項目承擔(dān)單位：北京城市排水集團(tuán)

    厭氧氨氧化（Anammox）工藝，是指在厭氧或缺氧條件下，微生物直接以NO3-或NO2-為電子受體，以NH4+為電子供體，將兩種氮素同時轉(zhuǎn)化為氮?dú)獾纳�物反�?yīng)過程，這個過程產(chǎn)生的能量可使厭氧氨氧化菌在厭氧條件下生存。厭氧氨氧化技術(shù)是目前已知的最經(jīng)濟(jì)的生物脫氮技術(shù)，與傳統(tǒng)的硝化反硝化技術(shù)相比，具有需氧量低、運(yùn)行費(fèi)用低和不需要外加碳源等優(yōu)點。在自然生態(tài)系統(tǒng)中，厭氧氨氧化菌則將亞硝態(tài)氮和氨氮直接氧化為氮?dú)�，以此實現(xiàn)氮循環(huán)。

    北京排水集團(tuán)科研人員歷盡10年實驗研究，攻克難關(guān)，自主培養(yǎng)出了“紅菌”，并在國內(nèi)率先成功應(yīng)用于工程實踐，打破了這一世界先進(jìn)技術(shù)在國內(nèi)自主研發(fā)應(yīng)用的空白，大大提升了中國污水處理的技術(shù)水平。這項技術(shù)為處理高氨氮廢水提供了決定性的技術(shù)支持，將廣泛應(yīng)用于垃圾滲濾液、污泥消化液、畜禽養(yǎng)殖廢水、味精廢水等高氨氮廢水治理中，小小的“紅菌”將在水處理行業(yè)發(fā)揮重要作用。

    （一）自主培養(yǎng)“紅菌”獲得成功。

    北京排水集團(tuán)科研人員自主創(chuàng)新，設(shè)計運(yùn)行了新型復(fù)合式生物膜厭氧氨氧化工藝，該工藝通過懸浮污泥和生物膜的協(xié)同作用解決了紅菌培養(yǎng)和富集的難題，將培養(yǎng)時間由原來的2年左右縮短至6個月，達(dá)到國際先進(jìn)水平。

    （二）實現(xiàn)“紅菌”生產(chǎn)性示范工程實踐和規(guī)�；�培養(yǎng)。

    北京市科委通過立項“用于處理高有機(jī)物高氨氮典型廢水處理的IC反應(yīng)器裝備研發(fā)與工程應(yīng)用”重大項目，支持排水集團(tuán)在自主培養(yǎng)“紅菌”的同時，突破了與工程應(yīng)用密切相關(guān)的多項關(guān)鍵技術(shù)，包括：短程硝化穩(wěn)定控制技術(shù)、菌種生產(chǎn)性富集和培養(yǎng)技術(shù)、功能微生物群落變化定向調(diào)控技術(shù)、厭氧氨氧化工藝快速啟動技術(shù)、溫度優(yōu)化及穩(wěn)定控制技術(shù)、溶解氧與PH精確監(jiān)測和控制技術(shù)等十余項關(guān)鍵技術(shù)。

    在突破關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，排水集團(tuán)建立了國內(nèi)首個完全自主知識產(chǎn)權(quán)的紅菌脫氮生產(chǎn)性示范工程，成功實現(xiàn)了生產(chǎn)性規(guī)模的厭氧氨氧化菌的富集和純化，厭氧氨氧化菌純度達(dá)到90%以上，氨氮去除率95%以上，主要技術(shù)指標(biāo)已達(dá)到國際先進(jìn)水平。

    北排“紅菌”技術(shù)取得了工程化應(yīng)用的重大突破，集團(tuán)建設(shè)了紅菌應(yīng)用工程化項目-高碑店污泥消化液處理工程，使中國成為國際上少數(shù)擁有該技術(shù)工程化能力的國家之一。建成運(yùn)行國內(nèi)第一項垃圾滲濾液“紅菌”脫氮工程，使?jié)B濾液處理技術(shù)發(fā)生了根本性變革。北排還進(jìn)一步將“紅菌”技術(shù)應(yīng)用于城市污水這一“低氨氮”特性污水的主流程脫氮工藝，沖擊行業(yè)技術(shù)制高點，為建設(shè)我國的水環(huán)境治理做出貢獻(xiàn)！

    本項目開發(fā)的高氨氮廢水處理新工藝具有如下優(yōu)勢

    1) 優(yōu)勢菌種富集：有機(jī)物產(chǎn)甲烷和厭氧氨氧化自養(yǎng)脫氮相對獨(dú)立，為產(chǎn)甲烷菌和厭氧氨氧化菌提供最佳的生長環(huán)境，實現(xiàn)了不同功能菌群的優(yōu)化生長，菌群活性和除碳脫氮效率高。

    2) 提高甲烷產(chǎn)量：污水中的有機(jī)污染物可最大限度的轉(zhuǎn)化成甲烷，將污水中蘊(yùn)含的能量充分回收，并減少溫室氣體的排放。

    3) 高效低碳的脫氮系統(tǒng)：采用新型厭氧氨氧化技術(shù)進(jìn)行生物脫氮，該技術(shù)節(jié)省曝氣能耗和外加碳源，較傳統(tǒng)工藝的去除負(fù)荷更高。

    4) 系統(tǒng)污泥產(chǎn)率低，溫室氣體排放少：系統(tǒng)除碳和脫氮以產(chǎn)甲烷菌、硝化菌和厭氧氨氧化為主，微生物產(chǎn)率系數(shù)低，系統(tǒng)污泥產(chǎn)量小，后續(xù)處理處置技術(shù)簡單。

    本項目開發(fā)的高氨氮廢水處理工藝，可推廣至制藥廢水、畜禽養(yǎng)殖廢水、焦化廢水、發(fā)酵類食品廢水等高氨氮廢水的治理，降低處理成本、提升能源回收量、提高脫氮效率、降低溫室氣體排放量，具有顯著地經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益，是未來污水處理的發(fā)展方向。