2019年11月28日，由清華大學(xué)王建龍教授團(tuán)隊(duì)與北京大學(xué)、寧波水思清環(huán)境科技有限公司聯(lián)合共同完成的“固體碳源深度脫氮凈水技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目通過(guò)了由中國(guó)環(huán)境學(xué)會(huì)組織的科技成果鑒定。
由哈爾濱工業(yè)大學(xué)張杰院士、中國(guó)環(huán)境科學(xué)研究院吳豐昌院士、南方科技大學(xué)徐政和教授、北京科技大學(xué)汪群慧教授、中科院生態(tài)環(huán)境研究中心王愛(ài)杰研究員等專(zhuān)家組成了鑒定委員會(huì)。鑒定結(jié)論指出，該研發(fā)成功達(dá)到了國(guó)際領(lǐng)先水平，推廣應(yīng)用前景廣闊。
該項(xiàng)目成果是基于清華大學(xué)、北京大學(xué)及寧波水思清環(huán)境科技有限公司承擔(dān)的包括8個(gè)國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、2個(gè)科技部國(guó)際科技合作項(xiàng)目、3個(gè)水專(zhuān)項(xiàng)子課題、1個(gè)環(huán)保部公益項(xiàng)目等課題在20余年來(lái)形成的基礎(chǔ)研究及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用成果。業(yè)已獲得22項(xiàng)相關(guān)專(zhuān)利授權(quán)，并發(fā)表120余篇學(xué)術(shù)論文。
水體中硝酸鹽的去除仍然是水污染控制領(lǐng)域中的難題。
目前，水中硝酸鹽的去除方法有物理化學(xué)法和生物反硝化法兩大類(lèi)。物理化學(xué)法主要有離子交換法與膜分離法。離子交換工藝處理發(fā)展比較成熟, 投資相對(duì)較低。其局限性主要表現(xiàn)在：再生液含鹽量高，處理困難；選擇性低，硫酸根等會(huì)對(duì)硝酸根產(chǎn)生競(jìng)爭(zhēng)吸附。膜分離法主要包括反滲透與電滲析，其缺點(diǎn)是費(fèi)用較高，對(duì)硝酸根缺乏選擇性，產(chǎn)生的濃縮廢鹽水需進(jìn)一步處理。
本項(xiàng)目提出的固相碳源反硝化屬于生物反硝化法，與物理化學(xué)方法相比，其主要優(yōu)點(diǎn)是能徹底消除硝酸鹽的污染（將硝酸鹽氮還原為氮?dú)猓�，而且適合大規(guī)模的工程應(yīng)用。該方法能有效避免傳統(tǒng)工藝中碳源投加容易過(guò)量而影響出水水質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)，而且對(duì)進(jìn)水pH、溶解氧等具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。該技術(shù)不但能有效去除硝酸鹽，還能同時(shí)去除水中微量有機(jī)污染物（如農(nóng)藥等）。
該項(xiàng)目采用先進(jìn)生物材料，提出新穎的固相碳源反硝化技術(shù)，開(kāi)發(fā)了新型的水處理裝置，尤其是配套研發(fā)高效反硝化菌劑聯(lián)合使用。固相碳源反硝化技術(shù)能保證反應(yīng)裝置穩(wěn)定運(yùn)行，易調(diào)控，而且對(duì)環(huán)境條件的變化具有較強(qiáng)的適應(yīng)力�？蓮V泛應(yīng)用于地下水、地表水、飲用水、工業(yè)廢水、養(yǎng)殖業(yè)廢水等不同水體的生物脫氮。目前，國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有同類(lèi)技術(shù)在工程實(shí)踐中應(yīng)用。
生物降解材料既作為脫氮微生物附著生長(zhǎng)的載體，又充當(dāng)脫氮微生物的碳源，創(chuàng)造了一個(gè)穩(wěn)定、易于維護(hù)的微生物生存環(huán)境。同時(shí)，生物降解材料還可以作為吸附劑，對(duì)水中微量、乃至痕量的有毒污染物進(jìn)行富集濃縮，促進(jìn)其生物降解，這是對(duì)傳統(tǒng)水處理技術(shù)的重大突破。
該研究成果已在寧波首創(chuàng)餐廚垃圾廢水處理示范工程、新寶象河面源污染治理工程、寧波南區(qū)污水處理廠(chǎng)、寧波海綿城市建設(shè)江北區(qū)河道工程治理等工程應(yīng)用，結(jié)果表明處理后水質(zhì)均滿(mǎn)足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，運(yùn)行穩(wěn)定效果良好。
鑒定委員會(huì)一致認(rèn)為，項(xiàng)目組在固體碳源深度脫氮機(jī)理研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)研發(fā)新型固相反硝化碳源與配套工藝及裝置，實(shí)現(xiàn)了固體碳源深度脫氮技術(shù)的自主創(chuàng)新，并應(yīng)用于工程實(shí)踐；發(fā)明了生物降解材料與淀粉及生物質(zhì)共混的系列固相反硝化碳源，基于高效脫氮微生物與相應(yīng)的固體碳源精確匹配，顯著提高了碳源的利用效率和反硝化速率；揭示了固體碳源表面反硝化生物膜的形成特性及規(guī)律，確定了溶解氧、溫度、PH等環(huán)境條件變化對(duì)反硝化速率的影響，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)水中硝酸鹽和微量污染物的去除，拓寬了生物脫氮技術(shù)的應(yīng)用范圍；研發(fā)了適用于不同水體的固體碳源深度脫氮的工藝及裝置，并開(kāi)展了用于污水處理廠(chǎng)二級(jí)出水地下水地表水及餐廚垃圾廢水脫氮的示范研究，取得了較好的效果。
鑒定委員會(huì)認(rèn)為，該成果達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，推廣應(yīng)用前景廣闊，具有顯著的環(huán)境、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益
