2018年10月17日，由啟迪桑德（清華系）全資控股的浦華環(huán)保股份有限公司發(fā)布了一則聲明，矛頭直指中國(guó)工程院院士彭永臻前幾日發(fā)表的《西安第四污水處理廠短程反硝化和部分Anammox現(xiàn)象的緣起、發(fā)現(xiàn)、研究與展望》中對(duì)浦華環(huán)保專利的剽竊及質(zhì)疑，事件的矛盾點(diǎn)是在厭氧缺氧池投機(jī)填料來實(shí)現(xiàn)短程反硝化+部分厭氧氨氧化（厭氧氨氧化細(xì)菌富集后為肉眼可見紅色顆粒污泥，俗稱為“紅菌”）的專利到底是屬于那一方？讓我們來看一下事件的全程回顧！

 

浦華環(huán)保發(fā)聲明稱擁有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)！

關(guān)于西安第四污水處理廠改造工程技術(shù)成果及FBC工藝包技術(shù)的

鄭重聲明

我公司自主研發(fā)的FBC工藝包技術(shù)于2012年在西安第四污水處理廠一期改造工程成功應(yīng)用，并穩(wěn)定運(yùn)行近6年之久，形成了一系列完整的知識(shí)產(chǎn)權(quán)（發(fā)明及實(shí)用新型專利），率先并持續(xù)發(fā)表研究成果，所取得的成就獲得了業(yè)界廣泛關(guān)注，現(xiàn)已進(jìn)入商業(yè)推廣階段。

 

FBC工藝包采用雙泥齡技術(shù)，在本工程應(yīng)用過程中形成了較為穩(wěn)定的主流厭氧氨氧化，屬于重大發(fā)現(xiàn)，對(duì)于我國(guó)污水處理廠提標(biāo)改造具有重要的應(yīng)用價(jià)值，已經(jīng)成為水處理行業(yè)的熱點(diǎn)之一。這是在世界范圍內(nèi)、溫帶氣候條件下、大型污水處理廠（25萬噸/日）實(shí)現(xiàn)厭氧氨氧化的首例。但是，由于某些不良廠商不擇手段票竊技術(shù)，非法將FBC技術(shù)重新冠名據(jù)為己有，并進(jìn)行商業(yè)宣傳，誤導(dǎo)不明真相的人士在媒體上為其發(fā)聲，嚴(yán)重侵犯FBC技術(shù)擁有方浦華公司的權(quán)益和聲譽(yù)，特此鄭重聲明如下：

 

一、西安四污改造工程厭氧缺氧區(qū)投加填料技術(shù)路線的起源

2011年11月《西安市第四污水處理廠升級(jí)改造工程可行性研究報(bào)告》（工程號(hào)2011-SX0075）提出該工程在原倒置A2O二藝基礎(chǔ)上“在缺氧或厭氧反應(yīng)器中，通過機(jī)械攪拌使填料移動(dòng)”，并提當(dāng)“可根據(jù)不同的來水水質(zhì)，選擇不同的填料填充率”。

 

考慮到西安四污一期二程厭氧缺氧段總停留時(shí)間僅為3小時(shí)，而且用地緊張生化部分無法擴(kuò)容，因此，我公司在投標(biāo)文件提出了適合于該改造工程現(xiàn)狀、滿足提標(biāo)要求的厭氧和缺氧區(qū)投加填料的工藝包方案（包括可施工的詳細(xì)圖紙、計(jì)算書、設(shè)備與材料的具體型號(hào)等），于2012年10月中標(biāo)，同月開工建設(shè)，根據(jù)設(shè)標(biāo)文件承諾的工期和設(shè)備和材料（含填料）于12月底陸續(xù)到場(chǎng)。2013年1月土建改造工程完工，2013年4月項(xiàng)目整體完工。厭氧缺氧填料的技術(shù)參數(shù)是我公司根據(jù)本工程的流態(tài)化需要，在好氧填料配方的基礎(chǔ)上調(diào)整確定的，并指定生產(chǎn)廠家按照技術(shù)參數(shù)生產(chǎn)供貨。

