焦点提醒：王凯军：持续流好氧颗粒污泥手艺的冲破与改革之路 华益德公司持续流好氧颗粒污泥手艺在30000吨示范项目中的利用，分享了华益德公司在持续流好氧颗粒污泥的工艺、机理和冲破。

王凯军：持续流好氧颗粒污泥手艺的冲破与改革之路

时候：2022-09-05

来历：中国水网

作者：焱焱清算

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8月3日下战书，在“2022（第二十届）水业计谋论坛”上，清华年夜学情况学院传授、国度情况庇护手艺治理与评估项目手艺中间主任王凯军，以“持续流好氧颗粒污泥手艺冲破——浅谈华益德之年夜范围项目利用”为主题，讲述了华益德公司持续流好氧颗粒污泥手艺在30000吨示范项目中的利用，分享了华益德公司在持续流好氧颗粒污泥的工艺、机理和冲破。

作为手艺驱动型企业，华益德公司一向努力在持续流好氧颗粒污泥的培育、构成进程、颗粒化影响的研究工作，今朝也将基在好氧颗粒污泥自立研发的（SPND）工艺利用在市政污水处置厂提标革新、白酒工业废水、制药工业废水、病院污水处置、村镇污水处置等项目。

8月3日下战书，在“2022（第二十届）水业计谋论坛”上，清华年夜学情况学院传授、国度情况庇护手艺治理与评估项目手艺中间主任王凯军，以“持续流好氧颗粒污泥手艺冲破——浅谈华益德之年夜范围项目利用”为主题，讲述了华益德公司持续流好氧颗粒污泥手艺在30000吨示范项目中的利用，分享了华益德公司在持续流好氧颗粒污泥的工艺、机理和冲破。

王凯军

追根溯源——好氧颗粒污泥的成长过程和手艺要害

王凯军暗示，污水处置倾覆性手艺发现较少，今朝较集中在厌氧氨氧化手艺，权衡革新手艺好坏的尺度之一是节能和节流投资的比例问题，假如一个新手艺不克不及节流30%，那末其就不克不及作为严重冲破手艺。活性污泥范畴好氧颗粒污泥手艺是具有严重立异的手艺，活性污泥工艺一般较为复杂，但在好氧颗粒污泥中所有工艺单位化为一个工艺单位。以下图所示，为荷兰以代尔夫特为主发现的好氧颗粒污泥工艺，由于污泥浓度高、容积负荷高，颗粒污泥沉速快不消二沉池，所以节俭75%占地；因没有二沉池，所以没有回流，节流30%能耗；因颗粒污泥布局特点，能够实现碳、氮、磷一体化去除，让出水水质好。

好氧颗粒污泥工艺对保守活性污泥的替换

今朝，全球规模内累计有3000多篇相干研究。以下图所示，红色部门是中国粹术界的相干研究，唯一的几篇持续流好氧污泥颗����APP粒的相干研究也是从近几年最先逐步丰硕。中文文章检索在CNKI，将要害词设置“好氧颗粒污泥”、“持续流”；英文文章检索在Web of Science/Scopus，要害词设置为“aerobic granular sludge”、“continuous flow”，将限制规模锁定在Article，成果显示只要189篇相干研究，进一步去失落综述和不相干文献，成果显示只要57篇持续流好氧颗粒污泥的紧密亲密相干研究（见下绿色小图）。

持续流好氧颗粒污泥的学术研究概况

在研究序批好氧颗粒污泥的3000多篇文章和几百个研究团队中，只要Mark的研究组获得成功，并将序批式好氧颗粒污泥推向利用，其理论根本是饥饿丰厚机理。在持续流活性污泥工艺中借助厌/缺氧、好氧手段等实现好氧颗粒污泥，今朝相干研究首要有两个标的目的：第一，以饥饿丰厚理论为主，试图将几个池子酿成饥饿段和丰厚段；第二，借助选择性理论，裁减轻的絮体，厥后进入加3分钟或5分钟的沉淀池，经由过程选择裁减絮状污泥。

持续流好氧颗粒污泥的相干研究和实验之所以意义严重是由于持续流污水厂占绝年夜大都，持续流好氧颗粒污泥需求的污水流态和现实水厂的污水流态相婚配，更适在项目革新，更轻易推行利用。

今朝，构成好氧颗粒污泥的手艺要害是以丰厚－饥饿体例运转，采纳3-5分钟的沉淀时候，冲刷裁减体例，颗粒污泥碳氮磷去除微生物的合作劣势。除此以外，在好氧颗粒污泥培育中颗粒化不但仅限在产甲烷微生物，与甲烷菌相近似的其他迟缓发展微生物中也可产生颗粒化现象。只需采取合适的反映器情势并以准确体例运转，在其他生物处置工艺也能构成颗粒污泥。此中升流式污泥床(USB)反映器布局有益在颗粒化进程。

推动研究——华益德持续流好氧颗粒污泥工艺路径

王凯军暗示，华益德持续流好氧颗粒污泥工艺路径最早并不是降生在尝试室，先是发觉在湖北的200吨/生成活污水处置项目中，厥后又在酒厂污水处置站进级革新项目中被发觉，酒厂污水处置站污水来历为白酒废水，设想处置水量为100m³，设想进水COD为10000mg/L。采取“调理池+UASB+一级SPND+二级SPND+混凝沉淀”工艺。

