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全球觀點(diǎn):不是所有硫自養(yǎng)都叫珊氮?,中持碧澤珊氮?技術(shù)的產(chǎn)品化之路

2022年11月9日,“2022(第十四屆)上海水業(yè)熱點(diǎn)論壇”順利召開。北京中持碧澤環(huán)境技術(shù)有限責(zé)任公司總經(jīng)理李蓉蓉發(fā)表了題為“從‘硫自養(yǎng)’到‘珊氮?’的技術(shù)產(chǎn)品之路”的演講。她表示,面對(duì)本土污水治理需求的不斷升級(jí),越來越多企業(yè)的價(jià)值取向開始從“求量”向“重質(zhì)”轉(zhuǎn)變,也讓以技術(shù)產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)的競合創(chuàng)新,成為行業(yè)升級(jí)的必然趨勢。為此,她分享了中持碧澤三年多來以“珊氮?”為切入進(jìn)行污水深度脫氮的系統(tǒng)性探索,以及在技術(shù)創(chuàng)新和頂層設(shè)計(jì)方面取得的階段性成果。

李蓉蓉


(資料圖片僅供參考)

01從0到1,不是所有的“硫自養(yǎng)”都叫“珊氮?”

近些年,面對(duì)總氮的達(dá)標(biāo)與提標(biāo),采用最多的是以有機(jī)碳源作為電子供體驅(qū)動(dòng)的異養(yǎng)反硝化工藝,由于低碳氮比的水質(zhì)特征以及總氮和COD的同時(shí)提標(biāo),使得該工藝在使用過程中也會(huì)有不少痛點(diǎn):碳源投加量大造成運(yùn)行成本上升,精準(zhǔn)投加困難,碳源容易穿透,造成COD再次超標(biāo)。實(shí)際上,以硫作為電子供體驅(qū)動(dòng)的自養(yǎng)反硝化工藝也是去除總氮的一個(gè)選擇,這種工藝也就是我們常說的“硫自養(yǎng)”。相比于異養(yǎng)工藝來說,“硫自養(yǎng)”無需外加碳源,零碳排,無需頻繁投加藥劑,能夠降低30-50%的運(yùn)行費(fèi)用,減少70%的能耗和污泥產(chǎn)量??梢钥闯?,“硫自養(yǎng)”是低碳時(shí)代低成本脫氮的一個(gè)優(yōu)選工藝。

“硫自養(yǎng)”是一個(gè)工藝原理,而“珊氮?”是基于這個(gè)原理發(fā)展出來的一個(gè)技術(shù)產(chǎn)品。珊氮?是硫自養(yǎng)的一種形式,但不是所有的硫自養(yǎng)都叫珊氮?。

李蓉蓉介紹道:“‘珊氮?’是運(yùn)用我國科學(xué)家王愛杰研究員首次提出的硫-鐵協(xié)同驅(qū)動(dòng)反硝化增效原理、攜團(tuán)隊(duì)與中持股份合作開發(fā)出的一項(xiàng)具有工程化意義的創(chuàng)新型技術(shù)產(chǎn)品。2019年,‘珊氮?’技術(shù)經(jīng)五位院士一致鑒定為國際領(lǐng)先水平,并建立全球首例大規(guī)模示范項(xiàng)目,同期,中持碧澤成立;2020年,“珊氮”技術(shù)作為重要組成部分榮獲2020年度國家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)?!?/p>

與其他硫自養(yǎng)工藝相比,“珊氮”技術(shù)突破了在材料上的局限性,其創(chuàng)新之一主要表現(xiàn)在ThiocreF?復(fù)合活性生物載體的應(yīng)用上。作為一種可替代有機(jī)碳源的功能型填料,ThiocreF?不僅具有承載微生物的功能,還可實(shí)現(xiàn)高負(fù)荷脫氮,突破了單質(zhì)硫工藝穩(wěn)定性差、微生物易失活、脫氮效率低、使用受管控等規(guī)?;瘧?yīng)用瓶頸。

中持碧澤還將研發(fā)出的復(fù)合載體與單質(zhì)硫載體、復(fù)配堿度供體中的微生物分布進(jìn)行對(duì)比,通過觀察與對(duì)比得知,復(fù)合載體在單位面積細(xì)菌數(shù)及單位體積細(xì)菌數(shù)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他兩種載體,實(shí)現(xiàn)微生物空間分布均勻化,消除非活性區(qū)域。中持碧澤研發(fā)的復(fù)合載體采用扁圓狀構(gòu)型載體,在相同過篩粒徑條件下,能夠提供更大空間比表面積,從而提升脫氮負(fù)荷。

不僅如此,“珊氮”技術(shù)不僅僅能夠脫氮,還有去除SS的功能。經(jīng)研究與實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),“珊氮”技術(shù)結(jié)構(gòu)完全可以滿足《水處理用濾料》標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)參數(shù)要求。中持碧澤將“珊氮”技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)行了工藝化生產(chǎn),目前年產(chǎn)能5萬噸,能滿足250萬噸/天污水處理規(guī)模使用,為客戶提供長效、穩(wěn)定的貨物供應(yīng)保障。

