榮獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)的“深度生物脫氮技術(shù)” 到底是個(gè)啥？
2021年11月3日，2020年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)在人民大會(huì)堂隆重舉行。由哈爾濱工業(yè)大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、中國(guó)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的“污水深度生物脫氮技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目（編號(hào)2020-F-304-2-01）榮獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)，主要完成人為：王愛(ài)杰、彭永臻、程浩毅、梁斌、邵凱、侯鋒。
此次獲獎(jiǎng)的“污水深度生物脫氮技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目屬于水污染防治工程科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)家自然基金、國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃、國(guó)家水體污染控制與治理科技重大專項(xiàng)等項(xiàng)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(qiáng)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。項(xiàng)目成果在多項(xiàng)污水處理工程中得到推廣應(yīng)用，取得了降碳耗、穩(wěn)達(dá)標(biāo)、低成本的優(yōu)異效果，引領(lǐng)了行業(yè)低碳創(chuàng)新與發(fā)展。
污水深度生物脫氮技術(shù)到底是什么技術(shù)？
筆者通過(guò)多方查詢獲知此次獲得“污水深度生物脫氮技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目的技術(shù)叫活性自持深度脫氮技術(shù)(SADeN?)
活性自持深度脫氮技術(shù)（Self-active denitrification, 又稱SADeN?技術(shù)或刪氮?技術(shù)）是一種基于復(fù)合功能性生物載體（ThiocreF?）驅(qū)動(dòng)反硝化反應(yīng)的污水脫氮技術(shù)，由于反硝化過(guò)程依靠載體自身提供電子激活，無(wú)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(xiǎn)的問(wèn)題。（筆者推測(cè)是一種改進(jìn)型反硝化濾池，填料是緩釋復(fù)合固態(tài)碳源填料，這樣大家可能更好理解，國(guó)內(nèi)環(huán)保公司起名的通病，名字起的要讓人看不懂啥意思）
通過(guò)對(duì)載體功能性組分的優(yōu)化設(shè)計(jì)和載體構(gòu)型的優(yōu)化，使得該項(xiàng)技術(shù)具有高負(fù)荷脫氮性能。“刪氮?技術(shù)”的主要優(yōu)勢(shì)包括：
①?gòu)?fù)合功能性生物載體原材料相對(duì)廉價(jià)，使得“刪氮?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“刪氮?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“刪氮?技術(shù)“可以同步實(shí)現(xiàn)深度除磷。
目前，刪氮?技術(shù)已經(jīng)形成載體，工藝、菌劑三大類產(chǎn)品。針對(duì)差異化水質(zhì)處理需求，發(fā)展出標(biāo)準(zhǔn)型（ThiocreF?-G）、堿度強(qiáng)化型（ThiocreF?-A）、除磷強(qiáng)化型（ThiocreF?-P）等系列化硫基復(fù)合功能性生物載體產(chǎn)品；針對(duì)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(duì)象的深度脫氮需求，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)型刪氮?工藝，為技術(shù)應(yīng)用提供了系統(tǒng)化支撐。2019年，該項(xiàng)技術(shù)入選《北京市水污染防治技術(shù)目錄（2019版）》（共21項(xiàng)）
系列化硫基復(fù)合功能性生物載體（ThiocreF?）
示范工程：寧晉經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)污水處理廠
由中持建設(shè)并運(yùn)營(yíng)的寧晉經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)污水處理廠規(guī)模控制面積12.59平方公里，建成區(qū)面積5.4平方公里，處理規(guī)模為4萬(wàn)噸/天。
2019年，為了降低污水廠總氮達(dá)標(biāo)對(duì)外部碳源投加的依賴度、提升污水深度脫氮效果，該污水處理廠采用“刪氮?技術(shù)”對(duì)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(xiǎn)，更好地適應(yīng)了出水COD≤30mg/L的新排放標(biāo)準(zhǔn)，完成了規(guī)模化工程示范。
刪氮?濾池運(yùn)行以來(lái)，出水總氮濃度穩(wěn)定低于10mg/L，運(yùn)行成本較異養(yǎng)反硝化濾池降低40%以上。值得關(guān)注的是，這也是目前已知國(guó)際上規(guī)模最大的自養(yǎng)深度脫氮技術(shù)應(yīng)用工程，預(yù)期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(wèn)題的解決。
據(jù)悉，這項(xiàng)示范工程已成為寧晉縣的水污染防治重點(diǎn)工程之一，新技術(shù)在提標(biāo)中的引入和實(shí)踐，將為當(dāng)?shù)叵乱浑A段的治污工作提供更科學(xué)的技術(shù)保障，起到更好的工程示范推廣作用。
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