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國家綠色低碳先進技術(shù)成果 |(一)城市污水短程反硝化耦合部分厭氧氨氧化深度脫氮技術(shù)

2023-10-19 10:51:09來源:中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會 關鍵詞:市政污水處理污水處理方法氨氮廢水處理閱讀量:13443

導讀:為持續(xù)宣傳推廣《國家綠色低碳先進技術(shù)成果目錄》成果,引導綠色低碳技術(shù)發(fā)展,中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)協(xié)會將陸續(xù)在官微推送目錄成果信息,本期更新城市污水短程反硝化耦合部分厭氧氨氧化深度脫氮技術(shù)。
  為更好推動科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化應用,落實《關于構(gòu)建市場導向的綠色技術(shù)創(chuàng)新體系的指導意見》,加速綠色低碳技術(shù)升級,科技部社發(fā)司委托中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會組織編制了《國家綠色低碳先進技術(shù)成果目錄》,并于2023年9月11日正式公布。為持續(xù)宣傳推廣《國家綠色低碳先進技術(shù)成果目錄》成果,引導綠色低碳技術(shù)發(fā)展,我會將陸續(xù)在官微推送目錄成果信息,敬請關注。
 
  水污染治理領域
 
  01.技術(shù)名稱
 
  城市污水短程反硝化耦合部分厭氧氨氧化深度脫氮技術(shù)
 
  02.適用范圍
 
  城鎮(zhèn)污水處理廠新建或升級改造。
 
  03.技術(shù)內(nèi)容
 
  技術(shù)原理
 
  城鎮(zhèn)污水首先進入生化池的厭氧區(qū),厭氧區(qū)生物膜和污泥中的反硝化菌進行短程反硝化,將回流污泥中的硝態(tài)氮還原為亞硝態(tài)氮,生物膜上的厭氧氨氧化菌將亞硝態(tài)氮和氨氮轉(zhuǎn)化為氮氣;污水再進入缺氧區(qū),生物膜和污泥中的反硝化菌進行短程反硝化,將回流硝化液中的硝態(tài)氮還原為亞硝態(tài)氮,而后生物膜中的厭氧氨氧化菌將亞硝態(tài)氮和氨氮轉(zhuǎn)化為氮氣;最后污水進入好氧區(qū),氨氧化菌與亞硝酸鹽氧化菌將污水中剩余的氨氮氧化為硝態(tài)氮,最終實現(xiàn)城鎮(zhèn)污水短程反硝化耦合厭氧氨氧化脫氮。生化池中裝填了懸浮填料,填充率為15%~20%。
 

圖1 短程反硝化耦合部分厭氧氨氧化技術(shù)工作原理
 
  主要創(chuàng)新點
 
  (1)發(fā)現(xiàn)并實現(xiàn)短程反硝化為厭氧氨氧化提供基質(zhì)亞硝態(tài)氮的新途徑與新思路,突破了主流城鎮(zhèn)污水厭氧氨氧化基質(zhì)難以穩(wěn)定獲取和厭氧氨氧化脫氮貢獻率低的技術(shù)瓶頸。
 
  (2)提出短程反硝化耦合部分厭氧氨氧化實現(xiàn)城鎮(zhèn)污水深度脫氮技術(shù),并已工程化應用。
 
  (3)可在常溫下大規(guī)模原位富集厭氧氨氧化菌,徹底擺脫菌群需要定期接種的限制,自養(yǎng)脫氮效果穩(wěn)定。
 
  (4)在生化池中投加懸浮填料實現(xiàn)厭氧氨氧化菌等功能菌群高度富集,提高了脫氮效率和生化池自養(yǎng)脫氮比例,從而減少好氧區(qū)曝氣量,減少剩余污泥產(chǎn)量和二氧化碳等溫室氣體排放。
 
  04.污染治理或環(huán)境修復效果
 
  以山東省青島市城陽城區(qū)污水處理廠和江蘇省宜興市屺亭污水處理廠為例,與傳統(tǒng)硝化/反硝化脫氮工藝相比,該技術(shù)可節(jié)省約30%曝氣能耗,無需外加碳源,僅通過對原水中碳源的有效利用,出水總氮可削減至10mg/L以下。生化反應過程中減少二氧化碳和氧化亞氮等溫室氣體排放,從而可以減少污水處理過程碳排放。
 
  05.技術(shù)示范情況
 
  短程反硝化耦合部分厭氧氨氧化深度脫氮技術(shù)應用于青島市城陽城區(qū)污水處理廠升級改造工程(5萬m3/d)和宜興市屺亭污水處理廠升級改造工程(5萬m3/d),均取得了較好的效果。以屺亭污水處理廠為例,主要設計參數(shù):HRT22 h(其中厭氧區(qū)HRT為5.5h,好氧區(qū)HRT為8h,缺氧區(qū)HRT為8.5h), MLSS 6800mg/L,最大回流比200%。運行至今,該廠出水指標穩(wěn)定達到COD<40mg/L,總氮<8mg/L,氨氮<0.5mg/L。該技術(shù)實現(xiàn)了對原水中碳源的充分利用,噸水處理費僅0.30~0.40元,節(jié)能降耗效果顯著。生產(chǎn)出的高品質(zhì)再生水可用于河道補水、循環(huán)冷卻、市政綠化等,取得了良好的社會、經(jīng)濟和環(huán)境效益。
 
  06.投資估算
 
  屺亭污水處理廠改造項目,新增填料費1800萬元,總投資3000萬元。
 
  07.投資回收期
 
  屺亭污水處理廠改造項目,設備投資回收期8.2年(不含建設期)。
 
  08. 技術(shù)成果轉(zhuǎn)化推廣前景
 
  該技術(shù)可實現(xiàn)污水處理廠深度脫氮,并節(jié)省藥劑投加量和電耗。污水處理廠可不停產(chǎn)改造,在污水處理領域具有較好的市場潛力。
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