一揽思、郝吉明:打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)關鍵性挑戰(zhàn)在哪里?
中國工程院院士、實驗室學術委員會副主任见擦、清華大學分室教授 郝吉明
回顧過去5年大氣治理工作钉汗,郝吉明感受頗深:“大氣十條實施以來,大氣污染領域?qū)崿F(xiàn)了一系列的歷史性變革鲤屡,解決了許多長期想解決而沒有解決的問題损痰。”
在總結回顧過去5年的工作脈絡后,他特別分析了打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)的挑戰(zhàn)执俩,并提出中肯建議徐钠。郝吉明說,首先蚤就,必須清醒地認識到寥伍,PM2.5防治剛剛走出第一步,依然任重道遠;其次闰厨,治理的渠道成效總是先易后難撼腹。空氣質(zhì)量管理進入了PM2.5和臭氧協(xié)同防治的深水區(qū)害寸。
第三瓦腋,產(chǎn)業(yè)能源和交通結構的調(diào)整,是一個長期系統(tǒng)的工程寝谚,還需要時間妙旅。此外,繼續(xù)提升科技服務能力蹋烂,構建精細化的大氣環(huán)境管理治理體系战覆,還需要花更大力氣。“科技引領苹动,在科技上花更大投入柬乓,取得更多的進展,是持續(xù)支撐科技治霾的必然條件蠢涝。”
郝吉明建議玄呛,要繼續(xù)鞏固深化大氣污染防治的成果阅懦,同時進一步擴大治理區(qū)域,在京津冀徘铝、長三角耳胎、珠三角之外,建議加上川渝地區(qū)庭砍、汾渭平原场晶、長江中央城市群新三區(qū)。在優(yōu)化能源怠缸、產(chǎn)業(yè)和交通結構調(diào)整上诗轻,要考慮如何優(yōu)化鐵路、公路揭北、水運相結合的運輸體系扳炬。
對于“十三五”國家減排工程的推進,他認為搔体,清潔柴油車恨樟、非電行業(yè)污染控制、VOCs減排等是非常需要的竿赂。特別是針對氮氧化物和VOCs兩類污染物仲寇。
郝吉明在發(fā)言中特別強調(diào)要加強科技支撐和能力建設。目前在大氣科技支撐和能力建設方面宅谁,還缺少統(tǒng)一規(guī)劃购具,缺少頂層設計;空氣質(zhì)量標準科學性和匹配性有待改善;如何建立基于大數(shù)據(jù)的科學決策平臺,還有很多挑戰(zhàn)记浸。
他最后表示惯醇,總體上,我們大氣治理的方向是正確的裸悟,執(zhí)行和保障是有利的款野。還要繼續(xù)總結經(jīng)驗,堅持不懈努力绕时,一個戰(zhàn)役接著一個戰(zhàn)役的打侮增。“相信到2050年我們基本達到世界衛(wèi)生組織指導值是非常有希望的!”。
二株捌、曲久輝:哪些水污染治理技術代表未來?