 

FBC工藝包技術(shù)集成了生物載體系統(tǒng)、流化系統(tǒng)、分離及安保系統(tǒng)、亞硝酸鹽制備系統(tǒng)、厭氧氨氧化系統(tǒng)、設(shè)備自控系統(tǒng)等。我公司作為西安第四污水處理廠一期改造須目總承包方及全部核心技術(shù)的提供方，擁有完全的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

 

二、知識(shí)產(chǎn)權(quán)及研究成果

 

我公司圍繞FBC工藝包技術(shù)及西安第四污水處理廠改造工程技術(shù)成果形成了一系列自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)：

 

（一）專利

1、《一種厭氧、缺氧MBBR反應(yīng)池》，專利號(hào)z1201420565019.6，申請(qǐng)專和日2014年9月28日，授權(quán)公告日2015年1月7日；

《一種厭氧、缺氧MBBR反應(yīng)池》，專利號(hào)ZL201410509327.1，申請(qǐng)專利日2014年9月28日，授權(quán)公告日為2017年1月4日；

2、《基于厭氧缺氧流態(tài)化生物載體的污水處理方法及系統(tǒng)》，申請(qǐng)專利日2016年12月29日，授權(quán)公告日2017年11月7日，專利號(hào)ZL201621468082.3；

 

3、《一種填料分隔裝置》，申專利日2014年9月25日，授權(quán)公告92015年1月28日，專利號(hào)ZL201420556196.0；

 

4、《污泥缺氧和強(qiáng)化水解厭氧的多格式A2O系統(tǒng)》，申請(qǐng)專利日2015年2月2日，授權(quán)公告日2015年8月19日，專利號(hào)ZL201520073265.4；

 

5、《一種污水活性初沉水解池》，申請(qǐng)專利日2015年6月29日，授權(quán)公告日2016年4月13日，專利號(hào)ZL201520456984.4。

 

（二）論文及會(huì)議報(bào)告

 

1、錢亮、賀北平等，西安第四污水處理廠一期二程升級(jí)改造經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，《中國(guó)給水排水》2016年1月；

 

2、錢亮、賀北平等，城市污水A2/O移動(dòng)床生物膜工藝菌群結(jié)構(gòu)分析，《中國(guó)給水排水》2016年5月；

 

3、Keke Xiao,Beiping He,LiangQian.et al.Nitrogen and phosphorusremoval using fluidized-carriers in a full-scale A2O biofilm system,《Biochemical EngineeringJournal》,2016,115:47-55.

 

4、錢亮、賀北平等，投加生物填料實(shí)玩，AAO二藝改造的案例分析，《凈水技術(shù)》2017年1月。

5、會(huì)議報(bào)告

錢亮，“面向類IV類排放標(biāo)準(zhǔn)解決方案—FBC深度脫氮除磷工藝”，中國(guó)污水處理廠提標(biāo)改造高級(jí)研討會(huì)（第二屆），2018年9月，安徽合肥。

 

（三）成果鑒定

 

于2016年11月16日，由中國(guó)環(huán)境科學(xué)完組織專家召開了“基于厭氧缺氧流態(tài)化生物載體的污水處理強(qiáng)化脫氮除磷技術(shù)”技術(shù)鑒定會(huì)，成果達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

 

（四)獲獎(jiǎng)

 

2017年10月獲得中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)頒發(fā)的《環(huán)�？萍紕�(chuàng)新示范項(xiàng)目》。以上技術(shù)成果為我公司主導(dǎo)研發(fā)，擁有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)，對(duì)于任何不實(shí)言論和技術(shù)成果存在的任何侵權(quán)行為，我公司保留追究的權(quán)利。

 

