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科技成果——缺氧/好氧联合硫自养高效脱氮工艺技术

技术开发单位

天津城建大学、东莞市台腾环保材料科技有限公司、河北兆丰生

物科技有限公司

适用范围

缺氧/好氧联合硫自养高效脱氮工艺技术适用于污水处理行业，

特别是对于低碳氮比污水的脱氮效果显著，碳氮比适用范围在3-8之

间。使用该工艺处理低碳氮比污水，出水有机物浓度（以化学需氧量

COD计）低至50mg/L以下，出水总氮去除效率达到95%以上，对低

碳氮比市政污水及工业废水具有较好的适用性。通过对缺氧/好氧工

艺段的升级及硫自养段填料的改性，可实现有机物、总氮、总磷的高

效去除，出水满足或优于《地表水质量标准》（GB3838-2002）V类水

质标准。

该技术针对有机物含量（COD/TN比低）受限条件下，导致生物

脱氮效率低的问题。运行过程结合异养脱氮和自养脱氮，以达到高效

脱氮的目的。由于传统的缺氧/好氧废水生物处理技术广泛应用于市

政、工业废水的处理，以及硫自养脱氮效率高的特点，缺氧/好氧联

合硫自养高效脱氮工艺适用范围广。工艺的运行规模可针对处理水量

进行灵活调整，小水量（小于5000立方米/天）条件下，缺氧/好氧

联合硫自养工艺可建设成一体集成化水处理设备；对于大水量（大于

5000立方米/天）条件下，根据传统污水处理厂的建厂规范，建设为

钢混结构的缺氧/好氧联合硫自养工艺。该工艺所需的活性污泥，可

自然生长也可接种与其他污水处理厂，该污泥来源广泛。

工艺所需的载体填料为而改性的硫磺填料为自有技术，便于加工，

对上下游产业的依赖性较小。相对于新型脱氮工艺，如短程硝化反硝

化、厌氧氨氧化技术，缺氧/好氧联合硫自养工艺不需要精确控制运

行条件，如温度、pH、碱度、溶解氧等条件，这便于工艺的推广应用。

成果简介

针对低碳氮比水质条件下，生物脱氮效率低的问题。研发缺氧/

好氧联合硫自养高效脱氮工艺可实现高效脱氮。缺氧/好氧联合硫自

养高效脱氮工艺中，缺氧区在活性污泥的作用下利用进水中的有机物

及回流硝化液中的硝酸盐进行异养反硝化，以去除有机物和硝酸盐；

混合液进入好氧区后，进行曝气以去除氨氮；缺氧/好氧工艺段未去

除的硝酸盐进入硫自养工艺段，以硫磺为电子供体，硝酸盐为电子受

体，进行反硝化反应，强化脱氮效果。

技术效果

进水水质COD（化学需氧量，ChemicalOxygenDemand）浓度为

150-1000mg/L，TN（总氮，TotalNitrogen）为30-250mg/L，COD/TN

比为3-8时，缺氧/好氧联合硫自养高效脱氮工艺可消减有机物85%

以上，消减氮污染物90%以上。对于低强度低碳氮比市政污水的处理

效果可达到或优于《地表水质量标准》（GB3838-2002）V类水质标准，

出水可直接作为河道的补充水源。

知识产权情况

专利：一种脱氮硫杆菌的微生物载体，201610490033.8。

项目支持：

1、基于“铁-EPS-信号分子”交互机制解析黄铁矿-硫磺（FeS-S）

2

填料脱氮除磷机理及其应用的研究，天津市自然科学基金青年基金项

目，2019.04-2022.03，在研；

2、改良A2O-硫自养联合工艺高效脱氮除磷原理与调控策略，天

津市教委科研计划项目（2017KJ056），2018.01-2020.12，在研。

应用情况

示范一：石家庄良村南污水厂污水脱氮中试工程示范，位于河北

省石家庄良村，拥有示范中试工程1套。该中试系统处理能力45吨/

天，自2019年1月建成运行至今。根据良村南污水厂提供水质要求

和出水标准，出水标准达到地表水环境质量标准基本项目标准限值表

（GB3838-2002）IV类水。

示范二：浙江丽水青田污水厂，拥有厌氧/缺氧/SBR耦合硫自养

高效脱氮中试示范工程1套，处理规模24吨/天。中试工艺基于该污

水厂的厌氧+缺氧+SBR（序批式活性污泥法，SequencingBatchReactor

ActivatedSludgeProcess）工艺升级而来。污水厂原工艺通过在缺氧段

添加乙酸钠，促进异养反硝化脱氮，但这增加了污水处理成本，而且

补充过高，导致碳源消耗和补充不平