近日，由北京排水集團(tuán)建設(shè)的國(guó)際首座城市污水厭氧氨氧化項(xiàng)目通過(guò)技術(shù)成果鑒定，成為國(guó)際上率先建成并成功運(yùn)行的一座典型城市污水厭氧氨氧化工程項(xiàng)目，研究成果達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。市排水集團(tuán)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(yīng)用。
“紅菌”技術(shù)可節(jié)約電耗、減少排放 近日，北京青年報(bào)記者在方莊污水廠看到，生化池中的污水“咕嘟咕嘟”冒著泡。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，“這就是污水脫氮的主角——厭氧氨氧化菌，由于其聚集體呈現(xiàn)紅色，我們叫它‘紅菌’。”北排厭氧氨氧化技術(shù)帶頭人張樹(shù)軍解釋。
張樹(shù)軍介紹，氮素超標(biāo)的含氮廢水排入水體中，會(huì)導(dǎo)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(tǒng)的生物脫氮工藝需要多種菌接力棒似的參與，反應(yīng)途徑很長(zhǎng)；而厭氧氨氧化技術(shù)（即“紅菌”技術(shù)），不僅能夠?qū)⒚摰緩酱蟠罂s短，而且無(wú)需投加碳源，理論上曝氣電耗可節(jié)約60%，同步減少溫室氣體的排放，是目前為止最高效、最節(jié)能、最環(huán)保的污水脫氮技術(shù)，也是污水處理領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的高科技利器。
自主研究成果達(dá)國(guó)際領(lǐng)先水平 張樹(shù)軍團(tuán)隊(duì)對(duì)于“紅菌”的研究已經(jīng)歷了17年“長(zhǎng)跑”。2006年，北京排水集團(tuán)把“紅菌”技術(shù)作為1號(hào)研發(fā)課題。然而當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)只有少數(shù)科學(xué)家在進(jìn)行相關(guān)小試和機(jī)理研究，基礎(chǔ)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(shè)備，想要獨(dú)立研發(fā)“紅菌”脫氮技術(shù)，需要從零開(kāi)始。“‘紅菌’本身很難富集培養(yǎng)，當(dāng)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’。”為盡快掌握“紅菌”培養(yǎng)方法，張樹(shù)軍在簡(jiǎn)陋的鐵皮房里開(kāi)始了連續(xù)測(cè)量，并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果不斷改造培養(yǎng)器、優(yōu)化培養(yǎng)條件。終于，在第三年的農(nóng)歷大年初四，他驚喜地發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)器里緩慢冒著氣泡，“紅菌”富集第一步成功了。
從2009年起，北京排水集團(tuán)加快研發(fā)腳步，實(shí)現(xiàn)了一系列突破：在國(guó)內(nèi)率先突破“紅菌”工程化培養(yǎng)瓶頸，同時(shí)首次實(shí)現(xiàn)“紅菌”工業(yè)化培養(yǎng)，建成全球最大的菌種基地，打造出純中國(guó)制造的RENOCAR公式紅菌脫氮技術(shù)，獲得“華夏建設(shè)科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)”，技術(shù)成果達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
這之后，北京排水集團(tuán)開(kāi)始嘗試在垃圾滲濾液、工業(yè)廢水等多種復(fù)雜高氨氮廢水中進(jìn)行“紅菌”技術(shù)的推廣應(yīng)用，并取得了成功，實(shí)現(xiàn)了污水“紅菌”脫氮的產(chǎn)業(yè)化跨越。
方莊項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)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(xiàn)穩(wěn)定的短程硝化、“紅菌”富集培養(yǎng)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(yùn)用“紅菌”脫氮，成為了北京排水集團(tuán)新的課題。于是，2017年，當(dāng)國(guó)內(nèi)外在城市污水“紅菌”脫氮方面的研究仍處于實(shí)驗(yàn)室階段，未見(jiàn)工程案例報(bào)道之際，北排在方莊污水廠建設(shè)了城市污水“紅菌”實(shí)際工程項(xiàng)目。“城市污水短程硝化穩(wěn)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(guó)際公認(rèn)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(yàn)，目前方莊的項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，出水總氮平均值遠(yuǎn)低于北京市地方標(biāo)準(zhǔn)的要求。同時(shí)，與傳統(tǒng)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(xiàng)目驗(yàn)收后評(píng)價(jià)其為：“國(guó)際上率先建成并成功運(yùn)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(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。”
北京排水集團(tuán)表示，城市污水“紅菌”技術(shù)為我國(guó)大規(guī)模的城鎮(zhèn)污水處理廠提供了全新的升級(jí)換代技術(shù)，具有極大的市場(chǎng)應(yīng)用前景，開(kāi)啟了污水處理新紀(jì)元，下一步，將逐步推動(dòng)該技術(shù)在污水處理領(lǐng)域的應(yīng)用。
來(lái)源：北京青年報(bào)
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