【先进技术】低碳氮比废水自活性耦合深度脱氮除磷技术

项目主要完成单位：深圳市深港产学研环保工程技术股份有限公司

主要完成人：王胜凡，王磊，骆灵喜，毛克威，杨小毛，王波，庄毅璇，王先成，蔡小滨，吴锋

适用领域：生活污水尾水总氮深度处理、低碳氮比工业废水深度处理、地下水硝酸盐污染深度处理、新型污水处理组合工艺开发与应用

项目/技术简述:

低碳氮比废水自活性耦合深度脱氮除磷技术（以下简称“本技术”）采用多种还原态矿物材料为主要原料，按照特殊比例耦合制备出自活性反硝化载体材料。在载体材料表面接种培养驯化的脱氮功能菌（兼性厌氧菌），通过脱氮功能菌的自养反硝化过程，利用还原态矿物载体材料作为电子供体，将硝态氮、亚硝态氮还原成氮气，实现总氮的去除。同时在自养反硝化过程中释放的Fe²⁺被氧化成Fe³⁺，与水溶液中PO₄^3-结合，生成Fe₃(PO₄)₂(OH)₂沉淀，实现同步除磷。

技术原理示意图

本技术能有效解决现有深度脱氮技术存在的药剂消耗量大、运行成本高，深度脱氮与减碳难以兼容的问题。研究成果可实现低碳氮比污水处理厂尾水深度处理，为现有的污水厂出水达到地表水IV类水升级改造提供一种经济高效的技术选择。

技术亮点：

（1）采用环境友好的还原态矿物材料制备用于自养反硝化的自活性载体材料；

（2）以无机物还原态矿物作为电子供体，深度脱氮过程无需外加添加碳源，不会造成出水COD超标，同时减小了碳排放量；

（3）与传统工艺相比，污泥产量小甚至不产泥，运行能耗低，运行成本较传统工艺可降低50%以上；

（4）深度脱氮自活性载体中采用多种还原矿物材料进行耦合，自养反硝化过程中不同的电子供体具有协同促进作用，自养反硝化速率快，脱氮负荷高，对硝态氮的去除率接近100%，出水总氮浓度可降低至1.5mg/L以下；

（5）传统反硝化脱氮工艺受溶解氧的限制较大，需在较低溶解氧条件下才能实现总氮的去除，本项目技术采用特殊的除氧方法，能在高溶解氧进水条件下实现自养反硝化。

推广应用、案例情况：

深圳市南山区牛成河水质提升设施（3000m³/d）

牛成河水质提升设施于2005-2006年间建成。在建成使用的10多年间，牛成河水质提升设施发挥了十分重要的作用，年处理污水约100万方，避免了污水直接流入水库，有效地保护了深圳铁岗水库的水质。

深圳市南山区牛成水质提升设施改造工程处理工艺为：预沉淀+人工快渗+自养反硝化脱氮滤池。滤池的进水水质情况为：总氮：8~12mg/L，进水溶解氧：6~9mg/L，进水pH值：6.5~7.5，设计停留时间为20min，该项目运行以来出水水质稳定，主要水质指标能达到地表水IV类水标准。

脱氮除磷滤池全貌

脱氮除磷滤池运行情况（左）滤池出水（右）