫對碳的依賴。▼SADeN?技術(shù)8大核心優(yōu)勢
![](http://photos.shuiwujia.com/FhShWBAOmPKsD-U598LgZD4Sagca)
▼SADeN?自養(yǎng)反硝化脫氮生物系統(tǒng)構(gòu)成
![](http://photos.shuiwujia.com/FmUYhV_shs_UF94MqZ9mvirBTWVI)
目前,“珊氮?技術(shù)”已經(jīng)形成載體,工藝、菌劑三大類產(chǎn)品。針對差異化水質(zhì)處理需求,“珊氮?技術(shù)”則發(fā)展出標(biāo)準(zhǔn)型(ThiocreF?-G)、堿度強化型(ThiocreF?-A)、除磷強化型(ThiocreF?-P)等系列化硫基復(fù)合功能性生物載體產(chǎn)品。而針對市政/園區(qū)污水、分散源污水、工業(yè)廢水和污染水體等不同環(huán)境對象的深度脫氮需求,“珊氮?技術(shù)”還發(fā)展出濾池型(SADeN?-FT)、填充床型(SADeN?-PB)、流化床型(SADeN?-FB)、人工濕地型(SADeN?-CW)等多構(gòu)型珊氮?工藝。投入市場兩年以間,該技術(shù)的相關(guān)業(yè)績已經(jīng)覆蓋了市政污水、工業(yè)污水、水環(huán)境治理、農(nóng)村污水等多個領(lǐng)域,污水處理總量已超過30萬噸/天。例如,在河北寧晉,由中持建設(shè)并運營的寧晉經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)污水處理廠采用“珊氮?技術(shù)”對原有異養(yǎng)反硝化濾池進(jìn)行改造,化解了碳源穿透風(fēng)險,更好地適應(yīng)了出水COD≤30mg/L的新排放標(biāo)準(zhǔn),已經(jīng)完成了規(guī);こ淌痉丁珊氮?濾池運行以來,該廠出水總氮濃度穩(wěn)定低于10mg/L,運行成本較異養(yǎng)反硝化濾池降低40%以上。據(jù)了解,這也是目前已知國際上規(guī)模最大的自養(yǎng)深度脫氮技術(shù)應(yīng)用工程,將有力保障下游水體斷面持續(xù)達(dá)標(biāo),支撐區(qū)域水環(huán)境問題的解決。▼寧晉經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)污水處理廠提標(biāo)改造項目
![](http://photos.shuiwujia.com/FmybrbTB7jUSAnWfldXyYHmyGHdZ)
此外,在最近剛剛建成投運的宜興城市污水資源概念廠,“珊氮?技術(shù)”也有應(yīng)用,可以實現(xiàn)總氮內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)小于3mg/L的“極限去除”。在白洋淀城中村污水深度脫氮示范項目中,該技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)總氮從15mg/L降低到5mg/L,是目前標(biāo)準(zhǔn)最高的農(nóng)村污水項目。
1、深度生物脫氮技術(shù)榮膺國家技術(shù)發(fā)明獎,中持股份,2021-11-04
2、深度脫氮利器 SADeN?亮相青島國際水大會,中持股份,2021-07-13
3、國際領(lǐng)先!極限脫氮技術(shù)通過鑒定,中持股份,2020-01-03
4、國家科技獎結(jié)果公布!多個環(huán)境領(lǐng)域技術(shù)成果獲獎,E20水網(wǎng)固廢網(wǎng),2021-11-03