02從1到N,“珊氮?”的產(chǎn)品化之路

“珊氮?”如何從技術(shù)走向產(chǎn)品?中持碧澤針對(duì)不同水質(zhì)研發(fā)出不同型號(hào)的產(chǎn)品,“N”種ThiocreF?型號(hào)適用不同場景。

“‘珊氮?’對(duì)于低堿度污水、城市污水處理廠典型二級(jí)出水水質(zhì)、用于需同步脫氮除磷的污水、高硝氮廢水的流化床脫氮工藝等,甚至對(duì)不同高難度行業(yè)的廢水,也有定制性的產(chǎn)品可以提供?!崩钊厝亟榻B道。

不僅如此,珊氮?工藝系統(tǒng)還可在市政污水處理廠改造/新建、工業(yè)園區(qū)污水處理廠改造/新建、人工濕地預(yù)處理段及農(nóng)村污水(一體化設(shè)備)四種場景下應(yīng)用。

珊氮?自養(yǎng)反硝化脫氮濾池(SADeN?-FT) 是“珊氮?”工藝應(yīng)用最為成熟的技術(shù)產(chǎn)品,濾池不僅可實(shí)現(xiàn)碳源的零添加,總氮的去除率更是高達(dá)98%以上,具備極限脫氮的能力的同時(shí)對(duì)SS也能很好地同步去除,并可對(duì)磷進(jìn)行部分去除。具體各功能單元如下:

高負(fù)荷脫氮:達(dá)到單質(zhì)硫的1.5倍,最高可達(dá)0.8kgN/(m3·d);

極限脫氮功能:宜興項(xiàng)目出水硝態(tài)氮穩(wěn)定達(dá)到2mg/L以下;

高效過濾功能:進(jìn)水SS<30mg/L的情況下出水SS<10mg/L;

部分除磷功能:復(fù)配的Fe2+離子通過吸附、絡(luò)合等反應(yīng)實(shí)現(xiàn)高效除磷。

然而,光依靠技術(shù)的單線突破,仍難以對(duì)處理成效的持續(xù)優(yōu)化給予有力支撐,這對(duì)于工程化應(yīng)用時(shí)間不長、亟需大量實(shí)際數(shù)據(jù)支撐的“珊氮?”工藝來說,尤為如此。

中持碧澤通過對(duì)已有運(yùn)行項(xiàng)目三年累積數(shù)據(jù)的連續(xù)分析,針對(duì)性總結(jié)出適用于“珊氮?”濾池的運(yùn)行工藝和調(diào)控方式,并配套完成了“珊氮?”智能控制系統(tǒng)的開發(fā),為珊氮?技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和智慧化又邁進(jìn)了歷史性的一步。

針對(duì)自養(yǎng)反硝化濾池的專業(yè)化控制系統(tǒng),中持碧澤通過用智能在線儀器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集,使用珊氮自控系統(tǒng)進(jìn)行整體工藝調(diào)控,以及使用珊氮APP、珊氮云對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行累計(jì),不斷對(duì)工藝進(jìn)行提升、升級(jí)。其驅(qū)氮和反洗的參數(shù)設(shè)定都是依照珊氮運(yùn)行的特征去設(shè)定和調(diào)整的,同時(shí)針對(duì)停運(yùn)、沖擊、低溫等不利條件,通過投加珊氮強(qiáng)化劑進(jìn)行短期效果強(qiáng)化,以確保提升濾池的耐沖擊性、實(shí)現(xiàn)長期穩(wěn)定運(yùn)行。

與此同時(shí),專業(yè)的技術(shù)人員通過對(duì)“珊氮云”上數(shù)據(jù)的長期跟蹤,及時(shí)對(duì)運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測優(yōu)化,以保障項(xiàng)目的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),而客戶也能通過app隨時(shí)查看濾池運(yùn)行情況,進(jìn)行補(bǔ)料管理。這是中持碧澤對(duì)客戶量身定制的獨(dú)門絕技,貼身周到的持續(xù)護(hù)航,傾情投入的永久承諾。

03以客戶為本,“珊氮?”的商業(yè)化之路

貼近客戶需求開展技術(shù)創(chuàng)新,創(chuàng)造符合時(shí)代發(fā)展的環(huán)境價(jià)值,始終是中持布局專業(yè)前沿、打磨服務(wù)品質(zhì)的緣起與落點(diǎn)。在各項(xiàng)目的建設(shè)中,中持碧澤為客戶提供了從前期方案、到中期建設(shè)、再到后期監(jiān)管在內(nèi)的全流程化服務(wù),實(shí)現(xiàn)了全面的效果保障。

