1932年誕生的Wuhrmann工藝到1980年成型的A2/O工藝逐步奠定了異養(yǎng)菌在廢水處理中無可替代的地位。由于異養(yǎng)菌種類繁多，對(duì)各類污染物都有著一定的去除率，因此異養(yǎng)菌被寄予高度的厚望，不僅僅要去除COD和BOD，更要承擔(dān)脫氮和除磷的重任。

異養(yǎng)菌之于污水處理行業(yè)的統(tǒng)治力，就好比牛頓力學(xué)之于物理學(xué)。然而隨著總氮要求降低10mg/L甚至2mg/L以下，單純的依賴異養(yǎng)菌進(jìn)行總氮的深度去除就顯得力不從心。既要求異養(yǎng)菌對(duì)各類污染物都有去除作用，還要求對(duì)每種污染物都有極高的去除率，本來就是不現(xiàn)實(shí)的事情，更何況各種各樣的細(xì)菌之間生長存在著一定的競(jìng)爭(zhēng)，微生物的此消彼長反應(yīng)在污染物的處理效果上必須要有所取舍和平衡。對(duì)于反硝化工藝而言，絕大多數(shù)污水廠進(jìn)水存在著有機(jī)碳源不足的問題，因此要想有效的脫氮，必須補(bǔ)充額外的碳源。在這樣一個(gè)雜菌體系中，補(bǔ)充的碳源也只有一小部分用于脫氮，優(yōu)質(zhì)的有機(jī)碳源不僅僅是反硝化菌的食物，更多的碳源是被其他菌種所浪費(fèi)掉了。

總而言之，試圖通過投加碳源解決總氮深度去除的問題，是個(gè)浪費(fèi)很大、收益很低的辦法。深度脫氮的已經(jīng)成為籠罩在污水處理行業(yè)的一朵“烏云”。

1977年J.J. Bisogni發(fā)現(xiàn)脫氮硫桿菌能夠深度的去除硝態(tài)氮，然而在四十多年的時(shí)間里，這類菌種都沒有用武之地。但是要求總氮的深度去除時(shí)，才發(fā)現(xiàn)這項(xiàng)技術(shù)簡(jiǎn)直就是為深度脫氮而生：多樣化的異養(yǎng)菌對(duì)總氮進(jìn)行初步的去除，而單一的自養(yǎng)菌能對(duì)總氮進(jìn)行深度的去除。異養(yǎng)菌消耗的是廢水中本來就有的有機(jī)碳源，而自養(yǎng)菌消耗的則是無機(jī)物，兩類菌種消耗的食物不一樣，因此不存在互相競(jìng)爭(zhēng)有機(jī)碳源的問題，兩類細(xì)菌能夠在不同的環(huán)境下充分生長，各司其職，相得益彰。

碳源本身就是污染物，投加過多會(huì)造成COD超標(biāo)，投加過少會(huì)造成總氮去除達(dá)不到預(yù)期的效果。再者碳源利用率不高，導(dǎo)致最終投加碳源的成本過高，大多數(shù)污水廠難以接受。傳統(tǒng)的異養(yǎng)菌和新型的硫自養(yǎng)菌聯(lián)合使用，才是深度脫氮的正確方向。

蘇州清控環(huán)?？萍加邢薰韭?lián)合清華環(huán)境學(xué)院黃霞、梁鵬課題組共同推出全新無碳源除總氮技術(shù)，旨在為即將開展大規(guī)模的總氮提標(biāo)提供技術(shù)支撐。該項(xiàng)技術(shù)采用硫作為電子受體，在脫氮硫桿菌的作用下將硝酸根和亞硝酸根還原成氮?dú)?。具體反應(yīng)方程式如下：

硫自養(yǎng)脫氮方程式

脫氮原理圖

脫氮硫桿菌圖

上述表格將傳統(tǒng)反硝化和硫自養(yǎng)反硝化做了簡(jiǎn)單的對(duì)比，可以看到硫自養(yǎng)脫硝態(tài)氮(SAD)是完全不同于傳統(tǒng)反硝化的一種技術(shù)，由于整個(gè)脫氮環(huán)境中食物為硫源，因此傳統(tǒng)的異養(yǎng)菌的生長會(huì)受到抑制，脫氮硫桿菌繁殖為優(yōu)勢(shì)菌種，整個(gè)反應(yīng)器主要發(fā)生的就是硝態(tài)氮的還原反應(yīng)，脫氮效率比異養(yǎng)雜菌脫氮效率要更高，確保出水總氮能維持在較低的濃度。

清控環(huán)保成功地將硫自養(yǎng)工藝用于總氮的深度去除上，彌補(bǔ)了異養(yǎng)細(xì)菌在深度脫氮能力不足的缺陷。

硫自養(yǎng)脫氮案例 進(jìn)水30-50mg/L，出水2-4mg/L

當(dāng)前許多生活污水廠面臨著提標(biāo)改造的問題，提標(biāo)針對(duì)的最核心兩項(xiàng)指標(biāo)就是氮和磷的深度去除，現(xiàn)有的許多污水廠采用磁混凝工藝來降低排水中的磷和SS。在磁混凝工藝前段接入硫自養(yǎng)工藝，可成為脫氮除磷的標(biāo)準(zhǔn)工藝包，可將出水的總氮、總磷和SS能夠降低到一個(gè)新的水平。更重要的一點(diǎn)是硫自養(yǎng)的噸水投資遠(yuǎn)低于反硝化濾池的投資，硫自養(yǎng)和磁混凝的投資合在一起比單用反硝化濾池的投資成本還要便宜40%以上，而且比濾池工藝有著更優(yōu)的出水水質(zhì)，有望成為污水廠提標(biāo)的最佳可行技術(shù)。

將于3月22日、23日舉辦的2019年水業(yè)戰(zhàn)略論壇上，清控環(huán)保還將會(huì)帶來新的思考與技術(shù)分享。敬請(qǐng)關(guān)注。參加論壇報(bào)名請(qǐng)點(diǎn)擊“報(bào)名鏈接”。 

公司簡(jiǎn)介：

蘇州清控環(huán)?？萍加邢薰鞠登迦A研究生團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建，由中持環(huán)保投資成立。清控環(huán)保依托清華大學(xué)、廈門大學(xué)、南京師范大學(xué)和江南大學(xué)的科研平臺(tái)，專注于污染物的深度去除，針對(duì)總氮和絡(luò)合態(tài)的重金屬的去除有獨(dú)到的解決方案和產(chǎn)品，對(duì)于總氮，清控環(huán)保采用硫自養(yǎng)工藝能夠?qū)⒖偟档?0mg/L以下，對(duì)于特殊要求可將總氮降低至2mg/L以下;而對(duì)于絡(luò)合態(tài)的高難度重金屬廢水，清控環(huán)保在技術(shù)上有著深厚的積累，創(chuàng)造性地研發(fā)了絡(luò)合廢水處理RS200和氣凝膠RS300組合使用的工藝，能夠?qū)⒔j(luò)合態(tài)的鎳穩(wěn)定降低至0.1mg/L以下，徹底解決絡(luò)合態(tài)重金屬穩(wěn)定達(dá)表三這一行業(yè)難題。清控環(huán)保致力于在細(xì)分領(lǐng)域做出特色，做到極致，為客戶在單點(diǎn)問題上創(chuàng)造獨(dú)特的價(jià)值。

編輯：徐冰冰