浦華環(huán)保有限公司與清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院是技術(shù)與科研長(zhǎng)期合作單位，浦華源于清華，專注水污染防治及水生態(tài)不境建設(shè)30年，非常注重技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新，擁有雄厚的技術(shù)積淀（擁有近200項(xiàng)專利等），具備全過程整體解決方案的實(shí)力。若業(yè)界對(duì)上述技術(shù)抱有興趣，我公司可提供相關(guān)的數(shù)據(jù)、圖像、實(shí)施記錄等資料與大家分享，共同推動(dòng)水處理行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步與健康發(fā)展。

浦華環(huán)保有限公司

2018年10月17日

 

彭永臻：專利在我，任何單位與個(gè)人可無償采用和推廣應(yīng)用！

 

西安第四污水處理廠短程反硝化和部分Anammox現(xiàn)象的

緣起、發(fā)現(xiàn)、研究與展望

 

近日，某些同行和學(xué)生們一再建議我：就西安第四污水處理廠一期升級(jí)改造工程做一些介紹和說明。雖然他們?cè)缭谀抄h(huán)保公司于2016年11月申請(qǐng)召開針對(duì)該廠升級(jí)改造的鑒定會(huì)之后不久，就提出過同樣的建議，但我一直沒有理會(huì)。最近，這件事不僅炒得很熱，還據(jù)說，沒有得到該技術(shù)擁有者的授權(quán)，其他單位不得應(yīng)用該技術(shù)！因此，趁這幾天閑暇，就該工程項(xiàng)目的緣起、發(fā)現(xiàn)和我們4年的跟蹤調(diào)研、小試及中試的研究結(jié)果等，做一個(gè)簡(jiǎn)要的回顧與說明。更重要的目的是，討論與澄清一些學(xué)術(shù)和技術(shù)原理等問題。

 

請(qǐng)各位專家和同行認(rèn)真審閱以下短文。

 

一、緣起——在厭氧和缺氧池投加填料形成MBBR是核心技術(shù)

在西安第四污水處理廠一期（25萬m/d)的AA0工藝升級(jí)改造之際，我于2012年末、2013年1月和5月，先后3次受邀到該廠做技術(shù)支持。與當(dāng)時(shí)西安三個(gè)污水處理廠工程改造項(xiàng)目總承包方紫光環(huán)保的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人賀北平先生、MBBR的填料及其技術(shù)提供方江蘇裕隆環(huán)保公司董事長(zhǎng)黃東輝先生、西安市污水處理有限公司副總經(jīng)理周亞旭先生等都有多次交流（當(dāng)時(shí)沒有見到也沒有和其他單位交流)。我們經(jīng)過大量的調(diào)研工作后，明確了該廠出水的氨氮（NH3-N)濃度穩(wěn)定低于1mg/L，說明硝化完全，而出水的硝氮（NO3-N)和總氮（TN）濃度超標(biāo)（15mg/L)說明反硝化能力較差后，我認(rèn)為，如果再按慣例，通過投加填料強(qiáng)化好氧池的硝化功能，已經(jīng)沒有必要了，而必須利用生物填料強(qiáng)化厭氧和缺氧區(qū)的除磷和反硝化能力。因此我首先提出并堅(jiān)持建議在厭氧和缺氧池投加填料、調(diào)整厭氧/缺氧/好氧池的水力停留時(shí)間等技術(shù)改造方案，并基本得到各方面的認(rèn)可。由于國(guó)內(nèi)外極少有在厭氧和缺氧池投加填料的案例，期間在西安該廠甲方中也出現(xiàn)一些強(qiáng)烈的反對(duì)意見，并造成改造過程的停工與反復(fù)。但最終在多方共同努力下，按預(yù)計(jì)方案完成了升級(jí)改造工程。

 

