珊氮®技術(shù) 深度脫氮新突破
珊氮®技術(shù)是利用無機電子供體替代有機碳源作為反硝化脫氮驅(qū)動力污水處理技術(shù)。該技術(shù)不僅擺脫了對碳源的依賴性，對水中溶解態(tài)二氧化碳也具有吸收作用，是真正意義的零碳耗深度脫氮技術(shù)。也就是說，無需外加有機碳源即可實現(xiàn)水中硝態(tài)氮深度去除，不僅效率高、成本低，而且實現(xiàn)了高標準脫氮和低碳減排過程的協(xié)同，可為“雙碳”目標的實現(xiàn)做出貢獻。該技術(shù)作為“污水深度生物脫氮技術(shù)及應(yīng)用”的核心技術(shù)之一，榮獲2020年度國家技術(shù)發(fā)明獎二等獎。
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，面對本土污水治理需求的不斷升級，越來越多企業(yè)的價值取向開始從“求量”向“重質(zhì)”轉(zhuǎn)變，也讓以技術(shù)產(chǎn)品驅(qū)動的競合創(chuàng)新，成為行業(yè)升級的必然趨勢。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)計方面取得的階段性成果。
李蓉蓉
01從0到1，不是所有的“硫自養(yǎng)”都叫“珊氮®”
近些年，面對總氮的達標與提標，采用最多的是以有機碳源作為電子供體驅(qū)動的異養(yǎng)反硝化工藝，由于低碳氮比的水質(zhì)特征以及總氮和COD的同時提標，使得該工藝在使用過程中也會有不少痛點：碳源投加量大造成運行成本上升，精準投加困難，碳源容易穿透，造成COD再次超標。實際上，以硫作為電子供體驅(qū)動的自養(yǎng)反硝化工藝也是去除總氮的一個選擇，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%的運行費用，減少70%的能耗和污泥產(chǎn)量�？梢钥闯�，“硫自養(yǎng)”是低碳時代低成本脫氮的一個優(yōu)選工藝。
“硫自養(yǎng)”是一個工藝原理，而“珊氮®”是基于這個原理發(fā)展出來的一個技術(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)動反硝化增效原理、攜團隊與中持股份合作開發(fā)出的一項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。”
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碳源的功能型填料，ThiocreF®不僅具有承載微生物的功能，還可實現(xiàn)高負荷脫氮，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行對比，通過觀察與對比得知，復(fù)合載體在單位面積細菌數(shù)及單位體積細菌數(shù)上遠遠高于其他兩種載體，實現(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)研究與實驗發(fā)現(xiàn)，“珊氮”技術(shù)結(jié)構(gòu)完全可以滿足《水處理用濾料》標準相關(guān)參數(shù)要求。中持碧澤將“珊氮”技術(shù)產(chǎn)品進行了工藝化生產(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？中持碧澤針對不同水質(zhì)研發(fā)出不同型號的產(chǎn)品，“N”種ThiocreF®型號適用不同場景。
“‘珊氮®’對于低堿度污水、城市污水處理廠典型二級出水水質(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，甚至對不同高難度行業(yè)的廢水，也有定制性的產(chǎn)品可以提供。”李蓉蓉介紹道。
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，濾池不僅可實現(xiàn)碳源的零添加，總氮的去除率更是高達98%以上，具備極限脫氮的能力的同時對SS也能很好地同步去除，并可對磷進行部分去除。具體各功能單元如下：
高負荷脫氮：達到單質(zhì)硫的1.5倍，最高可達0.8kgN/(m³·d)；
極限脫氮功能：宜興項目出水硝態(tài)氮穩(wěn)定達到2mg/L以下；
高效過濾功能：進水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)實現(xiàn)高效除磷。
然而，光依靠技術(shù)的單線突破，仍難以對處理成效的持續(xù)優(yōu)化給予有力支撐，這對于工程化應(yīng)用時間不長、亟需大量實際數(shù)據(jù)支撐的“珊氮®”工藝來說，尤為如此。
中持碧澤通過對已有運行項目三年累積數(shù)據(jù)的連續(xù)分析，針對性總結(jié)出適用于“珊氮®”濾池的運行工藝和調(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)的標準化和智慧化又邁進了歷史性的一步。
