科技信仰16期｜浦華環保：基于厭氧缺氧流態化生物載體（FBC）的污水處理強化脫氮除磷技術打印
發布時間：2018-11-05來源：啟迪控股
啟迪控股在近年來的奮進征程中，一直致力于利用核心技術帶動產業發展，目前在環保、新能源、數字經濟、大健康等戰略新興產業領域已經構筑起強勁的核心競爭力。其中，擁有核心技術的各產業（集團）板塊構成了啟迪控股70%的總資產。2017年，啟迪控股官微曾推出#匠心之選#專欄，聚焦了12項啟迪核心技術和產業，展示精英智慧與科技信仰。今年，我們再度出發，進一步盤點啟迪擁有的核心技術，巡禮新興產業。敬請關注。本期#科技信仰#走進浦華環保，了解基于厭氧缺氧流態化生物載體（FBC）的污水處理強化脫氮除磷技術。
主流厭氧氨氧化FBC（Fluidized Biological Carriers，FBC）技術是啟迪控股旗下浦華環保擁有自主研發相關專利的污水處理技術，已通過科學技術成果鑒定并達到國際領先水平。該工藝是傳統MBBR工藝與活性污泥工藝在厭氧、缺氧、好氧段的有機結合，即借助了移動床生物膜工藝的特點，在生物反應池中投加可掛膜的懸浮填料，填料具有較高的比表面積，生物膜在填料內外表面都能大量生長。
在缺氧、厭氧反應池中，通過機械攪拌及推流實現FBC工藝，在好氧段通過曝氣實現FBC工藝。在好氧區實現碳化、硝化功能；在缺氧區實現厭氧氨氧化、短程反硝化及傳統反硝化功能；在厭氧區是實現了厭氧氨氧化，強化了厭氧水解酸化作用，對系統生物除磷起到良好的促進。
主流厭氧氨氧化FBC技術已在西安市第四污水處理廠一期工程（25萬噸/天）升級改造項目中進行了技術工程化實施，是世界范圍內實現生產規模的主流厭氧氨氧化項目。目前，該項目已穩定運行5年，實際運行出水水質大大優于《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）一級A標準，主要指標達到北京市《城鎮污水處理廠水污染物排放標準》A標準及類Ⅳ類排放標準。
技術先進性
1. 該技術研發了一種適用于“基于厭氧缺氧流態化生物載體（FBC）的污水處理強化脫氮除磷技術”的新型懸浮生物填料，為強化生物脫氮除磷奠定了工程基礎。
2. 該技術設計了一種大型無終點循環模式的厭氧缺氧FBC反應池，經在西安市第四污水處理廠改造工程中應用證明：缺氧反硝化時間由傳統的5~6h減少為2.6h，同時提高了脫氮效率，出水水質優于GB18918-2002一級A排放要求。
3. 該技術是一種節能節碳新工藝，在污水處理脫氮主流程中同時實現了一定程度的厭氧氨氧化，并充分利用了污泥內碳源以及厭氧FBC技術的強化水解作用。可大幅降低了污水處理廠的運行費用。
典型案例
西安市第四污水處理廠總占地面積為37.44hm2，服務面積約89km2。一期工程建設規模為25×104m3/d，現有總處理規模50×104m3/d。原出水水質執行《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）的一級B標準，2012年11月開始升級改造， 現出水水質大大優于一級A標準。
1. 此次升級改造工程通過工藝調整和工程措施，對原水中的碳源進行充分的保護和利用，避免NO3-N對厭氧釋磷環境的破壞，最大限度地利用生物除磷，實現主流厭氧氨氧化，同時兼顧節能降耗，現出水穩定達到準地表Ⅳ水標準。較本技術實施前每年節省化學除磷藥劑費900萬元，污泥處置費150萬元，噸水電費僅增加0.011元。
2. 該項目成功應用了一種大型無終點循環模式的厭氧缺氧FBC反應器，較傳統的活性污泥法可節省缺氧時間50%~70%（缺氧反硝化時間由傳統的5~6h減少為2.6h），脫氮效率是活性污泥法的二到三倍，出水TN可穩定在7mg/L左右、TP在0.2mg/L左右。可滿足進一步提高的出水要求。
3. “基于厭氧缺氧流態化生物載體的污水處理強化脫氮除磷技術”是一種節能節碳新工藝，在污水處理主流程中實現穩定的厭氧氨氧化，并在大型工程中得到成功應用，在國內外尚屬首次。
4. 在內碳源的開發利用方面作出了大量開拓性的工作，如初沉池污泥的利用、二沉池污泥內碳源的利用以及厭氧FBC技術的強化水解作用，實現了內碳源的充分利用，無外加碳源，對污水廠運行費用的降低具有重大意義。
社會效益與經濟效益
基于厭氧缺氧流態化生物載體的污水處理強化脫氮除磷技術可廣泛用于已有污水處理廠的技術改造和再生水利用項目。
（1）解決了污水處理廠升級改造中面臨的普遍問題，為當地污水資源生態化提標改造提供有力的支撐，以最經濟的方式保護當地的水環境。
（2）節水降耗、發展循環經濟、增加再生水廠產量，提高水資源的重復利用率，對我國城市化的建設、城市水污染的控制起到非常重要的作用。
（3）該技術用于升級改造工程占地小、模塊化、集成化程度高能耗低，為國家節約的大量寶貴的能源和土地資源，為業主節約了大量建設和運營成本。
該研究成果屬于集成技術，不僅有先進完備的技術路線，并且通過示范工程的驗證，具有整體性、可靠性和適應性，因此其推廣和產業化方面具備優勢。
2. 經濟效益與優勢
從投資成本上講，傳統污水廠一級B升級一級A，噸水投資成本為600~900元，該工藝的噸水投資成本在400~600之間，工程建設投資節省25~30%。同時占地節省10~20%。
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