目前,“珊氮?” 智能控制系統(tǒng)應(yīng)用于13個(gè)項(xiàng)目,涉及工業(yè)、市政、農(nóng)村治污和水環(huán)境綜合治理等領(lǐng)域,污水處理總量超40萬噸/天,年碳減排8682噸。“雖然總處理規(guī)模不是很大,但對(duì)于‘硫自養(yǎng)’技術(shù)來說,卻是較為豐富的工程化經(jīng)驗(yàn),整個(gè)工藝也得到市場的廣泛認(rèn)可?!崩钊厝亟榻B道。

李蓉蓉對(duì)寧晉污水處理廠提標(biāo)改造項(xiàng)目、宜興城市污水資源概念廠項(xiàng)目、六安鳳凰橋藍(lán)色水質(zhì)凈化廠項(xiàng)目、白洋淀城中村污水深度脫氮示范項(xiàng)目四個(gè)典型案例進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

中持碧澤承接的寧晉污水處理廠提標(biāo)改造項(xiàng)目是全球首座大規(guī)模非碳源依賴深度脫氮技術(shù)示范項(xiàng)目。該項(xiàng)目的項(xiàng)目規(guī)模為40000t/d,其中93%為工業(yè)源水,中持碧澤將原有工藝“多級(jí)AO+二沉池+深床濾池+高效沉淀池”中的深床濾池改造為珊氮?濾池,達(dá)到COD/TN約2-3的脫氮效果,最終使污水達(dá)到準(zhǔn)Ⅳ類(TN<15 mg/L)排放標(biāo)準(zhǔn)。通過采用珊氮?濾池集成工藝,年綜合運(yùn)行費(fèi)減少145萬元,年減少碳源1073t,年節(jié)約能源11.7 萬 kW·h,年減少污泥734t。2019年12月22日,曲久輝、楊志峰、朱利中、吳豐昌、任洪強(qiáng)五位院士一致鑒定為國際領(lǐng)先技術(shù)及示范工程。

宜興城市污水資源概念廠項(xiàng)目是概念廠“初衷版”深度脫氮首選技術(shù),從2021年9月起實(shí)施,項(xiàng)目規(guī)模為20000t/d ,實(shí)行執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為太湖流域一、二級(jí)保護(hù)區(qū)限值/概念廠內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn),通過應(yīng)用“多模式生化處理+珊氮? 濾池+高級(jí)氧化單元”,最終達(dá)到TN的出水指標(biāo)不超過3mg/L的效果。同時(shí),年綜合運(yùn)行費(fèi)減少186萬元,年減少碳源840t,年節(jié)約能源11.6 萬 kW·h,年減少污泥730t。

今年5月,中持碧澤與三峽集團(tuán)合作建設(shè)的三峽集團(tuán)首個(gè)新型污水處理廠——六安鳳凰橋藍(lán)色水質(zhì)凈化廠項(xiàng)目,項(xiàng)目規(guī)模為30000 t/d,通過將“珊氮?”濾池與“改良巴頓甫+二沉池+接觸氧化”相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)出水TN≤5mg/L。出水TN實(shí)現(xiàn)低于《巢湖流域排放標(biāo)準(zhǔn) (DB34/2710-2016)》(TN≤ 10 mg/L)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)2倍的優(yōu)異成績。同時(shí),年綜合運(yùn)行費(fèi)減少207萬元,年減少碳源947t,年節(jié)約能源15.3萬 kW·h,年減少污泥770t。

白洋淀城中村污水深度脫氮示范項(xiàng)目是目前標(biāo)準(zhǔn)最高的農(nóng)村污水項(xiàng)目,中持碧澤承接段項(xiàng)目規(guī)模為200t/d ,應(yīng)用“A3/O+MBBR+ 珊氮? 濾池(SADeN?-FT)+人工濕地”工藝,使進(jìn)水總氮≤15mg/L的水質(zhì),經(jīng)處理后出水達(dá)到總氮≤5mg/L。該項(xiàng)目再進(jìn)入深度脫氮工藝段,最終出水達(dá)到總氮≤5mg/L。

高質(zhì)量發(fā)展即為打破邊界,定義未來。面對(duì)本土污水治理需求的不斷升級(jí),越來越多企業(yè)的價(jià)值取向開始從“求量”向“重質(zhì)”轉(zhuǎn)變,也讓以技術(shù)產(chǎn)品驅(qū)動(dòng)的競合創(chuàng)新,成為行業(yè)升級(jí)的必然趨勢。

作為一家聚焦污水深度脫氮技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用的企業(yè),中持碧澤的使命也同樣落筆于此。下一階段,中持碧澤仍將以低碳化、社會(huì)化的治理共識(shí)為方向,以智慧化、精細(xì)化的技術(shù)創(chuàng)新為抓手,推動(dòng)“珊氮?”技術(shù)的差異化創(chuàng)新和產(chǎn)品化落地,構(gòu)建起符合客戶高品質(zhì)運(yùn)營需求的技術(shù)產(chǎn)品體系,實(shí)現(xiàn)高站位的價(jià)值創(chuàng)造。

關(guān)鍵詞: 中持碧澤 市政污水 2022上海熱點(diǎn)論壇