雖然只是在厭氧和缺氧池投加生物填料形成MBBR，強(qiáng)化厭氧和缺氧區(qū)的除磷和反硝化性能，但是根據(jù)我們多年來關(guān)于污水脫氮除磷的研究與實(shí)踐，特別是2012年以來關(guān)于短程反硝化（partial denitrification，將NO3ˉ，還原為NO2ˉ而不是直接還原為N2）與厭氧氨氧化（Anammox)耦合的研究經(jīng)歷，感到厭氧和缺氧區(qū)可能是Anammox菌富集的熱區(qū)，促使我們近4年來一直對(duì)該污水處理廠進(jìn)行跟蹤取樣、檢測(cè)和研究。

 

二、發(fā)現(xiàn)與研究-一短程反硝化+部分Anammox現(xiàn)象，其中短程反硝化是關(guān)鍵的必要條件

 

雖然西安第四污水處理廠進(jìn)水的總氮濃度較高，但改造后（無外加碳源)出水總氮長(zhǎng)期穩(wěn)定低于10mg/L以下，甚至低于5mg/L，出水總磷（TP）也平均低于0.3mg/L以下，遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)AAO工藝通常的脫氮除磷效率。經(jīng)過近一年的運(yùn)行后，我們發(fā)現(xiàn)厭氧和缺氧區(qū)填料生物膜呈現(xiàn)微紅色，根據(jù)多年來對(duì)厭氧氨氧化技術(shù)的研究，很快意識(shí)到這很可能是Anammox菌的富集。我第一時(shí)間先后安排研究生（李健偉、馬斌、高銳濤、汪曉聃等）對(duì)該課題進(jìn)行系統(tǒng)的研究。目前我的團(tuán)隊(duì)對(duì)該廠進(jìn)行了長(zhǎng)達(dá)4年的跟蹤調(diào)研（近兩年來每月定期取樣），最終通過多方面的檢測(cè)與驗(yàn)證（活性測(cè)試、分子生物學(xué)檢測(cè)、高通量測(cè)序、物料守恒計(jì)算、初步模型確立），發(fā)現(xiàn)了這一重要的基于厭氧缺氧MBBR的短程反硝化+部分Anammox的自養(yǎng)脫氮過程。

盡管我們開始就認(rèn)為短程反硝化+部分Anammox過程是顯而易見的，但是實(shí)踐表明，要從上述幾個(gè)方面通過試驗(yàn)和微生物檢測(cè)證明，還是經(jīng)歷了非常艱難的過程！我們關(guān)于該研究的幾篇具有創(chuàng)新性的論文已完成，即將陸續(xù)發(fā)表。

 

這一過程的必要條件和關(guān)鍵步驟是其中的短程反硝化，因?yàn)槿绻麤]有 NO2ˉ產(chǎn)生，就不可能發(fā)生厭氧氨氧化反應(yīng)（簡(jiǎn)化為NH4*+NO2ˉ→N2+2H2O)，而在缺氧池中，又不存在好氧條件及其短程硝化（NH4+至NO2ˉ）來產(chǎn)生NO2ˉ，因此，只能以污水中的有機(jī)物作為電子供體，通過短程反硝化將回流污泥和內(nèi)回流硝化液中的NO3ˉ還原為NO2ˉ，同時(shí)利用來源于污水并過量存在于厭氧和缺氧池的NH4+，形成與促進(jìn)部分Anammox反應(yīng)過程。我和研究生（操沈彬、杜睿、李健偉、吉建濤、牛萌、張寒雨等）從2012年初開始，在國(guó)內(nèi)外率先開展了短程反硝化+Anammox的研究，至今已經(jīng)發(fā)表SCI論文18篇。

 

三、專利——國(guó)內(nèi)外唯一關(guān)于該技術(shù)的發(fā)明專利

 

基于上述研究成果，在我們于2014年11月申請(qǐng)、2015年4月公開、2016年8月獲授權(quán)“基于短程反硝化提供亞硝酸鹽的城市污水生物除磷自養(yǎng)脫氮（Anammox)方法”的發(fā)明專利中，詳細(xì)地披露和介紹了通過在AAO工藝的厭氧和缺氧反應(yīng)器投加填料，實(shí)現(xiàn)短程反硝化+部分Anammox的機(jī)理與方法，并強(qiáng)調(diào)指出其中的短程反硝化是關(guān)鍵的必要條件。這也是國(guó)內(nèi)外唯一基于該技術(shù)的授權(quán)發(fā)明專利。