中國工程院院士月腋、實驗室學術委員會主任、中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員 曲久輝
“治理水污染峻呛,改善水環(huán)境罗售,保障水安全辜窑,這種需求導向跟我們水技術的創(chuàng)新驅(qū)動結合在一起”钩述。曲久輝在發(fā)言中指出寨躁,中國水污染治理產(chǎn)業(yè)已經(jīng)到了關鍵時期,技術到了革命時期牙勘,產(chǎn)業(yè)和技術融合必然是大勢所趨职恳。
“期待環(huán)保企業(yè)家都有創(chuàng)新的情懷和智慧,創(chuàng)新一定會成為產(chǎn)業(yè)的命脈和未來方面。”曲久輝提出放钦,產(chǎn)業(yè)需求與技術融通任重道遠,企業(yè)要在其中發(fā)揮創(chuàng)新主體的角色恭金,要做到自覺創(chuàng)新和驅(qū)動創(chuàng)新相融合操禀,自發(fā)創(chuàng)新和規(guī)劃創(chuàng)新相融合,自己創(chuàng)新和合作創(chuàng)新相融合横腿,自主創(chuàng)新和引進創(chuàng)新相結合颓屑。
未來水處理行業(yè)的核心技術是什么?對此,他表示灰深,水污染治理生物技術以及關鍵設備將排在首位饵卸。生物科學發(fā)展會支撐水污染治理產(chǎn)業(yè),而生物技術往往要和材料技術和信息技術協(xié)同彰饭,生物驻奇、材料、信息三個技術融合可能是我們水污染治理發(fā)展的重要方向肤贮。
第二峰抽,新材料是未來水處理支柱型產(chǎn)業(yè)。新材料改善水污染處理中生物反應泪缨,強化物理和化學反應媚瘫,同樣它也會成為綠色過程新的載體和方向。污水處理的資源化虱忙、能源化逢痕,也要依賴于新材料。
第三狼楔,水污染治理還要強調(diào)生態(tài)钳枕。從生態(tài)系統(tǒng)響應變化和生態(tài)系統(tǒng)風險控制角度研究水污染處理的關鍵技術和設施。一些綠色技術赏壹,比如低能耗鱼炒、低藥耗的技術,不加藥蝌借、少加藥昔瞧,安全和簡捷的技術。
第四菩佑,能夠改善甚至改變能源渠道的技術自晰。核心問題應該是太陽能利用凝化,這也依賴于新材料開發(fā),環(huán)保產(chǎn)業(yè)應該在這方面加大投入力度和對產(chǎn)業(yè)未來布局的支撐酬荞。
三搓劫、賀泓:柴油車污染控制技術與產(chǎn)業(yè)如何應對國六挑戰(zhàn)?
中國工程院院士、中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心分室研究員 賀泓
“中型柴油車是我們機動車污染控制中的重中之重”混巧。賀泓說枪向,我們雖然現(xiàn)在面臨電動化大的國際趨勢,但在未來相當長的時間里猎蚀,柴油機仍然是我們公路運輸業(yè)主要的動力來源糠牍。這幾年污染控制標準是在快速的提升過程中,給科研竖杂、產(chǎn)業(yè)界帶來了很大的壓力淹疙,很有緊迫感。
據(jù)他介紹杜域,目前技術和產(chǎn)業(yè)面臨最大的挑戰(zhàn)是國六(國家第六階段機動車污染物排放標準)柴哈。從排放來看,已經(jīng)接近零排放唁谣,實現(xiàn)難度非常大;國六還第一次提出整車排放控制冶巴,加長了行駛里程的要求,是非常嚴峻的挑戰(zhàn)溪惶。
挑戰(zhàn)之一是DPF和SCR技術融合以后顺鸯,對SCR催化劑帶來的熱沖擊。CU基小孔分子篩這種耐高溫材料非常昂貴终距,一噸幾十萬美元尊捞。我們跟浙江大學合作提出一步法合成,把成本降低1/5宏怔,在熱穩(wěn)定性上略有一點差距奏路,這個很快也能克服。
除了在載體上取得了突破臊诊,在薄壁模具制造上也挑戰(zhàn)國際最先進水平鸽粉,馬上可以量產(chǎn);在設計上對DPF進行改進,盡量減少再生次數(shù)抓艳,減少熱沖擊触机,節(jié)省燃料,在研制新型非對稱模具上也突破難關玷或,可以實現(xiàn)量產(chǎn)儡首。
最大的挑戰(zhàn)是發(fā)動機。賀泓說,我們在滿足國四標準的技術上取得了很大成就蔬胯,后處理系統(tǒng)占據(jù)市場主流蚂踊,半壁江山以上是國產(chǎn)技術。到國六階段發(fā)現(xiàn)一個“卡脖子”的技術問題笔宿。
他解釋說,國六階段填篱,后處理系統(tǒng)重要性進一步的上升徙掠,要跟發(fā)動機系統(tǒng)緊密耦合成一個體系,不僅僅要讀取數(shù)據(jù)革陋,還要相互制約乌窿。根據(jù)我們排放法規(guī)的要求,后處理系統(tǒng)要向發(fā)動機發(fā)指令锦钓,發(fā)現(xiàn)做不到庙炮。“我們引進的發(fā)動機是不完全的引進,可以生產(chǎn)制造求驳,但是控制原代碼不向我們開放种司,沒法改進。以前我們不太關心粥谐,現(xiàn)在必須關心娶得,否則后處理系統(tǒng)跟它配不上,在國六階段我們必須突破這個瓶頸漾群。”
四懊湾、劉文清:環(huán)境監(jiān)測技術設備發(fā)展方向有哪些?
