【大創(chuàng)榜young】脫氮先鋒——新型Fe-C@S填料自養(yǎng)反硝化技術(shù)
優(yōu)秀創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)典型案例
北京高校大學(xué)生
社會(huì)服務(wù)賽道
北京石油化工學(xué)院 王婧
脫氮先鋒——新型Fe-C@S填料自養(yǎng)反硝化技術(shù)
水碧清環(huán)�？萍加邢薰臼且患覍Ｗ⒂谖鬯幚碓O(shè)備的研究、開發(fā)、生產(chǎn)以及銷售的高科技企業(yè)。公司目前由11個(gè)部門組成，以在校研究生與本科生為主，是一支擁有技術(shù)、管理、經(jīng)濟(jì)等多方面專業(yè)人才的高素質(zhì)團(tuán)隊(duì)，并且有相關(guān)專業(yè)老師的指導(dǎo)，以卓越的服務(wù)品質(zhì)、專業(yè)安全的技術(shù)服務(wù)，為不同群體的用戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
核心技術(shù)
脫氮先鋒——新型Fe-C@S填料自養(yǎng)反硝化技術(shù)項(xiàng)目主要由兩部分組成：
1.鐵硫自養(yǎng)反硝化技術(shù)
在鐵硫自養(yǎng)反硝化工藝中硫自養(yǎng)反硝化過(guò)程產(chǎn)生H+，而鐵自養(yǎng)反硝化過(guò)程能消耗產(chǎn)生的H+，不僅確保出水的pH保持穩(wěn)定，且無(wú)需額外添加pH緩沖劑。同時(shí)由于生物自養(yǎng)作用無(wú)需額外添加碳源，達(dá)到深度脫氮目的同時(shí)又可以降低處理成本。但在硫自養(yǎng)反硝化過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較多SO42-。采用新型核殼結(jié)構(gòu)與鐵碳微電解技術(shù)結(jié)合的方式，利用鐵碳微電解技術(shù)還原廢水中的SO42-，進(jìn)一步提升脫氮效率。
2.氣升式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器
由于填料中有鐵的加入，更容易發(fā)生板結(jié)，簡(jiǎn)單的反沖洗有時(shí)候并不能將板結(jié)填料打散。且因?qū)嶒?yàn)中發(fā)現(xiàn)垃圾滲濾液中溶解氧較高，易造成板結(jié)，達(dá)不到預(yù)期處理效果。本團(tuán)隊(duì)將新型Fe-C@S多孔填料與氣升式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器的高效傳質(zhì)傳熱性能相結(jié)合，可以克服填料常發(fā)的壓實(shí)、堵塞和鈍化問(wèn)題，二次提升了在污水處理方面效果，并在反應(yīng)器的A/O條件下，解決溶解氧過(guò)高問(wèn)題。
創(chuàng)業(yè)歷程
近年來(lái)，國(guó)家對(duì)污水廠出水水質(zhì)的要求不斷提高，尤其對(duì)出水總氮含量的要求更加嚴(yán)格，大多污水廠都面臨著提標(biāo)改造的任務(wù)，對(duì)污水脫氮選取的技術(shù)方面也有新的需求，而廢水中脫氮處理技術(shù)普遍存在投資高、運(yùn)行能耗高等問(wèn)題。
來(lái)自北京石油化工學(xué)院的王婧敏銳地發(fā)現(xiàn)了這一點(diǎn)，并以此為契機(jī)組建了隊(duì)伍進(jìn)行相關(guān)研究，希望可以研究出二次污染小、去除率高的脫氮技術(shù)從而達(dá)到國(guó)家對(duì)污水廠出水水質(zhì)不斷提高的要求。團(tuán)隊(duì)通過(guò)查閱大量文獻(xiàn)和實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)市面上傳統(tǒng)脫氮填料因?yàn)榇嬖诓牧弦装褰Y(jié)、硫酸根產(chǎn)生量大、脫氮效率不高等問(wèn)題，導(dǎo)致脫氮成本過(guò)高以及使用條件苛刻的弊端。王婧通過(guò)所學(xué)專業(yè)知識(shí)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從根本原理上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)在硫自養(yǎng)反硝化工藝在去除污水中氮元素上有著先天的優(yōu)勢(shì)，但由于硫自養(yǎng)反硝化工藝本身并不是特別完善，在使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生SO42-，且其產(chǎn)量會(huì)隨著污水中的NO3--N的增加而增加，高濃度SO42-排入管道或地表水中，不僅會(huì)腐蝕管道和處理設(shè)施、破壞土壤使其板結(jié)，并且會(huì)危害人體健康和破壞生態(tài)環(huán)境。經(jīng)過(guò)團(tuán)隊(duì)成員共同討論和多次實(shí)驗(yàn)，他們決定以單質(zhì)硫?yàn)榱蜃责B(yǎng)反硝化所用硫源，同時(shí)以鐵自養(yǎng)耗酸作為堿度補(bǔ)充，維持反硝化過(guò)程中環(huán)境pH穩(wěn)定，創(chuàng)造良好的自養(yǎng)反硝化環(huán)境，而這就是最終產(chǎn)品——新型Fe-C@S多孔填料的雛形。
