【大創(chuàng)榜young】脫氮先鋒——新型Fe-C@S填料自養(yǎng)反硝化技術(shù)
優(yōu)秀創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊典型案例
北京高校大學(xué)生
社會服務(wù)賽道
北京石油化工學(xué)院 王婧
脫氮先鋒——新型Fe-C@S填料自養(yǎng)反硝化技術(shù)
水碧清環(huán)?萍加邢薰臼且患覍W⒂谖鬯幚碓O(shè)備的研究、開發(fā)、生產(chǎn)以及銷售的高科技企業(yè)。公司目前由11個部門組成,以在校研究生與本科生為主,是一支擁有技術(shù)、管理、經(jīng)濟(jì)等多方面專業(yè)人才的高素質(zhì)團(tuán)隊,并且有相關(guān)專業(yè)老師的指導(dǎo),以卓越的服務(wù)品質(zhì)、專業(yè)安全的技術(shù)服務(wù),為不同群體的用戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
核心技術(shù)
脫氮先鋒——新型Fe-C@S填料自養(yǎng)反硝化技術(shù)項目主要由兩部分組成:
1.鐵硫自養(yǎng)反硝化技術(shù)
在鐵硫自養(yǎng)反硝化工藝中硫自養(yǎng)反硝化過程產(chǎn)生H+,而鐵自養(yǎng)反硝化過程能消耗產(chǎn)生的H+,不僅確保出水的pH保持穩(wěn)定,且無需額外添加pH緩沖劑。同時由于生物自養(yǎng)作用無需額外添加碳源,達(dá)到深度脫氮目的同時又可以降低處理成本。但在硫自養(yǎng)反硝化過程中會產(chǎn)生較多SO42-。采用新型核殼結(jié)構(gòu)與鐵碳微電解技術(shù)結(jié)合的方式,利用鐵碳微電解技術(shù)還原廢水中的SO42-,進(jìn)一步提升脫氮效率。
2.氣升式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器
由于填料中有鐵的加入,更容易發(fā)生板結(jié),簡單的反沖洗有時候并不能將板結(jié)填料打散。且因?qū)嶒炛邪l(fā)現(xiàn)垃圾滲濾液中溶解氧較高,易造成板結(jié),達(dá)不到預(yù)期處理效果。本團(tuán)隊將新型Fe-C@S多孔填料與氣升式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器的高效傳質(zhì)傳熱性能相結(jié)合,可以克服填料常發(fā)的壓實、堵塞和鈍化問題,二次提升了在污水處理方面效果,并在反應(yīng)器的A/O條件下,解決溶解氧過高問題。
創(chuàng)業(yè)歷程
近年來,國家對污水廠出水水質(zhì)的要求不斷提高,尤其對出水總氮含量的要求更加嚴(yán)格,大多污水廠都面臨著提標(biāo)改造的任務(wù),對污水脫氮選取的技術(shù)方面也有新的需求,而廢水中脫氮處理技術(shù)普遍存在投資高、運(yùn)行能耗高等問題。
來自北京石油化工學(xué)院的王婧敏銳地發(fā)現(xiàn)了這一點,并以此為契機(jī)組建了隊伍進(jìn)行相關(guān)研究,希望可以研究出二次污染小、去除率高的脫氮技術(shù)從而達(dá)到國家對污水廠出水水質(zhì)不斷提高的要求。團(tuán)隊通過查閱大量文獻(xiàn)和實地調(diào)查發(fā)現(xiàn)市面上傳統(tǒng)脫氮填料因為存在材料易板結(jié)、硫酸根產(chǎn)生量大、脫氮效率不高等問題,導(dǎo)致脫氮成本過高以及使用條件苛刻的弊端。王婧通過所學(xué)專業(yè)知識帶領(lǐng)團(tuán)隊從根本原理上進(jìn)行實驗,發(fā)現(xiàn)在硫自養(yǎng)反硝化工藝在去除污水中氮元素上有著先天的優(yōu)勢,但由于硫自養(yǎng)反硝化工藝本身并不是特別完善,在使用時會產(chǎn)生SO42-,且其產(chǎn)量會隨著污水中的NO3--N的增加而增加,高濃度SO42-排入管道或地表水中,不僅會腐蝕管道和處理設(shè)施、破壞土壤使其板結(jié),并且會危害人體健康和破壞生態(tài)環(huán)境。經(jīng)過團(tuán)隊成員共同討論和多次實驗,他們決定以單質(zhì)硫為硫自養(yǎng)反硝化所用硫源,同時以鐵自養(yǎng)耗酸作為堿度補(bǔ)充,維持反硝化過程中環(huán)境pH穩(wěn)定,創(chuàng)造良好的自養(yǎng)反硝化環(huán)境,而這就是最終產(chǎn)品——新型Fe-C@S多孔填料的雛形。
