近日，由北京排水集團(tuán)建設(shè)的國際首座城市污水厭氧氨氧化項目通過技術(shù)成果鑒定，成為國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目，研究成果達(dá)到國際領(lǐng)先水平。市排水集團(tuán)表示，下一步將逐步推動“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可提升載體模塊。工作人員搖動搖柄，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)帶頭人張樹軍解釋。
張樹軍介紹，氮素超標(biāo)的含氮廢水排入水體中，會導(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和難點。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；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)國際領(lǐng)先水平 張樹軍團(tuán)隊對于“紅菌”的研究已經(jīng)歷了17年“長跑”。2006年，北京排水集團(tuán)把“紅菌”技術(shù)作為1號研發(fā)課題。然而當(dāng)時國內(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。
沒有菌種，沒有技術(shù)，沒有配套設(shè)備，想要獨(dú)立研發(fā)“紅菌”脫氮技術(shù)，需要從零開始。“‘紅菌’本身很難富集培養(yǎng)，當(dāng)時想向別的單位借‘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，張樹軍在簡陋的鐵皮房里開始了連續(xù)測量，并根據(jù)試驗結(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，實現(xiàn)了一系列突破：在國內(nèi)率先突破“紅菌”工程化培養(yǎng)瓶頸，同時首次實現(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”，技術(shù)成果達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
這之后，北京排水集團(tuán)開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，實現(xiàn)了污水“紅菌”脫氮的產(chǎn)業(yè)化跨越。
方莊項目實現(xiàn)長期穩(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有那么高，實現(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)國內(nèi)外在城市污水“紅菌”脫氮方面的研究仍處于實驗室階段，未見工程案例報道之際，北排在方莊污水廠建設(shè)了城市污水“紅菌”實際工程項目。“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”等國際公認(rèn)的技術(shù)難題一一被攻克。
經(jīng)過三個冬季低溫期考驗，目前方莊的項目實現(xiàn)了長期穩(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，與傳統(tǒng)生物處理工藝相比較，無需外加碳源，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其為：“國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)為我國大規(guī)模的城鎮(zhèn)污水處理廠提供了全新的升級換代技術(shù)，具有極大的市場應(yīng)用前景，開啟了污水處理新紀(jì)元，下一步，將逐步推動該技術(shù)在污水處理領(lǐng)域的應(yīng)用。
來源：北京青年報
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