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一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 近十幾年來，隨著污水廠一級A排放標(biāo)準(zhǔn)的提標(biāo)改造工作的快速推進(jìn)，有效削減了全國范圍內(nèi)有機(jī)物、氮源及磷源的排放，有效緩解了水生態(tài)環(huán)境的壓力，在一定程度上控制了黑臭水體及富營養(yǎng)問題的發(fā)生。然而全國范圍內(nèi)的水污染問題是分布不均的，部分流域存在環(huán)境容量較小、生態(tài)環(huán)境脆弱，容易發(fā)生嚴(yán)重環(huán)境污染問題，2015年環(huán)保部針對生態(tài)環(huán)境脆弱等敏感水體提出更為嚴(yán)格的特別排放限值。隨后北京、河南、天津、安徽、江蘇和浙江等省市相繼發(fā)布了新的地方排放標(biāo)準(zhǔn)，各地出臺的高標(biāo)排放限值在污水處理廠掀起了新一輪的提標(biāo)改造工作。

PiSADN污水高效低成本深度脫氮技術(shù)是國內(nèi)外首次提出的污水高效低成本深度脫氮解決方案 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 到2020年底，全國大部分新建污水處理廠和敏感區(qū)域污水處理廠均已經(jīng)提標(biāo)到一級A標(biāo)準(zhǔn)。由于我國的城市污水C/N比普遍偏低，難以滿足脫氮要求。當(dāng)前污水處理廠主要采用投加有機(jī)碳源的方式強(qiáng)化反硝化脫氮，為此大大增加了成本。為解決此問題，近年來學(xué)術(shù)界、工業(yè)界致力于尋找化學(xué)碳源以外的替代性電子供體以實(shí)現(xiàn)低成本的污水脫氮，其中，硫自養(yǎng)反硝化技術(shù)是重點(diǎn)關(guān)注對象。 基于S0的自養(yǎng)反硝化工藝（SADN）是一種新興的低成本污水脫氮技術(shù)。但S0的溶解度低導(dǎo)致它的生物可利用性差，因而限制了SADN的速率而阻礙工藝的推廣應(yīng)用。本技術(shù)研究創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)，揭示了SADN中加入少量有機(jī)碳除促進(jìn)SADN反應(yīng)速率的機(jī)理，并豐富了有機(jī)物投加條件下的多種不同硫形態(tài)電子供體或有機(jī)物電子供體的反硝化路徑。此外，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)通過在SADN體系自發(fā)形成多硫化物（Sn2-），其生物可利用性遠(yuǎn)高于S0。Sn2-一旦產(chǎn)生，可迅速被硫氧化反硝化菌利用，實(shí)現(xiàn)污水中硝氮的快速還原。這一通過多硫化物介導(dǎo)并加速硫自養(yǎng)反硝化的技術(shù)，稱為PiSADN反應(yīng)過程（Polysulfide-involved SADN），是國內(nèi)外首次提出的污水高效低成本深度脫氮解決方案。 目前本技術(shù)已經(jīng)申請了1個(gè)國家發(fā)明專利，已發(fā)表2篇SCI學(xué)術(shù)論文，其中一篇發(fā)表在環(huán)境領(lǐng)域頂級期刊Water Research上，因此，本技術(shù)具有先進(jìn)性和獨(dú)占性。

該技術(shù) COD 消耗量節(jié)省 40%以上，有效解決了現(xiàn)階段污水脫氮除磷中碳源不足的問題，可提高脫氮除磷效果，除磷效率接近 100%。該項(xiàng)技術(shù)，還可靈活應(yīng)用到現(xiàn)有的污水處理工藝中，如連續(xù)流的 A2/O、或續(xù)批式 SBR 工藝等。該技術(shù)除了有效提高碳源利用率外，還可降低氧氣消耗量 30%，減少污泥產(chǎn)量 50%。此工藝的最大特點(diǎn)是，利用反硝化聚磷菌生物學(xué)特性達(dá)到“一碳兩用”的目的， 有效提高脫氮除磷效率。

一種新型的高效生物脫氮技術(shù)，特別針對我國特殊污水處理國情開發(fā)研制。 該技術(shù)具有無需有機(jī)碳源、脫氮負(fù)荷高（1.1-1.5 kg NO3--N/(m3 .d)、處理成本低、占地面積小等優(yōu)點(diǎn)，適用于我國大范圍的低碳氮比污水脫氮。 