團(tuán)隊研究的方向已經(jīng)確定了,但通過對市場中常見的填料進(jìn)行改進(jìn),他們發(fā)現(xiàn)僅僅將原料進(jìn)行一定比例的混合,污水中氮的去除效率并不高。而此時團(tuán)隊中出現(xiàn)了兩種不同的聲音:“我們的思路一開始就錯了,這個思路本來就行不通”與“不,市面上已有的填料太落后了,我們要對填料的構(gòu)型進(jìn)行改進(jìn),進(jìn)行革新”。團(tuán)隊并沒有就此放棄,他們通過多次實驗對照,根據(jù)每次實驗的數(shù)據(jù)來尋找問題的關(guān)鍵點,最終證明了一開始的理論思路并沒有問題。“既然方向沒有錯就要堅定地走下去,接下來就是對填料的構(gòu)型進(jìn)行改進(jìn),讓新構(gòu)型填料去挑戰(zhàn)市場中原有的填料,讓我們的填料引領(lǐng)市場。”
經(jīng)過大家的討論,幾種不同的方案被提出來,新的問題又產(chǎn)生了:哪種方案去除效率更高?不同構(gòu)型對去除率又有什么影響?這些對團(tuán)隊來說都是未知的。且由于市面上沒有先例作為參考,這是一個巨大的挑戰(zhàn)。所有的數(shù)據(jù)都是不定因子,他們不知道新構(gòu)型是否會對去除率有幫助。若去除率沒有提升或者提程度并不大,也就意味著“新構(gòu)型”方向錯了,所有人的付出以及前期的所有成果都會因為這一結(jié)論而化為泡影。但是,他們團(tuán)隊卻在這關(guān)鍵性的岔路口,選擇了相信自己一開始的想法,也正是這個選擇使得大家的努力獲得了成功。通過多次測試不同構(gòu)型、不同配比的填料對污水中氮的去除效率,在大量實驗數(shù)據(jù)的支撐下,最終新型Fe-C@S多孔填料誕生了。
但在對新型Fe-C@S多孔填料的進(jìn)一步研究下,原料板結(jié)成塊的問題并沒有通過改善填料得到解決。無論是調(diào)整填料配比還是調(diào)整烘干時間不斷地進(jìn)行重復(fù)實驗,都沒有起到良好的效果,解決原料易板結(jié)的項目陷入停滯。雖然原料板結(jié)的問題暫時被擱置了,但通過在填料的配比方面進(jìn)行著進(jìn)一步的優(yōu)化,他們力求在當(dāng)前構(gòu)型下做到去除率最高。就在大家都認(rèn)為無法解決原料易板結(jié)問題的時候,氣升式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器的出現(xiàn)給團(tuán)隊的項目帶來了轉(zhuǎn)機(jī)。將新型Fe-C@S多孔填料與氣升式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器結(jié)合后,利用新型填料的高效氧化還原能力,與內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器的高效傳質(zhì)傳熱性能相結(jié)合,一方面解決了材料板結(jié)鈍化的問題,另一方面大大提高了在污水處理方面的能力。實現(xiàn)生物高效脫氮的同時,他們利用循環(huán)反應(yīng)器對A/O的強(qiáng)化作用及微生物自養(yǎng)作用,克服了新構(gòu)型填料易板結(jié)的弊端。
經(jīng)過幾個月的努力,新型Fe-C@S多孔填料也逐漸成熟了起來,數(shù)據(jù)逐漸穩(wěn)定,一切都向著團(tuán)隊最開始憧憬的方向發(fā)展著。
