污水厂作为我国城市水体的重要补给水源,深度控氮需求迫切。但由于我国排水设施及管网建设不到位、雨污合流等问题尚未得到充分解决,不少污水处理厂进水COD浓度过低。C/N比不足,不但加重污水厂运行负担,还会破坏污泥活性,影响污水生物处理系统运行效能,致使脱氮效果欠佳。长期以来,为保证出水总氮达标,常规污水深度脱氮技术强烈依赖外部碳源投加,运行成本高,碳源“投不起”和碳源存在穿透风险影响水质达标,成为我国城镇污水处理厂和工业园区污水处理系统进一步提标和总氮减排的“卡脖子”问题。
基于上述背景,中国科学院生态环境研究中心王爱杰研究员技术团队与中持水务股份有限公司、北京中持碧泽环境技术有限责任公司达成合作,依托于各自技术骨干和研发优势,自主研发出具有高脱氮负荷与低运行成本特征的非依赖碳源型深度脱氮技术。
鉴定会上,王爱杰向专家组进行了详细的成果汇报。据介绍,活性自持深度脱氮技术(又称SADeN®技术,或删氮®技术)是一种基于复合功能性生物载体(ThiocreF®)驱动反硝化反应的污水脱氮技术,由于反硝化依靠载体自身提供电子激活,无需依赖外部碳源投加,因此具有活性自持的特征,避免了常规污水深度脱氮技术存在的碳源“投不起”和碳源存在穿透风险的问题。
通过对载体功能性组分的优化设计和载体构型的优化,使得该项技术具有高负荷脱氮性能。删氮®技术以自养反硝化为主的生化反应类型,能够实现极低的污泥产率,同时由于使用原材料相对廉价,整体上脱氮成本较常规深度脱氮技术得到大幅度降低。
目前,删氮®技术已经形成多型载体、多型工艺和多型菌剂三大类产品。针对差异化水质处理需求,发展出标准型(ThiocreF®-G)、碱度强化型(ThiocreF®-A)、除磷强化型(ThiocreF®-P)等系列化复合功能性生物载体产品;针对市政/园区污水、分散源污水、工业废水和污染水体等不同环境对象的深度脱氮需求,发展出滤池型(SADeN®-FT)、填充床型(SADeN®-PB)、流化床型(SADeN®-FB)、人工湿地型(SADeN®-CW)等多型删氮®工艺,为技术应用提供了系统化支撑。2019年,该项技术入选《北京市水污染防治技术目录(2019版)》(共21项)。