該技術(shù)主要應(yīng)用于環(huán)境工程污水處理領(lǐng)域。首次將雙污泥反硝化除磷工藝和誘導(dǎo)結(jié)晶技術(shù)結(jié)合起來，解決了限制傳統(tǒng)污水處理生物脫氮除磷工藝中碳源不足和泥齡矛盾等問題。

該成果具有智能化和高效除磷脫氮的特征，占地、投資和運(yùn)行費(fèi)用均低于傳統(tǒng)A2/O型除磷脫氮工藝，本項(xiàng)目擁有兩項(xiàng)發(fā)明專利。2006年11月8日以錢易院士為組長的專家組鑒定結(jié)論為國際領(lǐng)先水平。

針對服務(wù)區(qū)污水處理的相關(guān)技術(shù) 一、項(xiàng)目分類 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、成果簡介 現(xiàn)有高速公路服務(wù)區(qū)污水處理系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)不合理，直接套用市政污水工藝，無法有效應(yīng)對服務(wù)區(qū)高波動、高氨氮的水質(zhì)特征，普遍存在設(shè)備運(yùn)行維護(hù)難、生化系統(tǒng)穩(wěn)定性差和經(jīng)常崩潰、出水氮磷不達(dá)標(biāo)等突出問題。產(chǎn)生黑臭水體，頻繁遭到附近村民投訴的現(xiàn)象。 為了解決以上問題，本技術(shù)為堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先與綠色發(fā)展，營造青山綠水的美好環(huán)境，解決服務(wù)區(qū)污水超標(biāo)排放污染環(huán)境的問題，創(chuàng)新性的提出了針對高速服務(wù)區(qū)污水處理的新模式即“源頭分離、智能調(diào)蓄、分類處理、強(qiáng)化脫氮”的十六字字方針。即對服務(wù)區(qū)污水采用尿液分離技術(shù)，分離出高氮磷的尿液廢水，降低后續(xù)污水處理設(shè)施處理負(fù)荷；并采用人工智能算法動態(tài)控制尿液廢水的收、貯、排，實(shí)現(xiàn)尿液廢水智能動態(tài)調(diào)蓄，達(dá)到后續(xù)綜合污水氮磷濃度削峰填谷，降低波動率，減少沖擊；對尿液廢水和綜合污水采用分類處理策略，研發(fā)高效生化脫氮技術(shù)，結(jié)合智能控制系統(tǒng)，針對不同波動率的污水采用不同的抗沖擊抗波動策略，實(shí)現(xiàn)服務(wù)區(qū)污水針對性控制；最后強(qiáng)化綜合污水處理系統(tǒng)的脫氮能力，研發(fā)具有強(qiáng)化脫氮能力的“菌巢”材料及其反應(yīng)器，實(shí)現(xiàn)主體污水處理工藝強(qiáng)脫氮、抗沖擊的效果，保證出水穩(wěn)定達(dá)標(biāo)。 目前國內(nèi)沒有專門針對服務(wù)區(qū)污水處理的相關(guān)的技術(shù)，本技術(shù)已在實(shí)驗(yàn)室小試和現(xiàn)場中試試驗(yàn)尺度上驗(yàn)證了該新工藝和新思路的可行性，目前本技術(shù)已經(jīng)申請了三個(gè)國家發(fā)明專利，2篇學(xué)術(shù)論文正在撰寫中。這表明本技術(shù)具有很強(qiáng)的先進(jìn)性和獨(dú)占性。

本發(fā)明提供一種提高冬季低溫污水生物反硝化脫氮的方法，該方法包括步驟：采用序列間歇式活性污泥法運(yùn)行方式，將馴化好的活性污泥和硝酸鹽廢水置于四個(gè)連續(xù)攪拌反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，用冷卻水循環(huán)器將所述反應(yīng)器中的水溫控制在5～15℃溫度狀態(tài)下。從四個(gè)反應(yīng)器中取樣測定總氮，我國GB18918-2002要求總氮的最高排放標(biāo)準(zhǔn)為20mg/L，結(jié)合測定的結(jié)果分析最終排放總氮的量是否達(dá)標(biāo)。本發(fā)明的效果是采用該方法能夠在低溫條件下投加介體后顯著提高了生物脫氮，達(dá)到了我國《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(GB18918-2002)》要求總氮的最高排放標(biāo)準(zhǔn)。氧化還原介體的應(yīng)用克服了在低溫條件生物脫氮速率慢的缺點(diǎn)并為高效降解含氮污染物提供了新的思路。