近日,由北京排水集團建設的國際首座城市污水厭氧氨氧化項目通過(guò)技術(shù)成果鑒定,成為國際上率先建成并成功運行的一座典型城市污水厭氧氨氧化工程項目,研究成果達到國際領(lǐng)先水平。市排水集團表示,下一步將逐步推動(dòng)“紅菌”技術(shù)在污水處理領(lǐng)域的應用。
“紅菌”技術(shù)可節約電耗、減少排放 近日,北京青年報記者在方莊污水廠(chǎng)看到,生化池中的污水“咕嘟咕嘟”冒著(zhù)泡。池子兩邊每隔一段距離就布置一個(gè)可提升載體模塊。工作人員搖動(dòng)搖柄,漸漸從水中升起或方形或球形的生物載體,其表面可見(jiàn)有紅色菌體附著(zhù),“這就是污水脫氮的主角——厭氧氨氧化菌,由于其聚集體呈現紅色,我們叫它‘紅菌’?!北迸艆捬醢毖趸夹g(shù)帶頭人張樹(shù)軍解釋。
張樹(shù)軍介紹,氮素超標的含氮廢水排入水體中,會(huì )導致水體黑臭、水華、赤潮等環(huán)境污染,因此脫氮是水污染防治的重點(diǎn)和難點(diǎn)。傳統的生物脫氮工藝需要多種菌接力棒似的參與,反應途徑很長(cháng);而厭氧氨氧化技術(shù)(即“紅菌”技術(shù)),不僅能夠將脫氮途徑大大縮短,而且無(wú)需投加碳源,理論上曝氣電耗可節約60%,同步減少溫室氣體的排放,是目前為止最高效、最節能、最環(huán)保的污水脫氮技術(shù),也是污水處理領(lǐng)域實(shí)現“雙碳”目標的高科技利器。
自主研究成果達國際領(lǐng)先水平 張樹(shù)軍團隊對于“紅菌”的研究已經(jīng)歷了17年“長(cháng)跑”。2006年,北京排水集團把“紅菌”技術(shù)作為1號研發(fā)課題。然而當時(shí)國內只有少數科學(xué)家在進(jìn)行相關(guān)小試和機理研究,基礎研發(fā)和工程化的難度極大。
沒(méi)有菌種,沒(méi)有技術(shù),沒(méi)有配套設備,想要獨立研發(fā)“紅菌”脫氮技術(shù),需要從零開(kāi)始?!啊t菌’本身很難富集培養,當時(shí)想向別的單位借‘種’,人家也只是讓我們看看,壓根舍不得,真是‘一粒難求’?!睘楸M快掌握“紅菌”培養方法,張樹(shù)軍在簡(jiǎn)陋的鐵皮房里開(kāi)始了連續測量,并根據試驗結果不斷改造培養器、優(yōu)化培養條件。終于,在第三年的農歷大年初四,他驚喜地發(fā)現培養器里緩慢冒著(zhù)氣泡,“紅菌”富集第一步成功了。
從2009年起,北京排水集團加快研發(fā)腳步,實(shí)現了一系列突破:在國內率先突破“紅菌”工程化培養瓶頸,同時(shí)首次實(shí)現“紅菌”工業(yè)化培養,建成全球最大的菌種基地,打造出純中國制造的RENOCAR公式紅菌脫氮技術(shù),獲得“華夏建設科技進(jìn)步一等獎”,技術(shù)成果達到國際領(lǐng)先水平。
這之后,北京排水集團開(kāi)始嘗試在垃圾滲濾液、工業(yè)廢水等多種復雜高氨氮廢水中進(jìn)行“紅菌”技術(shù)的推廣應用,并取得了成功,實(shí)現了污水“紅菌”脫氮的產(chǎn)業(yè)化跨越。
方莊項目實(shí)現長(cháng)期穩定運行 與高氨氮廢水相比,城市污水中的氨氮含量并沒(méi)有那么高,實(shí)現穩定的短程硝化、“紅菌”富集培養及冬季低溫活性維持更難,如何在更為大量的城市污水處理中運用“紅菌”脫氮,成為了北京排水集團新的課題。于是,2017年,當國內外在城市污水“紅菌”脫氮方面的研究仍處于實(shí)驗室階段,未見(jiàn)工程案例報道之際,北排在方莊污水廠(chǎng)建設了城市污水“紅菌”實(shí)際工程項目?!俺鞘形鬯坛滔趸€定維持”、“低基質(zhì)厭氧氨氧化菌的持留與富集”及“冬季低溫下功能菌活性維持”等國際公認的技術(shù)難題一一被攻克。
經(jīng)過(guò)三個(gè)冬季低溫期考驗,目前方莊的項目實(shí)現了長(cháng)期穩定運行,出水總氮平均值遠低于北京市地方標準的要求。同時(shí),與傳統生物處理工藝相比較,無(wú)需外加碳源,曝氣能耗降低40%以上,剩余污泥產(chǎn)量降低50%以上,溫室氣體減排40%以上。北京市重大科技項目驗收后評價(jià)其為:“國際上率先建成并成功運行的一座典型的城市污水厭氧氨氧化示范工程,研究成果達到國際領(lǐng)先水平?!?br />
北京排水集團表示,城市污水“紅菌”技術(shù)為我國大規模的城鎮污水處理廠(chǎng)提供了全新的升級換代技術(shù),具有極大的市場(chǎng)應用前景,開(kāi)啟了污水處理新紀元,下一步,將逐步推動(dòng)該技術(shù)在污水處理領(lǐng)域的應用。
來(lái)源:北京青年報