3.示范工程概况
“红菌”生物脱氮技术
3.1 项目情况简介
项目名称：高碑店污水厂“红菌”工程 设计规模：800 m3/d 目标污水：消化污泥脱水滤液 处理目标：TN去除率85%以上
2013年8月15日 2013年6月1日 2013年2月24日 2012年11月1日
交付使用 调试运行 进厂施工 开始工程设计
低耗高效的“红菌”生物脱氮技术开发 与工程实践
汇报提纲
１ 背景介绍 ２ 研发历程和成果 3 示范工程概况 4 运行结果分析 5 经济和社会效益 6 应用前景
1.PPT设计的规范性
1.背景介绍
污泥消化液&厌氧氨氧化
1.1 污泥消化液水质水量特点
组成：消化池上清液、消化污泥脱水液等 水量：为总进水量的0.5~2%，与消化池的污泥浓度等相关。 水质：氨氮高（300-2000 mg/L）； C/N低(1)；碱度不足(ALK/NH4+N=3.5)。
3.2 工艺流程与水质 工艺流程
水质
设计指 标 进水 出水
去除率 (%)
SCOD (mg/L)
450 300
33.3
氨氮 (mg/L)
550 40
92.7
总氮 (mg/L)
600 100
83.3
总磷 (mg/L)
10 2
80
悬浮物 (mg/L) 5000
30
97
3.3 构筑物组成
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9
NH4+ + NO2- = N2 + 2H2O
（ANAMMOX）
1.3 厌氧氨氧化脱氮工艺原理及优势
•20世纪80年代末，荷兰Delft工业大学在运行三级生物脱氮流化床反应器时发现了未知氮的消失，
称之为Anammox现象。迄今为止共发现9个种，分别归在5个属中，并建立了厌氧氨氧化菌科 （Anammoxaceae）。
sulfate”。
•“Candidatus Scalindua sorokinii”则从海洋中分离获得。
1.3 厌氧氨氧化脱氮工艺原理及优势
与常规硝化反硝化脱氮工艺相比
节省60%运行能耗 不需额外投加碳源 高负荷，低污泥产量 减少温室气体的排放
应用于污泥消化液旁侧处理
降低污水厂总氮负荷 减小处理构筑物体积 提高污水的脱氮效率 节省所需的外加碳源
2010
•扩大至示范 工程规模 •实际污水处 理研究
2011
•种泥基地 建设 •产业化推 广启动
2012
•消化液示范 工程建设 •渗滤液示范
工程建设 •城市污水红 菌脱氮研究
2013
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2.2 “红菌”脱氮技术的主要成果
➢成果一：生产性规模的红菌富集和纯化技术 ➢成果二：芮诺卡红菌生物脱氮工艺及集成技术 ➢成果三：红菌种菌生产、储存及复壮技术 ➢成果四：低碳氮比城市污水厌氧氨氧化脱氮技术
单位 座 座 座 座 座 座 座 座 座
数量 1 1 2 1 2 1 1 1 1
3.4 Retis 红菌脱氮控制系统
1.PPT设计的规范性
4. 运行结果分析
“红菌”生物脱氮技术
4.1 调试进程
7月1日~10日：系统联动调试设备 7月11日：系统通水运行 7月18日：接种活性污泥泥饼10吨， 开始驯化活性污泥 7月22日：接种第一批红菌，总氮去除 率达到25% 8月3日： 接种第二批红菌，总氮去除 率达到70% 8月14日：运行稳定，水质水量达标
1.3 厌氧氨氧化脱氮工艺原理及优势
第一阶段：短程硝化
硝化过程
反硝化过程
NH4+-N → NO2--N→ NO3--N → NO2--N → N2 短程全硝程化硝反化硝反化硝化
短程硝化节省25%曝气量和40%的有机物
第二阶段：厌氧氨氧化
ANAMMOX是九十年代后期正式确认发现的、全新的氨氮生物氧化代谢途径 和模式。在ANAMMOX过程中，氨氮和亚硝酸盐氮会在特殊菌种的作用下以 独特的方式相互结合而生成氮气，从而达到高效去除氨氮的效果：
污泥回流是否过低
N
N
增大或减小曝气量曝气量
增大流量 人技术
中试基地（一）
中试基地（二）
厌氧氨氧化反应器
调节池
半亚硝化反应器
进水
鼓风机
P-3
沉淀池 调配池 终沉池
出水
沉淀池
布水器
进水泵
污泥回流
`
两段式工艺——厌氧氨氧化UASB工艺，两组平行
混合罐
1.PPT设计的规范性
•其中8个种自污水处理厂或实验室内分离获得：
“Candidatus Brocadia anammoxidans”，“Candidatus Brocadia fulgida”，“Candidatus Kuenenia stuttgartiensis”， “Candidatus Scalindua brodae”和“Candidatus Scalindua wagneri” “Candidatus Anammoxoglobus propionicus”， “Candidatus Jettenia asiatica”， “Candidatus Anammoxoglobus
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2.3 发明专利及核心设备
设备标准化
控制智能化
系统集成化
8项专利技术
DO溢出设定区间
DO故障？
Y
进入人工模式， 并报警提示
减小流量 人工控制 人工控制
DO低于设定下限
DO高于设定上限
Y 进水流量是否过大
Y 进水流量是否过小
N Y
阀门是否无法开启
N Y
阀门故障
N Y
鼓风机是否异常
N Y
名称 储泥池 调节池 混凝沉淀池 反应池 二次沉淀池 储泥池1 提升泵井 设备间 综合车间
结构尺寸 L×B×H(m) 18×4.2×5.1 10×5.5×4.4 6.7×5.6×4.7 10×8×7 5.6×4×6.05 5.5×1.5×4.4 2.5×2×3.7 11.5×6.7×2.7 24.49×12.48×22.30
1.2 污泥消化液常规处理工艺的弊端
A 消化液直接回流工艺
污泥消化液如何高效脱氮？？ 工艺：将消化液回流到主流区，与进水一同处理。
优点：工艺简单，便于管理。 弊端：增加了污水厂氮负荷 ，影响脱氮除磷效率 。
B 硝化-反硝化工艺
工艺：氨氮氧化为硝氮，然后被有机碳源还原至氮气。 优点：工艺成熟，运行经验丰富。 弊端：处理费用高昂，20-50元/m3消化液。
1.PPT设计的规范性
2.研究历程和成果
短程硝化&厌氧氨氧化
2.1 “红菌”脱氮技术的研究历程
小试研究
中试及示范
产业化推广
•高氨氮短程 硝化 •厌氧氨氧化 两段式小试
•中试基地 建设 •城市污水 小试
2004- 2008 2007
•中试启动 成功 •一体化厌 中试研究
2009
•一体化中 试启动成功 •两段式负 荷提高