針對自養(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數(shù)據(jù)進行采集，使用珊氮自控系統(tǒng)進行整體工藝調(diào)控，以及使用珊氮APP、珊氮云對數(shù)據(jù)進行累計，不斷對工藝進行提升、升級。其驅(qū)氮和反洗的參數(shù)設(shè)定都是依照珊氮運行的特征去設(shè)定和調(diào)整的，同時針對停運、沖擊、低溫等不利條件，通過投加珊氮強化劑進行短期效果強化，以確保提升濾池的耐沖擊性、實現(xiàn)長期穩(wěn)定運行。
與此同時，專業(yè)的技術(shù)人員通過對“珊氮云”上數(shù)據(jù)的長期跟蹤，及時對運行參數(shù)進行監(jiān)測優(yōu)化，以保障項目的穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，而客戶也能通過app隨時查看濾池運行情況，進行補料管理。這是中持碧澤對客戶量身定制的獨門絕技，貼身周到的持續(xù)護航，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)造符合時代發(fā)展的環(huán)境價值，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。在各項目的建設(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個項目，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，但對于‘硫自養(yǎng)’技術(shù)來說，卻是較為豐富的工程化經(jīng)驗，整個工藝也得到市場的廣泛認可。”李蓉蓉介紹道。
李蓉蓉對寧晉污水處理廠提標改造項目、宜興城市污水資源概念廠項目、六安鳳凰橋藍色水質(zhì)凈化廠項目、白洋淀城中村污水深度脫氮示范項目四個典型案例進行了詳細介紹。
中持碧澤承接的寧晉污水處理廠提標改造項目是全球首座大規(guī)模非碳源依賴深度脫氮技術(shù)示范項目。該項目的項目規(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，達到COD/TN約2-3的脫氮效果，最終使污水達到準Ⅳ類（TN<15 mg/L）排放標準。通過采用珊氮®濾池集成工藝，年綜合運行費減少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目是概念廠“初衷版”深度脫氮首選技術(shù)，從2021年9月起實施，項目規(guī)模為20000t/d ，實行執(zhí)行標準為太湖流域一、二級保護區(qū)限值/概念廠內(nèi)控標準，通過應(yīng)用“多模式生化處理＋珊氮® 濾池＋高級氧化單元”，最終達到TN的出水指標不超過3mg/L的效果。同時，年綜合運行費減少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合作建設(shè)的三峽集團首個新型污水處理廠——六安鳳凰橋藍色水質(zhì)凈化廠項目，項目規(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，實現(xiàn)出水TN≤5mg/L。出水TN實現(xiàn)低于《巢湖流域排放標準 （DB34/2710-2016）》（TN≤ 10 mg/L）執(zhí)行標準2倍的優(yōu)異成績。同時，年綜合運行費減少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目是目前標準最高的農(nóng)村污水項目，中持碧澤承接段項目規(guī)模為200t/d ，應(yīng)用“A3/O+MBBR+ 珊氮® 濾池(SADeN®-FT)+人工濕地”工藝，使進水總氮≤15mg/L的水質(zhì)，經(jīng)處理后出水達到總氮≤5mg/L。該項目再進入深度脫氮工藝段，最終出水達到總氮≤5mg/L。
高質(zhì)量發(fā)展即為打破邊界，定義未來。面對本土污水治理需求的不斷升級，越來越多企業(yè)的價值取向開始從“求量”向“重質(zhì)”轉(zhuǎn)變，也讓以技術(shù)產(chǎn)品驅(qū)動的競合創(chuàng)新，成為行業(yè)升級的必然趨勢。
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、社會化的治理共識為方向，以智慧化、精細化的技術(shù)創(chuàng)新為抓手，推動“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)運營需求的技術(shù)產(chǎn)品體系，實現(xiàn)高站位的價值創(chuàng)造。
硬科技|中持亮相青島國際水大會_同花順圈子
近日，2023（第十八屆）青島國際水大會舉辦，來自50多個國家的2600余位水處理行業(yè)領(lǐng)袖、專家及資深人士參會，聚焦“水——生命之源 發(fā)展之基”主題，共謀應(yīng)對全球水資源危機下的環(huán)保產(chǎn)業(yè)商機及技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略。北京中持碧澤環(huán)境技術(shù)有限責(zé)任公司總經(jīng)理李蓉蓉和溫華環(huán)境科技（北京）有限公司總經(jīng)理華英豪攜中持兩項硬科技——“珊氮 ”和“BioSand S生物吸附多效澄清技術(shù)”亮相大會，并進行主題演講。
