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生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)作為支撐生態(tài)文明建設(shè)和高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵力量，正面臨著轉(zhuǎn)型升級(jí)的迫切需求。環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力，正成為推動(dòng)產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展的核心力量。本欄目將聚焦生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的新技術(shù)、新裝備、新材料、新模式，深入宣傳推廣科技創(chuàng)新成果，及時(shí)發(fā)布環(huán)境技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)項(xiàng)，全面介紹行業(yè)內(nèi)的實(shí)用技術(shù)裝備和示范工程，引導(dǎo)行業(yè)持續(xù)創(chuàng)新，加快數(shù)字、智慧、科技的融合賦能，為經(jīng)濟(jì)社會(huì)全面綠色轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)力量。
環(huán)境技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)
項(xiàng)目名稱(chēng)：抗生素發(fā)酵廢水同步硝化反硝化與硫自養(yǎng)反硝化耦合脫氮除碳工藝
項(xiàng)目編號(hào)：HJJS-2023-2-05
獲獎(jiǎng)等級(jí)：二等獎(jiǎng)
完成單位：生態(tài)環(huán)境部華南環(huán)境科學(xué)研究所、華南理工大學(xué)、浦城正大生化有限公司
完成人：陳元彩、駱其金、姚武松、曾憲燦、宋嵩、賴(lài)后偉、劉立、劉暢、方偉、黃小毛、鄭品龍、黎京士、劉得軍、沈旭
項(xiàng)目簡(jiǎn)介
制藥廢水是國(guó)際上公認(rèn)的嚴(yán)重環(huán)境污染源之一，其中抗生素發(fā)酵制藥廢水成分復(fù)雜，具有高COD、高氮、高毒性、低碳氮比，生物難降解等特性，目前常規(guī)工藝存在總氮去除效能差、運(yùn)行成本高、排水毒性大等問(wèn)題，針對(duì)上述技術(shù)難點(diǎn)，研究團(tuán)隊(duì)歷經(jīng)10余年產(chǎn)學(xué)研聯(lián)合攻關(guān)，突破了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的好氧同步短程硝化反硝化(SND)與改良泥法硫自養(yǎng)反硝化(MSAD)耦合深度脫氮除碳新工藝，并得到廣泛工程應(yīng)用，主要?jiǎng)?chuàng)新如下：
1.首次突破抗生素發(fā)酵制藥廢水的好氧同步短程硝化反硝化(SND)脫氮技術(shù)，解決傳統(tǒng)生化工藝碳源制約、毒性制約等問(wèn)題。該技術(shù)根據(jù)抗生素發(fā)酵制藥廢水好氧處理系統(tǒng)進(jìn)水水質(zhì)特性，篩選馴化特定優(yōu)勢(shì)菌群和確定關(guān)鍵參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了生物毒性脅迫下的同步短程硝化、亞硝化和反硝化過(guò)程，解決了傳統(tǒng)AO工藝硝化液回流中的硝化菌影響缺氧區(qū)反硝化菌的脫氮效能，其帶入的溶解氧降低碳源利用率，導(dǎo)致總氮去除率低等問(wèn)題，具有無(wú)需外加碳源、同步高效脫氮、降低能耗、減少剩余污泥產(chǎn)量等特點(diǎn)。
2.率先研究與應(yīng)用抗生素發(fā)酵制藥廢水活性污泥硫自養(yǎng)反硝化(MSAD)技術(shù)，打破目前硫自養(yǎng)反硝化只能結(jié)合膜法(生物濾池)應(yīng)用的局限。該技術(shù)通過(guò)硫自養(yǎng)功能菌篩定和使用方法研發(fā)，首次在抗生素發(fā)酵制藥廢水活性污泥系統(tǒng)中馴化硫自養(yǎng)反硝化菌群，并成功應(yīng)用于現(xiàn)有系統(tǒng)的升級(jí)改造，與傳統(tǒng)濾池膜法SAD在濾池內(nèi)裝填硫磺濾料相比，無(wú)需改造原有設(shè)施和增加額外構(gòu)筑物，硫磺用量?jī)H為濾池膜法SAD用量的百分之一到萬(wàn)分之一，啟動(dòng)時(shí)間大幅縮短，極大減少了污泥產(chǎn)量及CO2排放量。
3.首創(chuàng)抗生素發(fā)酵制藥廢水SND—MSAD耦合深度脫氮除碳新技術(shù)，形成行業(yè)引領(lǐng)示范效益。該技術(shù)創(chuàng)造性將SND和MSAD兩種技術(shù)融合，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)差異化碳源下兩級(jí)階梯化極限脫氮，具有良好的抗毒性和脫毒性，形成成套的抗生素發(fā)酵制藥廢水處理新工藝。示范工程及相關(guān)應(yīng)用表明：在無(wú)外加碳源的條件下總氮去除率達(dá)90%以上，脫氮成本降低90%以上；實(shí)現(xiàn)毒性大幅度削減；綜合污泥產(chǎn)量減少約85%；N2O等溫室氣體減排90%以上；綜合運(yùn)行成本降低約20%-25%。
本項(xiàng)目獲得授權(quán)專(zhuān)利15項(xiàng)(發(fā)明專(zhuān)利12項(xiàng))，編制行業(yè)指南著作1部，發(fā)表22篇論文(SCI論文19篇)，成果經(jīng)中國(guó)環(huán)境保護(hù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)鑒定整體達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，同時(shí)獲得2022年度廣東省環(huán)境技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
本技術(shù)已成功應(yīng)用于正大集團(tuán)等相關(guān)知名企業(yè)，近三年累計(jì)處理水量達(dá)120萬(wàn)噸，經(jīng)濟(jì)效益超6500萬(wàn)元。該成果實(shí)用性強(qiáng)、極具推廣應(yīng)用價(jià)值，可顯著提高發(fā)酵制藥行業(yè)減污降碳、節(jié)能降耗、綠色發(fā)展水平，助力推進(jìn)行業(yè)高質(zhì)量綠色發(fā)展。
獲獎(jiǎng)感言
創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力，是實(shí)現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興、建成美麗中國(guó)目標(biāo)、屹立于世界民族之林的關(guān)鍵，是一個(gè)行業(yè)在不同時(shí)期、不同要求下發(fā)展的根本，亦是科研工作者安身立命之本。本項(xiàng)目是近年水污染防治解決焦點(diǎn)問(wèn)題中科技創(chuàng)新引領(lǐng)突破技術(shù)瓶頸、打通“產(chǎn)學(xué)研”環(huán)節(jié)的一個(gè)縮影。在全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家新征程中，美麗中國(guó)建設(shè)成為一項(xiàng)重要戰(zhàn)略目標(biāo)，要持續(xù)深入打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)，要大力推進(jìn)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展，在此背景下，需要?jiǎng)?chuàng)新和應(yīng)用更多的、全方位的綠色環(huán)保關(guān)鍵技術(shù)，助力行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
原標(biāo)題：環(huán)保新質(zhì)生產(chǎn)力 | 抗生素發(fā)酵廢水同步硝化反硝化與硫自養(yǎng)反硝化耦合脫氮除碳工藝