 

在該發(fā)明專利獲公布和授權(quán)后的2016年11月16日，在北京召開了由某環(huán)保公司等單位提出的“基于厭氧缺氧流態(tài)化生物載體的污水處理強(qiáng)化脫氮除磷技術(shù)及應(yīng)用”科技成果鑒定會(huì)（附件略）�，F(xiàn)將其3條創(chuàng)新點(diǎn)摘錄如下：

——“主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)有：

1、研發(fā)了適用于“基于厭氧缺氧流態(tài)化生物載體（FBC）的污水處理強(qiáng)化脫氮除磷技術(shù)”的新型懸浮生物填料，為強(qiáng)化生物脫氮除磷奠定了工程基礎(chǔ)。（注：該成果完成單位中，還應(yīng)當(dāng)有研發(fā)該新型懸浮生物填料的單位）

 

2、設(shè)計(jì)了一種大型無終點(diǎn)循環(huán)模式的厭氧缺氧FBC反應(yīng)池，經(jīng)在西安市第四污水處理廠改造工程中應(yīng)用證明：缺氧反硝化時(shí)間由傳統(tǒng)的5~6h減少為2.6h，同時(shí)提高了脫氨效率，出水水質(zhì)優(yōu)于GB18918-2002一級(jí)A排放要求。

 

3、“基于厭氧缺氧流態(tài)化生物載體的污水處理強(qiáng)化脫氮除磷技術(shù)”是一種節(jié)能節(jié)碳新工藝，在污水處理脫氮主流程中同時(shí)實(shí)現(xiàn)了一定程度的厭氧氨氧化，并充分利用了污泥內(nèi)碳源以及厭氧FBC技術(shù)的強(qiáng)化水解作用。首次在大型工程中得到應(yīng)用，降低了污水處理廠的運(yùn)行費(fèi)用。

 

.......，整體上達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。”——

該主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)1的成果完成單位，還應(yīng)當(dāng)主要包括研發(fā)該新型懸浮生物填料的單位。

 

主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)2中的“設(shè)計(jì)了一種大型無終點(diǎn)循環(huán)模式的厭氧缺氧FBC反應(yīng)池，”令人難以理解，其實(shí)就是在AAO工藝的厭氧缺氧池中投加填料形成MBBR。其中的“缺氧反硝化時(shí)間由傳統(tǒng)的5~6h……”也有待商榷。西安市第四污水處理廠AAO工藝改造前的設(shè)計(jì)水力停留時(shí)間11h分配如下，厭氧：缺氧：好氧=1：2：8，我建議的改造后水力停留時(shí)間11h的分配為，厭氧：缺氧：好氧=2：2.6：6.4，實(shí)際上發(fā)揮反硝化作用的不僅僅是停留時(shí)間為2.6h的缺氧池，而是停留時(shí)間總和為4.6h的厭氧和缺氧池的共同作用結(jié)果。

 

主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)3中的“并充分利用了污泥內(nèi)碳源以及厭氧FBC技術(shù)的強(qiáng)化水解作用。”，也欠準(zhǔn)確。其實(shí)在AAO工藝厭氧池中的反應(yīng)機(jī)理就是：聚磷菌釋放磷同時(shí)攝取外部有機(jī)碳源儲(chǔ)存為細(xì)胞的內(nèi)碳源（PHA）、期間反硝化菌也會(huì)將回流污泥中的NO3ˉ，還原為NO2ˉ和N2；而不會(huì)產(chǎn)生所謂的“強(qiáng)化水解作用”。

 

在該主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)中只字未提最關(guān)鍵的短程反硝化過程、Anammox菌的檢測(cè)結(jié)果等。

 