中國工程院院士、實驗室學術委員會委員禽篱、中國科學院合肥物質(zhì)科學研究院安徽光機所研究員 劉文清
“所有的環(huán)境管理都是建立在準確的測量基礎上畜伐,大氣環(huán)境監(jiān)測技術是認識、理解和最終解決大氣污染問題的關鍵躺率。”劉文清在發(fā)言中表示玛界,我國在監(jiān)測技術領域?qū)崿F(xiàn)進行了長足的發(fā)展,但還存在非常大的提升空間悼吱。
他認為脚仔,可靠性應該是國產(chǎn)儀器競爭的核心所在。“談性能指標舆绎,我們跟國外差距并不是很大鲤脏,問題就是可靠性,就是平均故障發(fā)生間隔時間吕朵。如果我們能夠解決可靠性問題猎醇,就可以在儀器水平上縮小差距。”與此同時努溃,硬件具備硫嘶、數(shù)據(jù)拿到以后阻问,怎么樣分析也是挑戰(zhàn)。分析的方法和軟件纤厨,是發(fā)達國際監(jiān)測行業(yè)的核心內(nèi)容族逻。
劉文清認為,監(jiān)測技術領域下一個方向是“互聯(lián)網(wǎng)+”守镰,推動互聯(lián)網(wǎng)加智慧環(huán)保崎络。另一個方向是更高的精度,更大的范圍猖右,更加實用小型化等方面颗酷。對于影響國家環(huán)境安全、涉及重大國際環(huán)境問題和履約環(huán)境戰(zhàn)略的領域稽橱,國家急需用監(jiān)測數(shù)據(jù)支撐;另外生態(tài)環(huán)境改善戏丽、人體健康、可持續(xù)發(fā)展涉及的環(huán)境監(jiān)測技術和系統(tǒng)開發(fā)谷庐,還有基載耙屹、機載、環(huán)載和星載平臺的環(huán)境監(jiān)測技術與系統(tǒng)研發(fā)拘绳,都是未來發(fā)展的重點葫督。
劉文清說,實際上至今沒有一個單一的技術滿足衡量污染物監(jiān)測的多種需求板惑,每種技術都有特點和限制橄镜,不同的監(jiān)測平臺,實際上都有各自的優(yōu)缺點冯乘。要發(fā)展更高的精度洽胶,更多成分,更大范圍裆馒,更實用的多平臺環(huán)境監(jiān)測技術姊氓,才能滿足變化的環(huán)境需求。
五喷好、李廣賀:場地修復產(chǎn)業(yè)如何應對面向未來的全面提升?