《CSO溢流污水處理新技術(shù)—BioSand S生物吸附多效澄清技術(shù)》
華英豪 溫華環(huán)境科技（北京）有限公司總經(jīng)理
（關(guān)于華總和溫華環(huán)境的故事，請您點擊鏈接——創(chuàng)業(yè)朋友圈之華英豪：創(chuàng)業(yè)是偶然事件，為了老去時不后悔）
溢流污染成為城市水環(huán)境治理難題
華英豪首先對技術(shù)開發(fā)背景做了介紹，他提到“我國城市水環(huán)境治理正從點源控制到面源控制轉(zhuǎn)變，而雨季溢流污染一直是其痛點所在。”
雨季溢流污水污染物成分復(fù)雜、波動性大，且具有突發(fā)性、間歇性和隨機性、初期效應(yīng)明顯等特點，相應(yīng)地，處理技術(shù)就要滿足能夠快速啟動、快速處理，同時要抗沖擊能力強、去除效率高、易操作等要求。
多效澄清系列產(chǎn)品已廣受市場好評
“溫華深耕于溢流污水處理領(lǐng)域，以目標污染物的高效去除為出發(fā)點，以傳統(tǒng)高效沉淀為基礎(chǔ)、投加礦砂為載體，聯(lián)合清華大學(xué)開發(fā)了溢流污染控制系列技術(shù)——ClaWon多效澄清技術(shù)、BioSand S生物吸附多效澄清技術(shù)、BioMag生物磁分離技術(shù)、納米原位擴容技術(shù)。實現(xiàn)高效沉淀技術(shù)的產(chǎn)品化、標準化和多場景化的應(yīng)用開發(fā)。”接下來，他對多效澄清技術(shù)和生物吸附多效澄清技術(shù)進行了詳細介紹。
生物吸附多效澄清技術(shù)，是活性污泥吸附耦合多效澄清形成的針對雨季溢流污水的快速生化處理技術(shù)，在20-40min內(nèi)除可去除絕大部分顆粒性和膠體類污染物以外，還可將溶解性的BOD的去除率提高到80%以上，非常適合雨季合流制污水水質(zhì)水量變化大、污染物削減要求高的需求。他說，“該技術(shù)‘在應(yīng)對污水處理廠雨季水量增大，強化污染負荷削減方面達到國際先進水平’。目前該技術(shù)也已在六安某污水處理廠溢流污水處理項目、河南某污水處理廠溢流污染處理項目等多個項目中成功應(yīng)用。”
未來著力打造溢流污染綜合解決方案
最后，華英豪提到“目前，我們的產(chǎn)品應(yīng)用仍是在污水廠對溢流污染的處理環(huán)節(jié)居多，未來，一方面我們將在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上優(yōu)化迭代，另一方面也將布局開發(fā)滿足全流程處理需求的技術(shù)，如我們聯(lián)合清華大學(xué)共同開發(fā)的可實現(xiàn)更高效快速分離的生物磁混凝技術(shù)、不增加占地投資的納米原位擴容技術(shù)，目前都已產(chǎn)品化。通過積累溢流污染污水處理廠內(nèi)協(xié)同處理、廠外就地處理的應(yīng)用經(jīng)驗，逐步打造溢流污染控制的綜合解決方案。”
《從“硫自養(yǎng)”到“珊氮 ”的技術(shù)產(chǎn)品之路》
李蓉蓉 北京中持碧澤環(huán)境技術(shù)有限責(zé)任公司總經(jīng)理
在當(dāng)前人們對水環(huán)境質(zhì)量要求日益提高的情況下，總N已成為影響水環(huán)境質(zhì)量的突出短板，影響斷面考核以及污水廠提標的制約因素。
“‘SADeN 活性自持深度脫氮技術(shù)’（又稱為‘珊氮 技術(shù)’），是由中科院生態(tài)環(huán)境研究中心、中持水務(wù)股份有限公司、北京中持碧澤環(huán)境技術(shù)有限責(zé)任公司共同研發(fā)并于2019年完成了大規(guī)模工程示范的新型生物脫氮系統(tǒng)，無需外加碳源，運行費用、運行能耗、污泥處置費用都大幅度降低，可實現(xiàn)水中硝態(tài)氮深度去除。”李蓉蓉說道。
這是珊氮 技術(shù)第二次亮相青島國際水大會（更多珊氮 技術(shù)信息請點擊鏈接——深度脫氮利器 | SADeN 亮相青島國際水大會），一年來，不斷打磨產(chǎn)品、迭代創(chuàng)新，開發(fā)了珊氮 濾池及珊氮 濾池-珊氮 智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)工藝優(yōu)化及智能控制，為客戶提供全方位效果保障；不斷推動珊氮 技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用，取得了多個工程案例的成功應(yīng)用，包括宜興城市污水資源概念廠（TN≤3 mg/L）、六安鳳凰橋藍色水質(zhì)凈化廠項目（TN ≤ 10 mg/L）等，助力污水廠提標改造、總N達標。“未來將繼續(xù)不斷推廣應(yīng)用、拓展商業(yè)化規(guī)模，助力水質(zhì)提高、實現(xiàn)碳減排。”
演講結(jié)束后，李蓉蓉、華英豪分別和各與會人員進行了技術(shù)切磋與探討，推動中持硬科技發(fā)展前行。
