“红菌”技术领跑“污水还清” 国际首座城市污水厌氧氨氧化项目通过技术成果鉴定

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，成功攻克了城市污水厌氧氨氧化技术转化的关键瓶颈，实现长期稳定运行，出水总氮平均值为4.21毫克/升，最低达0.46毫克/升，远低于北京市地标B（DB11 890-2012）出水总氮15毫克/升的要求。为实现这一目标，排水集团进行了长达17年的孜孜探索。

当城市污水、工业废水、养殖废水和垃圾渗滤液等含氮废水中的氮素超标排入水体中，会导致水体黑臭、水华、赤潮等环境污染，脱氮是水污染防治的重点和难点。“污水厌氧氨氧化是公认的绿色低碳污水脱氮升级换代技术。与传统生物脱氮工艺相比较，厌氧氨氧化反应途径短、速率快；降低曝气能耗，节省脱氮药剂；降低污泥产量，减少温室气体排放，是污水处理领域实现‘双碳’目标的高科技利器。”排水集团厌氧氨氧化技术发明人张树军介绍道。

2006年，排水集团在追踪分析世界污水处理先进技术的基础上，把研发厌氧氨氧化技术，即“红菌”技术作为1号研发课题。然而在实际研发过程中充满了各种挑战。张树军说：“当时，国内尚处于小试和机理研究阶段，菌种培养和工程化难度极大。”

排水集团挑选精兵强将组建“红菌”技术研发团队，系统地进行菌群相互作用机理、环境因子调控等一系列科学研究，终于自主培育出了“红菌”。随后，排水集团加快研发速度，在国内率先突破“红菌”工程化培养瓶颈，建成全球最大的菌种基地，打造出完全自主知识产权的RENOCAR“红菌”脱氮技术。

一项原创技术从小试成功到落地应用，中间要经历多个环节，排水集团多年来一直坚持创新驱动，以技术创新带动产业升级。在科学的统筹规划下，排水集团在多种复杂高氨氮废水中进行了多个“红菌”项目的推广应用。

排水集团在湖北十堰渗滤液处理厂建设了一条全新的垃圾渗滤液处理工艺路线，以“同步反硝化产甲烷——厌氧氨氧化”的方式实现高效除碳脱氮。该项目建成后，渗滤液从处理前的总氮约3000毫克/升到出水时总氮小于40毫克/升，通过“红菌”脱氮技术，实现了高效、稳定的渗滤液脱氮。

排水集团还研究出应用于热水解污泥消化液的“红菌”脱氮工艺路线，建成并运行5座热水解污泥消化液“红菌”工程，每天脱氮量高达33吨。该项技术先后入选生态环境部《先进水污染防治技术目录》和科技部《国家绿色低碳先进技术成果目录》，并荣获北京市科学技术进步奖一等奖。

目前，城市污水处理面临着减污降碳与节能降耗两大难题，厌氧氨氧化技术对城市污水处理厂同步实现提效降碳及能源自给等多重目标提供了路径。排水集团在中国工程院院士彭永臻的指导和支持下，攻克了“城市污水短程硝化稳定维持”“低基质厌氧氨氧化菌的持留与富集”“冬季低温下功能菌活性维持”等国际公认的技术难题，形成了完全自主知识产权的技术体系和工艺路线，研制了配套的专属设备和智能控制系统。

“城市污水厌氧氨氧化技术具有极大的市场应用前景，使我国在此领域达到领跑世界水平，这一技术的突破和工程化将给城市污水处理带来革命性变化，开启污水处理的新纪元。”张树军说。