成果名称 完成单位 报告编号
  低碳耐盐生物脱氮关键技术研究与应用 中蓝连海设计研究院有限公司 2024CNCI0001
成果简介
高盐含氮废水排放量大,污染严重,已严重制约工业农业的循环发展。2016年总氮纳入废水排放考核指标后,大量的污水处理厂面临提标改造的需求,总氮控制是其中的技术难点,尤其是高盐废水总氮脱除缺乏成熟可靠的菌剂产品及协同应用技术,且总氮脱除过程中碳源消耗量大。目前国内外的菌剂产品功能主要集中在COD降解和普通脱氮功能菌的研发及应用,未见到快速达标处理15%盐度下、耐低温<10℃、碳氮比小于3情况下总氮负荷超过0.4kg/m3.d的耐盐脱氮菌剂、低碳协同脱总氮处理负荷为2-3kgTN/m3.d的深度极限脱总氮产品和协同处理工艺及废水稳定处理控制方法。因此,研发高效的低成本低碳处理生物产品、低碳协同材料产品及其适用性工艺技术,提高总氮处理负荷,降低废水处理投资运行成本,形成稳定高效的产品应用技术是目前高氮含盐废水处理亟待解决的问题,也是高氮含盐废水生化处理技术研究重点之一。中蓝连海设计院有限公司从2009年开始布局高氨氮高盐废水生化处理领域,逐年立项课题进行技术攻关,共计布局15个省市集团课题及13个自主立项课题进行耐盐、脱氮微生物菌剂及工业难降解废水处理工艺技术体系的创新研发。
本项目属于废水治理领域。
项目分析高盐含氮废水生物硝化反硝化脱氮反应原理,并以高氮废水生化降解原理及低碳低成本处理关键技术为出发点开展研究。氮的微生物降解作用原理分为三种:氨化菌将有机氮转化为氨氮、硝化菌及亚硝化菌将氨氮转化为硝态氮、反硝化菌将硝态氮转化成氮气,从而达到彻底脱氮的目的,反硝化为最终彻底脱总氮的关键步骤。有机污染物的降解原理为微生物在生长及利用能源反硝化的过程中通过生物化学反应将有机物转化为CO2和H2O,达到COD脱除的目的。
项目针对异养细菌以有机物作为碳源和电子供体提供能量、自养菌以氢、单质硫、硫化物、铁离子等还原性物质作为电子供体,使氮转化为氮气的过程,并结合耐盐微生物生产补充溶质等特性,从全球范围内多领域的自然界环境样品中筛选高效耐盐脱氮菌种,采用限制性底物组配(技术秘密)的筛选方法,结合限制酶技术,筛选出了睾丸酮丛毛单胞菌LH-N5、红城红球菌LH-N13、食异源鞘氨醇菌株LH-N22、嗜盐弧菌YL5-2、嗜盐鱼芽孢杆菌LH-B.0015等多种耐盐反硝化专利菌株(专利ZL201310061410.2等),菌株可在≤15%盐度下同步硝化反硝化、异养反硝化、自养反硝化脱氮,并可实现低温、高温脱氮,氮处理负荷可达2-3kg/m3.d,且多株嗜盐菌能生产四氢嘧啶等渗透压补偿溶质,使菌种具有较强的耐盐能力,能够替代蒸发、浓缩结晶、蒸胺、吹脱等物化超高盐、高氮废水处理技术。
根据菌种相同或不同的脱氮特性、协同特性、抑制特性等,通过不同菌种高密度半固态发酵及液态、固态交替组合发酵、多菌组合协同发酵等技术,成功生产出高性能的耐盐同步硝化反硝化、缺氧/兼氧耐盐反硝化、自养反硝化等耐盐脱氮菌剂。菌剂多次重复生产,生产成功率100%,可重复性100%,解决对原始菌种在扩大培养过程中,活力及耐盐特性、脱氮特性等功能的特性难以高效维持的问题。并结合固定化生物酶流化生物膜技术,使其发挥最大降解特性,在高盐环境下,高效降解总氮、有机物等污染物,实现低碳节能减排。
合作完成单位
1.江苏方洋水务有限公司  
成果完成人
1.王开春  2.田凤蓉  3.郭 磊  4.徐 军  5.孙文妮  6.李宏毅  7.程志刚  8.李 坤  9.王 强  10.李慧芬  11.江 云  12.史新星  13.洪 磊  
成果评价情况
  评价单位: 中国化工信息中心有限公司 报告编号: 2024CNCI0001 评价日期: 2024-06-16
评价意见
综合评分:89.05。
2024年6月16日,中国化工信息中心有限公司在北京组织召开了中蓝连海设计研究院有限公司和江苏方洋水务有限公司承担的“低碳耐盐生物脱氮关键技术研究与应用”项目科技成果评价会。评价委员会听取了成果完成单位的汇报,审阅了相关资料,经质询和讨论,形成意见如下:
1.项目资料齐全,符合评价要求。
2.筛选获得了睾丸酮丛毛单胞菌LH-N5、木糖氧化无色杆菌木糖氧化亚种LH-N25、噬氨副球菌LH-N40、红城红球菌LH-N13、食异源鞘氨醇菌LH-N22、嗜盐弧菌YL5-2、嗜盐鱼芽孢杆菌LH-B.0015、泰坦尼克盐单胞菌LH-B.0026、嗜碱盐单胞菌LH-B.0040等多种耐盐脱氮微生物菌种,并通过高密度发酵技术及装备实现工业化生产。
3.在菌种构建、扩增和应用等方面实现创新。构建了微载体固定耦合生物膜流化技术、耐盐自养反硝化技术和高效微生物智能投加技术。总氮处理容积负荷可达2-3kg/m3.d ,且可以在低温下实现高效脱氮。
4.技术已成功应用于焦化废水、化工废水等高盐废水处理工程实践,用户反映良好。
5.技术成果获授权发明专利21件,授权实用新型专利3件,制定企业标准1件。
评价委员会认为该项目在耐盐脱氮菌剂构建技术及应用方面达到国际领先水平,同意通过评价。
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