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水污染治理領(lǐng)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(jìn)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(jìn)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?dú)猓晃鬯龠M(jìn)入缺氧區(qū)，生物膜和污泥中的反硝化菌進(jìn)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?dú)?；最后污水進(jìn)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(shí)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(diǎn)
(1)發(fā)現(xiàn)并實(shí)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(xiàn)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(shí)現(xiàn)城鎮(zhèn)污水深度脫氮技術(shù)，并已工程化應(yīng)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(shí)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(fù)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(yīng)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(yīng)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(shè)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(yùn)行至今，該廠出水指標(biāo)穩(wěn)定達(dá)到COD<40mg/L，總氮<8mg/L，氨氮<0.5mg/L。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對原水中碳源的充分利用，噸水處理費(fèi)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(bǔ)水、循環(huán)冷卻、市政綠化等，取得了良好的社會、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益。
06.投資估算
屺亭污水處理廠改造項(xiàng)目，新增填料費(fèi)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(xiàng)目，設(shè)備投資回收期8.2年(不含建設(shè)期)。
08. 技術(shù)成果轉(zhuǎn)化推廣前景
該技術(shù)可實(shí)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(lǐng)域具有較好的市場潛力。