清華大學分室教授 李廣賀
李廣賀在演講中表示翔横,場地污染修復已經(jīng)是發(fā)展最快的環(huán)保產(chǎn)業(yè)板塊,不過和國外先進成熟產(chǎn)業(yè)形態(tài)梗搅,還有不少差距:技術裝備研發(fā)能力和自主核心技術與發(fā)達國家有非常大的差距禾唁,修復市場核心技術裝備材料基本上以進口為主;國外處于技術應用階段,我們處于技術研發(fā)階段;我們?nèi)匀皇谴址怕?lián)合的技術為主无切,發(fā)達國家進入到原位和聯(lián)合修復為主的方式穗狞。
針對整個場地修復科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向,他表示有一些發(fā)展方向值得關注,包括生態(tài)環(huán)境和健康安全凭衩、風險管理脏诈、系統(tǒng)監(jiān)管、大數(shù)據(jù)監(jiān)控網(wǎng)絡構建慌位、資源化安全利用等方面锯政,為我們科技發(fā)展提供了相應思路。
在核心技術和裝備層面子宵,設備化是未來的重要發(fā)展方向尚档,尤其是成套重大裝備工程化應用要有非常大的提升。包括原位勘探柄叹、高精度監(jiān)測、快速探測和智能化修復匾蛆,物聯(lián)網(wǎng)漓客、大數(shù)據(jù)將在土壤污染防治和監(jiān)管方面發(fā)揮重大作用。
李廣賀說切油,土壤修復產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展一定是全產(chǎn)業(yè)鏈蝙斜,不是小而全的過程,要形成工程咨詢澎胡、材料生產(chǎn)孕荠、裝備加工、工程修復攻谁、工程監(jiān)理完整的產(chǎn)業(yè)結構和產(chǎn)業(yè)鏈稚伍,要有前瞻性、原創(chuàng)性和戰(zhàn)略性裝備研發(fā)戚宦。
總體上來講个曙,場地修復行業(yè)應該逐漸進入到中期發(fā)展階段,標志性指標應該包括:完整的技術和理論體系受楼,完善的技術標準垦搬,技術設備和材料的工程化應用,規(guī)范化實施;研發(fā)技術的轉(zhuǎn)化率要達到50%到60%艳汽,現(xiàn)在只有10%到20%左右;有一批污染防治標志性工程猴贰,推動和促進科技研發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
六河狐、彭永臻:新型生物脫氮除磷能否解決污水處理瓶頸?
中國工程院院士证摩、實驗室學術委員會委員、北京工業(yè)大學教授 彭永臻
現(xiàn)在城市污水處理有兩大難題若战。第一污水脫氮除磷難氏长。第二污水處理廠的優(yōu)化和節(jié)能降耗。因為城市污水運營費用非常高,節(jié)能降耗是永恒的主題壳荣。另外隨著中國污水處理率的提高尔芯,黑臭水體的解決,氮磷超標排放日益嚴重吟钻,導致風險化日益普遍拓嗽。風險化成為全球性的水污染問題∪芡悖可以說脫氮除磷成為當今污水處理領域的重大問題尖初,特別是城市污水。
我們國家水污染中脫氮除磷存在的問題桶淡。我國大多數(shù)的污水處理廠都沒有達到一級A的排放標準纯末,其中瓶頸問題是總氮沒有達標。我國的污水處理標準過嚴了靴寂,不是這樣磷蜀,達到一級A的標準,仍然遏制不了富營養(yǎng)化的蔓延百炬。我國應該針對敏感水環(huán)境區(qū)域制定更加嚴格的標準褐隆。太湖、環(huán)渤海周邊等要制定嚴于國家一級A標準的排放剖踊。