华益德公司在项目运营中发觉的好氧颗粒污泥以下所示，好氧颗粒污泥沉淀机能杰出，颗粒形态杰出。但随之也发生相干问题，好氧颗粒污泥发生的机理和缘由是甚么？

随后，华益德公司约请王凯军教员跟踪30000吨示范项目持续流好氧颗粒污泥现象的研究。以下图所示，华益德公司对持续流好氧颗粒污泥现象的研究分为以下两个部门：

第一部门是左上方红色区域的3000m³/d中试尝试区，操纵缺氧、好氧南北极情势进行实验，从研究成果来看，在3000m³/d中试尝试中呈现部门颗粒污泥现象，在该阶段颗粒化水平不太高；

第二部门是25000m³/d到27000m³/d中试尝试区，在原出缺氧、好氧的氧化沟中，分为一个缺氧区、一个好氧区，好氧区上部有分手器，以该种情势进行革新。从耗时两年获得革新成效能够从处置量、出水COD、氨氮浓度等方面来看：

从处置量和出水COD来看，旱季来水量少，平均处置量年夜约是2.5万吨；旱季来水量年夜，处置水量接近3万吨，雨天乃至会跨越3万方。出水COD方面，除去启动时有波动外，其余均不变达标，2021年、2022年均不变在25mg/L摆布。

从出水氨氮不变性来看，出水NH3-N实现不变达标，平均0.6 mg/L；较革新前的1.9mg/L，下降1.2mg/L；出水TN实现不变达标，平均10.3mg/L；较革新前的13.6mg/L，下降2.7mg/L，水质晋升较着，日均出水不变达标，消弭了该厂出水总氮不达标的风险。从统计学角度动身，出水氨氮值在2021年的最年夜值为-1.4 mg/L ；2022年的最年夜值为-0.83mg/L，均远低在较革新前的1.9mg/L。出水总氮值在2021年最年夜值为的-14.6mg/L；2022年的最年夜值为-13.5mg/L，均远低在革新前的13.6mg/L。

从颗粒污泥构成、粒径等来看，污泥颗粒化比例在20%摆布。启动后，颗粒化比例和平均粒径均逐步升高；在11月底，因为冬季水温下降，颗粒化比例和平均粒径的两项目标降落；从粒径散布环境来看，粒径<0.1µm的污泥逐步削减，污泥粒径逐步增年夜。

探讨素质—华益德公司持续流好氧颗粒污泥机理

1.持续流好氧颗粒污泥的非常现象阐发

王凯军暗示华益德的研究没有固执在饥饿丰厚理论中，持续流好氧颗粒污泥研究发觉一个反常现象，在缺氧区年夜部门氨氮和总氮获得去除，不像序批工艺总氮首要在好氧区被去除。基在反常现象对其菌群进行研究，发觉颗粒污泥中具有如具有PAO、DPAO、GAO功能菌等各类反硝化细菌。

经由过程间歇式活性污泥法尝试，对颗粒污泥进行强曝气处置，在曝气进程不雅察氮的转变，经由过程不雅察能够看出：颗粒污泥较多的氨氮去除量较多。其缘由是颗粒污泥布局致使同步硝化反硝化现象产生，曝气进程中氨氮转化为硝酸盐，在颗粒污泥内部产生反硝化现象。粒径必然环境下，内部缺/厌氧区跟着DO增添而削减；假如DO必然环境下，厌氧区随粒径削减而削减。证明粒径>0.2mm的污泥具有同步硝化反硝化能力，小在0.2mm的污泥一样具有同步硝化反硝化能力，是以揣度微氧池产生了同步硝化反硝化。

2. 持续流好氧颗粒污泥的饥饿-丰厚理论研究

如前所述，现阶段大都理论以丰厚为主，丰厚前提是为有足够的底物保持微生物发展的前提，微生物吸收挥发酸以后改变活性胞内聚合物，发展较为迟缓的聚磷菌能够成长，在持续的好氧污泥颗粒中丰厚前提判定的尺度是借助动力学理论权衡，进程较为复杂。华益德对反映器第一个池子处在微氧状况，可是又有足够的曝气量足以将年夜量氨氮转化硝酸盐，反映器处在好氧状况，饥饿现象没法产生。

王凯军传授按照华益德公司的尝试成果试图注释这一问题，针对持续流好氧颗粒污泥进程提出剪切引诱的逆饥饿-丰厚颗粒化构成进程的假说。剪切引诱的逆饥饿-丰厚颗粒化进程能够被分为三步：第一步颗粒污泥前体构成进程是絮状污泥在曝气剪切力感化下，构成颗粒污泥前体。在三千多篇相干学术研究中年夜部门都撑持剪切力感化下构成颗粒污泥这一现象，在高负荷的内置沉淀池构成选择感化；第二步颗粒污泥发展：颗粒污泥前体频频回流进入微氧池，在相对丰厚前提下得以敏捷发展，即：颗粒污泥在好氧区回流到缺氧区后，在不竭发展中生成必然粒径，从而致使微情况产生改变；第三步颗粒污泥分层成熟：必然粒径的颗粒污泥在微氧池情况前提下，功能微生物分层发展，终究构成成熟的颗粒污泥。

最初，王凯军暗示，国际上今朝对持续流好氧颗粒污泥的研究首要由两种理论指点：第一是饥饿丰厚理论；第二是选择压理论。华益德在持续流好氧颗粒污泥的研究意义有两点：第一，借助出产性范围3万吨程度，初步实现好氧颗粒污泥；第二，在特定反映器布局中表示出怪异的机制。华益德公司在持续流好氧颗粒污研究中表示出的机制是不是具有遍及性，是下一步需要深切研究的，一样该机制的发觉对持续流好氧颗粒污泥的研究也长短常主要的，将来值得在华益德公司研究根本上鞭策相干手艺的成长。

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