国家绿色低碳先进技术成果 |（一）城市污水短程反硝化耦合部分厌氧氨氧化深度脱氮技术

 

　　水污染治理领域
 

　　01.技术名称
 

　　城市污水短程反硝化耦合部分厌氧氨氧化深度脱氮技术
 

　　02.适用范围
 

　　城镇污水处理厂新建或升级改造。
 

　　03.技术内容
 

　　技术原理
 

　　城镇污水首先进入生化池的厌氧区，厌氧区生物膜和污泥中的反硝化菌进行短程反硝化，将回流污泥中的硝态氮还原为亚硝态氮，生物膜上的厌氧氨氧化菌将亚硝态氮和氨氮转化为氮气；污水再进入缺氧区，生物膜和污泥中的反硝化菌进行短程反硝化，将回流硝化液中的硝态氮还原为亚硝态氮，而后生物膜中的厌氧氨氧化菌将亚硝态氮和氨氮转化为氮气；最后污水进入好氧区，氨氧化菌与亚硝酸盐氧化菌将污水中剩余的氨氮氧化为硝态氮，最终实现城镇污水短程反硝化耦合厌氧氨氧化脱氮。生化池中装填了悬浮填料，填充率为15%～20%。
 

图1 短程反硝化耦合部分厌氧氨氧化技术工作原理
 

　　主要创新点
 

　　(1)发现并实现短程反硝化为厌氧氨氧化提供基质亚硝态氮的新途径与新思路，突破了主流城镇污水厌氧氨氧化基质难以稳定获取和厌氧氨氧化脱氮贡献率低的技术瓶颈。
 

　　(2)提出短程反硝化耦合部分厌氧氨氧化实现城镇污水深度脱氮技术，并已工程化应用。
 

　　(3)可在常温下大规模原位富集厌氧氨氧化菌，彻底摆脱菌群需要定期接种的限制，自养脱氮效果稳定。
 

　　(4)在生化池中投加悬浮填料实现厌氧氨氧化菌等功能菌群高度富集，提高了脱氮效率和生化池自养脱氮比例，从而减少好氧区曝气量，减少剩余污泥产量和二氧化碳等温室气体排放。
 

　　04.污染治理或环境修复效果
 

　　以山东省青岛市城阳城区污水处理厂和江苏省宜兴市屺亭污水处理厂为例，与传统硝化/反硝化脱氮工艺相比，该技术可节省约30%曝气能耗，无需外加碳源，仅通过对原水中碳源的有效利用，出水总氮可削减至10mg/L以下。生化反应过程中减少二氧化碳和氧化亚氮等温室气体排放，从而可以减少污水处理过程碳排放。
 

　　05.技术示范情况
 

　　短程反硝化耦合部分厌氧氨氧化深度脱氮技术应用于青岛市城阳城区污水处理厂升级改造工程(5万m3/d)和宜兴市屺亭污水处理厂升级改造工程(5万m3/d)，均取得了较好的效果。以屺亭污水处理厂为例，主要设计参数：HRT22 h(其中厌氧区HRT为5.5h，好氧区HRT为8h，缺氧区HRT为8.5h)， MLSS 6800mg/L，最大回流比200%。运行至今，该厂出水指标稳定达到COD<40mg/L，总氮<8mg/L，氨氮<0.5mg/L。该技术实现了对原水中碳源的充分利用，吨水处理费仅0.30～0.40元，节能降耗效果显著。生产出的高品质再生水可用于河道补水、循环冷却、市政绿化等，取得了良好的社会、经济和环境效益。
 

　　06.投资估算
 

　　屺亭污水处理厂改造项目，新增填料费1800万元，总投资3000万元。
 

　　07.投资回收期
 

　　屺亭污水处理厂改造项目，设备投资回收期8.2年(不含建设期)。
 

　　08. 技术成果转化推广前景
 

　　该技术可实现污水处理厂深度脱氮，并节省药剂投加量和电耗。污水处理厂可不停产改造，在污水处理领域具有较好的市场潜力。