還有另外一種情況庶弃,有些地區(qū)流域真沒有必要到一級A的標準。臺灣不用搞脫氮除磷德澈,臺灣周邊是公海歇攻,排點氮磷往海里一放,給海里增加到富營養(yǎng)化物質(zhì)梆造。黑龍江往往沒有必要脫氮除磷掉伏。還有一些區(qū)域?qū)嶋H上也沒有富營養(yǎng)化,從來沒有聽說特別大的河流有富營養(yǎng)化的問題澳窑。富營養(yǎng)化有幾個條件斧散,氮磷、溫度圾篱、陽光啸席、擾動,因此標準該嚴的嚴玫惧,該松的松币皂。
下面是比較具體,第二個問題傳統(tǒng)污水生物處理工藝和問題庞蠕。從全世界來看筋擒,在兩個世紀有固體沉淀拇掺,處理城市污水的懸浮物,上世紀20年代初破卜,我記得上學到上海參加污水處理廠特別驚訝赚毫,20年代在上海建立一個活性污泥法污水處理廠。上世紀70廷前、80年代筹柠,全世界脫氮除磷,富營養(yǎng)化在全世界爆發(fā)了贱甥。隨著BOD适袜、脫氮除磷,使污水處理工藝越來越復雜舷夺,帶來很多技術問題苦酱,處理工程,包括機械儀表處理問題给猾。脫氮除磷的問題納入處理流程之外疫萤,提出了非常多的科學問題。
再看看脫氮除磷的大問題耙册,污水除磷可以通過生物除磷和化學除磷给僵。污水脫氮毫捣,只有生物脫氮才是最經(jīng)濟有效的详拙,而且對于城市污水來講是唯一的,不僅是經(jīng)濟有效而且是唯一的方法蔓同,到現(xiàn)在還沒有聽說哪個城市污水處理廠不用生物脫氮饶辙。原因是什么?混凝沉淀不能去除微濾、納濾口徑斑粱,區(qū)別不了水分子大小弃揽,只有反滲透才能區(qū)別水分子大小。反滲透處理是中水褂省,對于城市污水處理來講生物脫氮是唯一選擇的巷卵。
城市污水總氮代表是關鍵難點。
生物脫氮反兩步葵稚,第一個硝化帘衣,第二個反硝化。一個電子供體洁席,一個是電子受體税则,水中氨氮和有機氮從污水處理分離出來完成脫氮的問題,一個需要氧氣值唉,一個需要有機碳源赡喻,這是關鍵點疮肿。
生物除磷,有除磷微生物和菌旭手,沒有氧的條件下家么,把磷從細胞中釋放出來,可以使水中磷從3每升毫克達到幾十毫克耗跛,在耗氧和曝氣過程中裕照,把水中磷聚集在細胞中,攝取磷调塌,而且是過量的晋南,把含有磷的污泥排除污水處理系統(tǒng)就完成了處理,就是這樣簡單羔砾。
這是我們用的工藝AN/O除磷工藝负间,釋放出磷,然后曝氣姜凄、好氧政溃,然后沉淀池,然后處理水态秧。還有反硝化反應器缺氧然后到硝化反應器好氧董虱,然后到沉淀池,到處理水申鱼。這個兩個結合起來既除磷又脫氮愤诱,厭氧、缺氧和好氧捐友。對小型的污水處理廠應用廣泛的是序批式活性污泥法晋粱,小于5萬噸的經(jīng)常用這樣一種工藝。
我們看到什么問題埋吊,無論對A/O都存在這樣的問題馁惨。缺氧,有機物進來這個是氨氮愈苛,缺氧池沒有變化业弊,在好氧池,此消彼漲形成硝態(tài)氮伶门,用有機物還原硝態(tài)氮于哩。回流中的硝階氮和出水的硝階氮相同强男,因為他們都來源于這個地方洪业,就是說出水和回流污泥和剩余污泥中硝階氮、氨氮眨仪、總氨是一樣的峭桅,這種工藝很難徹底深度的脫氮甜杰。
有一種工藝是分段進水,把A/O分成四段吵护,假定硝化能夠100%盒音,反硝化100%充分的。如果分成四段馅而,進入第一段原水和有機物祥诽,把回流污泥的硝態(tài)氮還原,回流污泥假設100%瓮恭,回流污泥量等于進水量雄坪,把總氨去掉了,第一段產(chǎn)生的而第二段還原了屯蹦,第三段被第四段水有機物還原掉了维哈,前三段總氮全部被去掉,只有第四段的氨氮被氧化產(chǎn)生硝態(tài)氮登澜,才能隨出水流出阔挠。第四段有污泥回流比100%,第四段有一半的總氮可以去掉脑蠕,這個工藝去掉1/8的總氮购撼。但是這四段比較繁瑣,我們經(jīng)常用三段稻沮,這個工藝可以完成深度脫氮纯亲。三段可以去掉6/5總氮。如果進水總氮30讯匈,出水氮達到5艾蜓。它還有一個優(yōu)點将窗,微生物濃度非常高策坏,第一段回流污泥濃度被1/3的水稀釋,因此污泥濃度比較高泻畏。