團(tuán)隊(duì)研究的方向已經(jīng)確定了，但通過(guò)對(duì)市場(chǎng)中常見的填料進(jìn)行改進(jìn)，他們發(fā)現(xiàn)僅僅將原料進(jìn)行一定比例的混合，污水中氮的去除效率并不高。而此時(shí)團(tuán)隊(duì)中出現(xiàn)了兩種不同的聲音：“我們的思路一開始就錯(cuò)了，這個(gè)思路本來(lái)就行不通”與“不，市面上已有的填料太落后了，我們要對(duì)填料的構(gòu)型進(jìn)行改進(jìn)，進(jìn)行革新”。團(tuán)隊(duì)并沒(méi)有就此放棄，他們通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)對(duì)照，根據(jù)每次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)來(lái)尋找問(wèn)題的關(guān)鍵點(diǎn)，最終證明了一開始的理論思路并沒(méi)有問(wèn)題。“既然方向沒(méi)有錯(cuò)就要堅(jiān)定地走下去，接下來(lái)就是對(duì)填料的構(gòu)型進(jìn)行改進(jìn)，讓新構(gòu)型填料去挑戰(zhàn)市場(chǎng)中原有的填料，讓我們的填料引領(lǐng)市場(chǎng)。”
經(jīng)過(guò)大家的討論，幾種不同的方案被提出來(lái)，新的問(wèn)題又產(chǎn)生了：哪種方案去除效率更高？不同構(gòu)型對(duì)去除率又有什么影響？這些對(duì)團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)都是未知的。且由于市面上沒(méi)有先例作為參考，這是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。所有的數(shù)據(jù)都是不定因子，他們不知道新構(gòu)型是否會(huì)對(duì)去除率有幫助。若去除率沒(méi)有提升或者提程度并不大，也就意味著“新構(gòu)型”方向錯(cuò)了，所有人的付出以及前期的所有成果都會(huì)因?yàn)檫@一結(jié)論而化為泡影。但是，他們團(tuán)隊(duì)卻在這關(guān)鍵性的岔路口，選擇了相信自己一開始的想法，也正是這個(gè)選擇使得大家的努力獲得了成功。通過(guò)多次測(cè)試不同構(gòu)型、不同配比的填料對(duì)污水中氮的去除效率，在大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的支撐下，最終新型Fe-C@S多孔填料誕生了。
但在對(duì)新型Fe-C@S多孔填料的進(jìn)一步研究下，原料板結(jié)成塊的問(wèn)題并沒(méi)有通過(guò)改善填料得到解決。無(wú)論是調(diào)整填料配比還是調(diào)整烘干時(shí)間不斷地進(jìn)行重復(fù)實(shí)驗(yàn)，都沒(méi)有起到良好的效果，解決原料易板結(jié)的項(xiàng)目陷入停滯。雖然原料板結(jié)的問(wèn)題暫時(shí)被擱置了，但通過(guò)在填料的配比方面進(jìn)行著進(jìn)一步的優(yōu)化，他們力求在當(dāng)前構(gòu)型下做到去除率最高。就在大家都認(rèn)為無(wú)法解決原料易板結(jié)問(wèn)題的時(shí)候，氣升式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器的出現(xiàn)給團(tuán)隊(duì)的項(xiàng)目帶來(lái)了轉(zhuǎn)機(jī)。將新型Fe-C@S多孔填料與氣升式內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器結(jié)合后，利用新型填料的高效氧化還原能力，與內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器的高效傳質(zhì)傳熱性能相結(jié)合，一方面解決了材料板結(jié)鈍化的問(wèn)題，另一方面大大提高了在污水處理方面的能力。實(shí)現(xiàn)生物高效脫氮的同時(shí)，他們利用循環(huán)反應(yīng)器對(duì)A/O的強(qiáng)化作用及微生物自養(yǎng)作用，克服了新構(gòu)型填料易板結(jié)的弊端。
經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的努力，新型Fe-C@S多孔填料也逐漸成熟了起來(lái)，數(shù)據(jù)逐漸穩(wěn)定，一切都向著團(tuán)隊(duì)最開始憧憬的方向發(fā)展著。