該成果的核心就是“在厭氧和缺氧池投加填料形成MBBR技術(shù)”，而且在運(yùn)行中也基本沒有采取其他控制措施，因此，該主要成果也應(yīng)當(dāng)歸屬于：提供填料和MBBR技術(shù)的單位。

 

在近幾年的學(xué)術(shù)刊物和會(huì)議上發(fā)表的、介紹和論述有關(guān)西安第四污水處理廠升級(jí)改造工程的論文和報(bào)告中，也從來未提到短程反硝化是必要條件及起到的關(guān)鍵作用。

 

更值得注意的是，在最近某公司的“……FBC深度脫氮除磷工藝”的宣傳冊(cè)中，提到的短程反硝化概念是“…，第二階段亞硝酸與碳源發(fā)生短程反硝化反應(yīng)，生成氮?dú)�，短程反硝化反�?yīng)6NO2ˉ+3CH3OH+3CO2→3N2+6HCO3ˉ+3H2O”（附件略）。這顯然是傳統(tǒng)（全程）反硝化中的第二階段，是完全錯(cuò)誤的“短程反硝化”概念，可見在該宣傳冊(cè)中，至今也沒有認(rèn)識(shí)到“短程反硝化產(chǎn)生的NO2-。，是其后發(fā)生部分Anammox的必要條件和關(guān)鍵因素”。

 

四、展望

 

我們應(yīng)當(dāng)清醒地認(rèn)識(shí)到，對(duì)于西安第四污水處理廠在厭氧和缺氧池投加填料形成MBBR技術(shù)，其未來的推廣應(yīng)用還有包括環(huán)境適用條件的選擇、工藝參數(shù)的確定、菌種馴化與富集等諸多問題需要解決；否則，簡(jiǎn)單地在厭氧和缺氧池加填料形成MBBR，就能整體上達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，全面解決城市污水的深度脫氮除磷問題了。

 

雖然該技術(shù)在我們實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的小型試驗(yàn)中，得到了進(jìn)一步的、充分的驗(yàn)證；但是，在北京沙河再生污水處理廠進(jìn)行的AAO+BAF工藝中試研究中（參加試驗(yàn)的研究生：孫事吳、潘聰），卻進(jìn)展得不順利。當(dāng)然，我們還正在通過國(guó)家水專項(xiàng)課題等繼續(xù)對(duì)此進(jìn)行深入地研究（張亮、李健偉、高銳濤、陳凱琦）。

 

近10年來，我們圍繞著城市污水主流厭氧氨氧化進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，已經(jīng)發(fā)表SCI論文20余篇，深切地感到城市污水主流部分厭氧氨氧化在有條件的地方，有可能實(shí)現(xiàn)；而實(shí)現(xiàn)城市污水主流整體厭氧氨氧化的應(yīng)用仍然是任重道遠(yuǎn)。

 

結(jié)語：

 

1、我們過去和現(xiàn)在不會(huì)，將來也不會(huì)爭(zhēng)奪該項(xiàng)目的所謂成果，其實(shí)該重要成果也是后來發(fā)現(xiàn)的。但是，對(duì)此做一個(gè)簡(jiǎn)要的回顧與說明還是必要的，一些學(xué)術(shù)問題與技術(shù)原理，更有必要討論與澄清。

 

2、而且，我鄭重承諾：以我為獨(dú)立發(fā)明人的授權(quán)發(fā)明專利“基于短程反硝化提供亞硝酸鹽的城市污水生物除磷自養(yǎng)脫氮（Anammox)方法”（專利號(hào)：ZL201410715615.2)，任何單位和個(gè)人都可以自主地?zé)o償采用和推廣應(yīng)用。

 

3、本文中有不當(dāng)之處，請(qǐng)指正；更希望本項(xiàng)目相關(guān)人員黃東輝、賀北平和周亞旭先生發(fā)表意見。

 

城鎮(zhèn)污水深度處理與資源化利用技術(shù)-一國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室

北京工業(yè)大學(xué)彭永臻

（親筆與多次修改）

2018年10月11日