ICEAS工藝是我們國家用的比較多的工藝烈肉,可以說80%的ICEAS都按照這樣一個工藝,下面的模式在運行委丈。這個是攪拌甩高。這個表示曝氣,這個表示沉淀什偷,這個表示進水霸督,但是進貫穿始終,說明什么?說明在曝氣階段衅疙,一邊曝氣一邊進水莲趣,我們國家脫氮的重大障礙就是缺少碳源鸳慈,有機物濃度比較低,氨氮總氮比較高喧伞,反應的時候沒有碳源走芋,往往加碳源。三小時一邊曝氣一邊進水潘鲫,用珍貴能源翁逞,曝氣需要能源,去除了可貴的碳源溉仑,因此既浪費了能量又把有機物去掉了挖函。
把進水在攪拌進水中進,曝氣中不進浊竟,不僅可以大量節(jié)省碳源挪圾,提高效率,而且節(jié)能降耗逐沙,有機物不需要能量去除哲思,用反應化去除,幾個工程實踐都收到很好的效果蔓酣。我國現(xiàn)在的ICEAS幾乎用我說的剛才模式運行柴羞。
第三個新型生物脫氮除磷技術。有一種技術叫做短程硝化载甸。剛才說了什么是硝化反硝化稳嘁,特別城市污水中90%以氨氮形式出現(xiàn)的總氮,還有一部分有機氮齐犀,有機氮一曝氣就轉(zhuǎn)化成氨氮了托习,氨氮經(jīng)過曝氣變成硝態(tài)氮滥捣,有機碳源作用下虏淋,這時候不曝氣了,變?yōu)榈獨饴倮ィ瓿擅摰倪^程尸查,氮氣可以去除。短程硝化過程簡捷愿凶。亞硝酸氮這個過程減少了曝氣量竖伯,這個過程減少了外加碳源,減少20%氧氣因宇,減少20%二氧化碳的釋放等等七婴。它為實現(xiàn)厭氧提供了底物。
全世界包括中國在內(nèi)察滑,全世界污水處理廠都沒有實現(xiàn)短程硝化打厘,有的僅僅一部分肩袍。這是我們學校的中試基地,實現(xiàn)了三年短程硝化婚惫,而且規(guī)模比較大一點氛赐。
剛才我說了除磷的基本原理,厭氧先舷、吸磷艰管、放磷,放磷在耗氧狀態(tài)下吸收磷蒋川,然后把污泥排出處理牲芋。反硝化除磷,這個過程既完成反硝化又完成了磷的吸收倡挚,一個碳源兩用情庐。我們把含有富有磷的污泥排除系統(tǒng)完成了污水生物處理。
在生物脫氮過程當中需要水污染被還原成氮氣辙资,除磷也是這樣,反硝化和除磷過程這兩個過程可以同時完成蜘把,減少能源癌雷、生物量衅滞、減少氧等等優(yōu)點魄仙。
最近開發(fā)了A2O-BAF同步脫氮除磷抓惫,就是反硝化除磷水惑。這個曝氣占2/9径楼,BAF完成硝化汽足,意味著提供大量的硝態(tài)氮進入蓄養(yǎng)池,跟污泥結合在一起赔癌,不想讓它反硝化除磷都很難澜沟,沒有給它反應條件灾票,沒有氧給電子受體,只給硝態(tài)氮茫虽,占整個反應器的2/3,這里完成了反硝化除磷濒析。
厭氧氨氧化脫氮技術正什。奧地利Broda從熱力學角度啥纸,預言存在。荷蘭MULDER生物流化床首次發(fā)現(xiàn)婴氮。第一座ANAMMOX反應器建立于荷蘭鹿特丹斯棒。
我們看看厭氧氨氧化,有機氮變?yōu)榘钡凶霭被骶钡枰跣枰飬⑴c荣暮,氧化為亞硝態(tài)氮。逐步經(jīng)過幾個步驟還原為氮氣仇钞,完成污水處理脫氮嗡窑。20年之前人們認為氮循環(huán)只能沿著這樣一個過程。