團(tuán)隊(duì)以滿足國(guó)家對(duì)污水廠出水水質(zhì)不斷提高的要求為目的，參加了各種創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)類的比賽。并以比賽為契機(jī)打磨項(xiàng)目，同時(shí)也借助比賽的大平臺(tái)讓相關(guān)領(lǐng)域的專家了解他們的項(xiàng)目。取得了“六百光年杯”第十五屆全國(guó)大學(xué)生節(jié)能減排社會(huì)實(shí)踐與科技競(jìng)賽三等獎(jiǎng)以及“cleer杯”第一屆中國(guó)研究生“雙碳”創(chuàng)新與創(chuàng)意大賽三等獎(jiǎng)的好成績(jī)。團(tuán)隊(duì)在一次次的比賽中更加團(tuán)結(jié)，項(xiàng)目也因此更加完善。
目前，項(xiàng)目相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)中內(nèi)循環(huán)鐵碳微電解反應(yīng)器于2015年立項(xiàng)并累計(jì)獲得過(guò)兩項(xiàng)發(fā)明專利、三項(xiàng)國(guó)家級(jí)競(jìng)賽獎(jiǎng)項(xiàng)。新型Fe-C@S多孔填料也正在積極籌備中。
創(chuàng)業(yè)感悟
創(chuàng)業(yè)是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性和潛力的過(guò)程，它需要?jiǎng)?chuàng)業(yè)者具備一定的素質(zhì)和心態(tài)。
創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)需要有堅(jiān)定的信念和對(duì)自己創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的熱情。這是因?yàn)椋趧?chuàng)業(yè)過(guò)程中會(huì)遇到各種困難和挫折，只有堅(jiān)定的信念才能讓你在困難面前堅(jiān)持下去。創(chuàng)業(yè)過(guò)程中需要不斷學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)，適應(yīng)快速變化的市場(chǎng)環(huán)境。創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該具備進(jìn)取心，敢于接受挑戰(zhàn)，勇于突破自己的舒適區(qū)，并能夠從失敗中吸取教訓(xùn)。
成功的創(chuàng)業(yè)往往需要一個(gè)強(qiáng)大的團(tuán)隊(duì)。創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)導(dǎo)者需要具備良好的人際關(guān)系和溝通能力，懂得吸引、培養(yǎng)和管理優(yōu)秀的人才，為實(shí)現(xiàn)共同的目標(biāo)而努力。
創(chuàng)業(yè)本身就是一個(gè)承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)的過(guò)程。創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)需要具備良好的風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)和處理能力，能夠理性評(píng)估和管理風(fēng)險(xiǎn)，減少可能的損失，并在面對(duì)挑戰(zhàn)時(shí)保持樂(lè)觀和冷靜的心態(tài)。就像在面對(duì)最開始的質(zhì)疑時(shí)，短暫的失望過(guò)后是永不氣餒地嘗試，一切的想法都只是想法，只有不斷實(shí)踐才能得到最終的結(jié)論，而在此之前一定要有信心。創(chuàng)業(yè)是長(zhǎng)期的過(guò)程，成功不是一蹴而就的。創(chuàng)業(yè)者需要有足夠的毅力和耐心，堅(jiān)持努力并不斷調(diào)整和改進(jìn)策略，才能最終取得成功。
市場(chǎng)環(huán)境不斷變化，創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)需要時(shí)刻保持對(duì)市場(chǎng)的敏感性，不斷進(jìn)行創(chuàng)新和改進(jìn)，以適應(yīng)市場(chǎng)需求的變化。只有不斷提升產(chǎn)品或服務(wù)的競(jìng)爭(zhēng)力，才能在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。
總的來(lái)說(shuō)，創(chuàng)業(yè)是一個(gè)充滿挑戰(zhàn)和機(jī)遇的過(guò)程。創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊(duì)需要具備堅(jiān)定的信念、進(jìn)取心、學(xué)習(xí)能力、團(tuán)隊(duì)合作能力和風(fēng)險(xiǎn)管理能力，同時(shí)保持持久的毅力和耐心。只有具備這些素質(zhì)，才能在創(chuàng)業(yè)中邁向成功。
原標(biāo)題：《【大創(chuàng)榜young】脫氮先鋒——新型Fe-C@S填料自養(yǎng)反硝化技術(shù)》
