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自主培育“一粒难求”的“红菌”,为北京水环境显著改善发挥关键作用。北京排水集团自主创新和科研攻关了整整15年的 “红菌”技术,日前荣获北京市人民政府颁发的2020年科学技术进步奖一等奖。
自主培育 “一粒难求”的“红菌”
“污水厌氧氨氧化高效脱氮技术体系创建与产业化”是该项目的全称,“红菌”是北京排水集团科研人员对“厌氧氨氧化菌”的昵称。“这种原始菌群非常古老,1亿个攒在一起的体积与芝麻粒相当,却能‘吃’掉10倍于自己体重的氨氮污染物,而且几乎不产生污泥,可有效解决水环境治理普遍面临的由氨氮污染造成的水体黑臭、水华、赤潮等问题。”北京排水集团相关负责人介绍说。
然而,自1999年荷兰科学家首次培养出红菌后,这种技术一直被少数几个国家垄断,世界范围内建立起的红菌污水处理工程仅有10余座。2006年,北京排水集团在追踪和分析世界污水处理先进技术的基础上,把研发“红菌”技术作为1号研发课题。面对技术难题和技术封锁,北京排水集团挑选精兵强将组建北排“红菌”技术研发团队,由张树军博士担任团队带头人。经过两年不间断地对温度、水流量、pH值等近20项指标进行监测,掌握了“红菌”对环境的喜好,也找到了让这些“小不点儿”在污水处理池大强度的水流里呆得住的“粘合剂”,自主培育出了“一粒难求”的红菌。
接下来的十余年里,研发团队深耕“红菌”技术,突破了种种技术瓶颈,实现了“红菌”大规模培养,甚至实现了从配水培养到实际污水直接工程化培养的大跨度飞跃,在国内率先实现“红菌”工程化培养,建成全球最大“红菌”基地,开启了我国厌氧氨氧化技术研究和应用的新时代。
产业化应用实现2个世界性突破
北京排水集团加速“红菌”技术的产业化应用,在北京建成世界最大规模污水处理厂旁侧厌氧氨氧化脱氮工程,打破国际技术垄断,为北京水环境的显著改善发挥了关键性作用;在湖北十堰建成世界首座垃圾渗滤液红菌脱氮工程。
2013年,建设了红菌应用工程化项目---高碑店污泥消化液处理示范工程,稳定运行效果良好,使中国成为国际上少数拥有该技术工程化能力的国家之一。目前,研发团队自主研发的基于厌氧氨氧化技术的新型RENOCAR脱氮工艺,已应用到北京中心城5个污泥高级消化处理中心脱氮,脱氮量相当于80万吨/天的城市污水氮素含量,在不投加碳源的条件下,系统总氮去除率可达95%,为北京市再生水达到地表水四类标准,改善北京水环境起到至关重要的作用。
2014年,红菌技术在湖北十堰西部垃圾填埋场首试成功。西部垃圾填埋场承担着十堰市区生活垃圾的处理任务,垃圾渗滤液处理一直不能稳定达标,将给十堰水系及丹江口水库的水质造成严重威胁。从北京来到十堰,“红菌”表现出水土不服,集团科研人员耗时3个月,对它们进行适应性“驯化”,为“红菌”建立25℃左右的恒温间,让“红菌”正常“上班”,应用以来,西部垃圾填埋场垃圾渗滤液实现了稳定达标排放。
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北京排水集团建设的国际上第一座城市污水厌氧氨氧化项目日前通过技术成果鉴定。作为北京市重大科技项目,该项目是国际上率先建成并成功运行的一座典型的城市污水厌氧氨氧化示范工程,研究成果达到国际领先水平。据悉,该项目设计规模为7200立方米/天,自2019年投入运行后,经过3个冬季低温期考验,成功
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