2019年北京市科学技术奖提名公示内容（公告栏）
一、项目名称
污水深度生物脱氮技术及应用
二、候选单位
1、中国科学院生态环境研究中心;
2、北京工业大学;
3、中持水务股份有限公司;
4、信开水环境投资有限公司;
5、哈尔滨工业大学
三、候选人
1、王爱杰;
2、彭永臻;
3、程浩毅;
4、梁斌;
5、刘文宗;
6、邵凯;
7、侯锋;
8、张亮;
9、崔丹;10、韩京龙;11、王鸿程;12、李智灵;13、邵彦青;14、孙移鹿;15、祁淑敏
四、项目简介.
2015年“水十条”的实施开启了我国对污水排放标准强制性执行的新阶段。

我国城镇污水和工业园区污水的低碳氮比特征突出，处理系统普遍面临着进一步提标减排的压力，氮素污染物（总氮）深度削减的需求尤为迫切。

然而，常规生物脱氮工艺对污水内部碳源的利用效率较低，总氮达标强烈依赖外部碳源投加，从而造成外部碳源“投不起”和污水深度脱氮运行成本高昂的问题。

同时，水中混入含氮毒害性有机物的情况下，有机氮生物解构难成为制约此类污水深度脱氮效率的工艺难题。

该项目围绕低成本深度生物脱氮需求，在生物脱氮机制、过程优化调控和新型脱氮工艺等方面取得了具有创造性和应用价值的成果，以关键技术为核心的优化集成工艺实现了大规模工程应用。

主要创新点如下：
【控碳脱氮】——发明了污水碳源优化分配与多相循环利用调控技术，突破了低碳氮比污水碳源利用难题。

针对低碳氮比污水深度脱氮过度依赖外部碳源投加的问题，发明了污水原有碳源优化分配与多相循环利用调控技术，发展了碳源可控调节型生物强化脱氮工艺系统，显著提升了有限碳源条件下污水的深度脱氮效率；针对外部碳源“投不准”、
COD深度达标难的问题，发明了反硝化碳源精准投加技术，有效提升了深度脱氮工艺的运行稳定性与经济性。

【解构脱氮】——发明了微生物激活加速含氮有机物快速解构氨(胺)化技术，突破了含有机氮污水总氮污染物深度消减的关键限速步骤。

针对含氮毒害性有机物制约污水总氮消减和达标排放的问题，发明了弱电介入和微氧介入两种生物激活调控方法，构建了新型厌氧水解酸化工艺系统，大幅加速了含氮有机物的氨（胺）化进程。

【自养脱氮】——发明了硫铁共促微生物代谢偶联强化自养生物脱氮技术，突破了低成本深度脱氮工程难题。

针对污水脱氮达到特别排放限值运行成本高昂的问题，发现了微生物硫、铁反硝化过程的代谢耦联规律，发明了不依赖有机碳源的自养反硝化脱氮方法，发展了硫-铁协同驱动高负荷自养反硝化滤池深度脱氮工艺，大幅度降低了污水深度脱氮的运行成本。

【成果总结】——该项研究取得的核心理论与技术成果获得授权发明专利40项，发表SCI 收录论文95篇，发明了系列低成本、实用化的污水处理新技术、新材料和新工艺，相关技术与产品已在全国15个省市完成49项工程推广应用，年处理污水量超过6亿吨，年总氮减排1.4万吨，COD减排40.2万吨，为包括北京市在内的我国污水厂节能减排和水质深度净化提供了重要支撑。

五、主要支撑材料目录
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六、提名意见
2015年“水十条”的实施开启了我国对污水排放标准强制性执行的新阶段，污水处理标准提升与运行成本高昂的矛盾日益突显。

这一问题在以北京为代表的、执行最严格污水排放标准的地区尤为突出。

该项目针对我国低碳氮比污水深度脱氮亟待攻克的污水内部碳源利用难、外部碳源“投不起”且“投不准”的问题，运用水处理微生物代谢调控原理，发展了污水深度生物脱氮理论与技术，取得了一系列有重要科学意义和应用价值的研究成果，尤其是在污水碳源操控高效脱氮、含氮有机物快速解构氨(胺)化和非碳源依赖污水深度脱氮三个方面取得了重要突破，发明了系列低成本、高效率、实用化的污水处理新工艺和新材料。

相关技术和产品应用于几十项污水处理工程，取得了良好的提标增效和降耗减排效果，环境效益和经济效益显著，有力支撑了包括北京市副中心生态补水工程在内的多个重要水生态文明建设项目。

提名该项目为北京市科学技术奖（技术发明奖）（一等奖）。