中国城市生活污水脱氮技术的未来判断

更具性价比的碳源替代技术及产品

当前，在学术界及行业，由于无需投加有机碳源，且脱氮效率高，运行费用低，以硫等无机物作为电子供体的自养反硝化技术成为技术工程化应用的研究热点。

李激教授研究认为，与反硝化深床滤池相对比，硫自养反硝化装置处理市政废水可至少节省20%的占地面积，减少50%以上的运行费用，稳定实现出水TN<10 mg/L的深度脱氮目标。

虽然此技术尚无工程化应用，但据悉一批中试项目在进行中。碳源作为污水厂脱氮普遍应用的药剂，更具性价比的替代产品也是当前市场关注的热点。

更具节能降耗优势的技术及产品

曹业始博士曾在JIEI举办的技术沙龙研讨中，详细阐述了各种生物脱氮技术的能耗。他指出，与传统的硝化反硝化相比，短程硝化反硝化可节省25%的氧以及40%的碳，厌氧氨氧化（Anammox）可节省75%的氧以及60%的碳。

厌氧氨氧化自1977年由奥地利理论化学家Engelbert Broda开始探索，经过40年的发展，目前已成为全世界关注的焦点。如全球知名水务公司威立雅不仅开发了基于MBBR系统的一段式部分亚硝化-厌氧氨氧化（PNA）脱氮工艺-ANITATMMox，且一直在主流PNA脱氮工艺上摸索前进。

美国DC Water运行着全球最大的侧流式厌氧氨氧化工艺（DEMON®）污水处理厂——Blue Plains，也在向短程反硝化耦合厌氧氨氧化技术（PdA）推进。而享有盛名的南非开普敦大学，开发了“外部硝化活性污泥工艺”，不仅可提升50%处理能力，且降低75%曝气需求。

而基于材料的创新、生物膜形成机理及结构稳定性方面的创新及进一步认识，新型生物膜技术也正在焕发新的光芒。全球知名公司苏伊士、Fluence、OxyMem均于2000年前后开始开发曝气膜生物反应器（MABR），并于2015年左右推向市场，目前已在国外得到了工程应用。

MABR技术适合我国低C/N比和低VSS的污水特征，可直接应用于常规活性污泥法的缺氧区，通过比微孔曝气高4倍的充氧动力效率，以及带来的同步硝化反硝化及部分短程硝化反硝化作用，实现20%-40%电耗节省，并可增加30%-50%的水量负荷，稳定实现出水TN<10mg/L。

现在Fluence开发的MABR一体化设备已在我国农村生活污水处理中得到了普及，而苏伊士、OxyMem也已开始在中国的湖州等地开展第一个工程示范。未来，随着越来越多的人关注、研发该项技术，KNOW-HOW成本降低，相信会在中国，尤其是在缺少场地，已超负荷运行且面临进一步TN提标的场景得到更快的应用。

最后，依然想用曹业始博士在脱氮技术沙龙分享中的总结作为结语。中国独特的污水特征是我们的挑战，低效运行的污水厂如何改进？“优化现有BNR流程，提高效率；探索污水含碳的高效使用，最大限度地减少使用外加碳源及化学品；通过行业、学术和公用事业联合加强工程研究；选择好前沿课题实行突破”，这或许是未来10年中国BNR方案的突破方向。

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