厭氧氨氧化怎么樣?厭氧氨氧化就是發(fā)現(xiàn)厭氧氨氧化微生物一種細菌毯甘。把氨氮的一部分可以說60%氧化為亞硝夭蹦,用亞硝氧化氨氮,必須有厭氧氨氧化的推進沙书。有將近一半的氨氮不用動就被氧化為氮氣耳恭。一半多一點被氧化為亞硝態(tài)氮厭氧氨氧化。全世界生活污水主流依然按照這個過程脫氮优学,這還有生物固氮榨凭。全世界都在研究城市污水處理包括工業(yè)污水,能不能這樣脫氮烘牌。由于高氨氮的廢水郑迅,垃圾滲濾液等完成了工程化應用。城市污水處理還沒有實現(xiàn)這樣一種工藝撮点。而且這個工藝有什么好處?很少有氧化氮的產(chǎn)生令聂。
我們可以看到這些完全一部分氨氮沒有必要好氧再用反硝化。一部分氨氮不需要經(jīng)過下一步到這就完了固棚,因此可以節(jié)省碳源统翩、能源、節(jié)省有機物100%此洲、節(jié)省曝氣量60%、溫室氣體小呜师。這是厭氧氨氧化的發(fā)展歷程娶桦,現(xiàn)在工業(yè)上應用,有了很多實際工程應用汁汗。
全世界比較著名的奧地利STRASS污水處理廠衷畦,沒有實現(xiàn)主流厭氧氨氧化,但是實現(xiàn)了厭氧氨氧化處理污泥消化液的應用。污泥液氧發(fā)酵的消化液進行厭氧處理祈争,實現(xiàn)了斤程。這是北排搞得厭氧氨氧化的工程。
這是新加坡樟宜污水處理廠實現(xiàn)了部分厭氧氨氧化的脫氮菩混。
國內(nèi)也發(fā)現(xiàn)了厭氧氨氧化的部分忿墅,大大提高效率。厭氧氨氧化瓶頸是短程硝化很難實現(xiàn)棍潜,短程硝化一旦實現(xiàn)在摔,厭氧氨氧化比較好實現(xiàn)。我們發(fā)明的技術短程反硝化耦合厭氧氨氧化亥矿。部分氨氮演化成硝態(tài)氮還原成亞硝態(tài)氮唤吐,對工業(yè)富水中本來有很多硝態(tài)氮,可以把它還原為亞硝锨飞,和城市污水同步處理诫幼。如果含有兩千毫升的氨氮經(jīng)過厭氧氨氧化處理,產(chǎn)生220毫升的硝態(tài)氮也很高徘敦,厭氧氨氧化用短程反硝化也是非常好翅殃。短程反硝化就是把硝態(tài)氮還原成亞硝,不是還原成氮氣的過程虾钾。
比如說一個污水處理廠短程硝化很難臊娩,我們讓它全程硝化,有機物沒有了透嫩,把氨氮硝化成亞硝框全,我們硝化成硝態(tài)氮,把這個水回流過來和原水混合干签,這里有硝態(tài)氮津辩、氨氮和有機物,把這里硝態(tài)氮還原成亞硝容劳,自然和水中氨氮產(chǎn)生反應喘沿。
我們看一看,這是傳統(tǒng)的硝化反硝化的過程竭贩。這是短程硝化耦合厭氧氨氧化最艱難的過程蚜印。如果是短程反硝化耦合厭氧氨氧化,把氨氮全部硝化成硝態(tài)氮留量,也是很難的窄赋。短程硝化耦合厭氧氨氧化,僅僅把部分氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝肪获,完全不用有機物寝凌,節(jié)省100%的碳源。
厭氧氨氧化處理城市污水的展望孝赫。主要存在三個瓶頸央颈,第一個低氨氮。城市污水氨氮非常低岗制。產(chǎn)業(yè)化應用都是高氨氮的廢水械耙,少則一千,多則幾千刷男,每升毫克的氨氮袖蝙,包括高濃度的工業(yè)廢水,低氨氮的很難實現(xiàn)剪碱。
第二個低溫羊耸。城市污水溫度隨季節(jié)變化,常常在20攝氏度以下穆递,因此很難達到30度葵伟,因此對厭氧氨氧化應用產(chǎn)生非常大的障礙。
第三個厭氧氨氧化富集非常慢词惭,氨氮濃度低于夕谬,城市污水量大,少則幾萬噸扣墩,多則幾十萬噸哲银,主流污水利用厭氧氨氧化困難也比較大,三個瓶頸阻礙厭氧氨氧化在主流城市污水中的應用與發(fā)展呻惕。
今后展望荆责,可以在城市污水強化部分厭氧氨氧化,部分厭氧氨氧化也是相當節(jié)能或者降耗亚脆,節(jié)省碳源草巡。第二個也可以考慮污泥發(fā)酵作為碳源實現(xiàn)短程反硝化和厭氧氨氧化結合。