團(tuán)隊以滿足國家對污水廠出水水質(zhì)不斷提高的要求為目的,參加了各種創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類的比賽。并以比賽為契機(jī)打磨項目,同時也借助比賽的大平臺讓相關(guān)領(lǐng)域的專家了解他們的項目。取得了“六百光年杯”第十五屆全國大學(xué)生節(jié)能減排社會實踐與科技競賽三等獎以及“cleer杯”第一屆中國研究生“雙碳”創(chuàng)新與創(chuàng)意大賽三等獎的好成績。團(tuán)隊在一次次的比賽中更加團(tuán)結(jié),項目也因此更加完善。
目前,項目相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)中內(nèi)循環(huán)鐵碳微電解反應(yīng)器于2015年立項并累計獲得過兩項發(fā)明專利、三項國家級競賽獎項。新型Fe-C@S多孔填料也正在積極籌備中。
創(chuàng)業(yè)感悟
創(chuàng)業(yè)是一個具有挑戰(zhàn)性和潛力的過程,它需要創(chuàng)業(yè)者具備一定的素質(zhì)和心態(tài)。
創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊需要有堅定的信念和對自己創(chuàng)業(yè)項目的熱情。這是因為,在創(chuàng)業(yè)過程中會遇到各種困難和挫折,只有堅定的信念才能讓你在困難面前堅持下去。創(chuàng)業(yè)過程中需要不斷學(xué)習(xí)和成長,適應(yīng)快速變化的市場環(huán)境。創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊?wèi)?yīng)該具備進(jìn)取心,敢于接受挑戰(zhàn),勇于突破自己的舒適區(qū),并能夠從失敗中吸取教訓(xùn)。
成功的創(chuàng)業(yè)往往需要一個強(qiáng)大的團(tuán)隊。創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊的領(lǐng)導(dǎo)者需要具備良好的人際關(guān)系和溝通能力,懂得吸引、培養(yǎng)和管理優(yōu)秀的人才,為實現(xiàn)共同的目標(biāo)而努力。
創(chuàng)業(yè)本身就是一個承擔(dān)風(fēng)險的過程。創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊需要具備良好的風(fēng)險意識和處理能力,能夠理性評估和管理風(fēng)險,減少可能的損失,并在面對挑戰(zhàn)時保持樂觀和冷靜的心態(tài)。就像在面對最開始的質(zhì)疑時,短暫的失望過后是永不氣餒地嘗試,一切的想法都只是想法,只有不斷實踐才能得到最終的結(jié)論,而在此之前一定要有信心。創(chuàng)業(yè)是長期的過程,成功不是一蹴而就的。創(chuàng)業(yè)者需要有足夠的毅力和耐心,堅持努力并不斷調(diào)整和改進(jìn)策略,才能最終取得成功。
市場環(huán)境不斷變化,創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊需要時刻保持對市場的敏感性,不斷進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn),以適應(yīng)市場需求的變化。只有不斷提升產(chǎn)品或服務(wù)的競爭力,才能在激烈的競爭中脫穎而出。
總的來說,創(chuàng)業(yè)是一個充滿挑戰(zhàn)和機(jī)遇的過程。創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊需要具備堅定的信念、進(jìn)取心、學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊合作能力和風(fēng)險管理能力,同時保持持久的毅力和耐心。只有具備這些素質(zhì),才能在創(chuàng)業(yè)中邁向成功。
原標(biāo)題:《【大創(chuàng)榜young】脫氮先鋒——新型Fe-C@S填料自養(yǎng)反硝化技術(shù)》