不是所有硫自养都叫珊氮®，中持碧泽珊氮®技术的产品化之路

2022年11月9日，“2022(第十四届)上海水业热点论坛”顺利召开。北京中持碧泽环境技术有限责任公司总经理李蓉蓉发表了题为“从‘硫自养’到‘珊氮®’的技术产品之路”的演讲。她表示，面对本土污水治理需求的不断升级，越来越多企业的价值取向开始从“求量”向“重质”转变，也让以技术产品驱动的竞合创新，成为行业升级的必然趋势。为此，她分享了中持碧泽三年多来以“珊氮®”为切入进行污水深度脱氮的系统性探索，以及在技术创新和顶层设计方面取得的阶段性成果。

李蓉蓉

01从0到1，不是所有的“硫自养”都叫“珊氮®”

近些年，面对总氮的达标与提标，采用最多的是以有机碳源作为电子供体驱动的异养反硝化工艺，由于低碳氮比的水质特征以及总氮和COD的同时提标，使得该工艺在使用过程中也会有不少痛点：碳源投加量大造成运行成本上升，精准投加困难，碳源容易穿透，造成COD再次超标。实际上，以硫作为电子供体驱动的自养反硝化工艺也是去除总氮的一个选择，这种工艺也就是我们常说的“硫自养”。相比于异养工艺来说，“硫自养”无需外加碳源，零碳排，无需频繁投加药剂，能够降低30-50%的运行费用，减少70%的能耗和污泥产量。可以看出，“硫自养”是低碳时代低成本脱氮的一个优选工艺。

“硫自养”是一个工艺原理，而“珊氮®”是基于这个原理发展出来的一个技术产品。珊氮®是硫自养的一种形式，但不是所有的硫自养都叫珊氮®。

李蓉蓉介绍道：“‘珊氮®’是运用我国科学家王爱杰研究员首次提出的硫-铁协同驱动反硝化增效原理、携团队与中持股份合作开发出的一项具有工程化意义的创新型技术产品。2019年，‘珊氮®’技术经五位院士一致鉴定为国际领先水平，并建立全球首例大规模示范项目，同期，中持碧泽成立；2020年，“珊氮”技术作为重要组成部分荣获2020年度国家技术发明二等奖。”

与其他硫自养工艺相比，“珊氮”技术突破了在材料上的局限性，其创新之一主要表现在ThiocreF®复合活性生物载体的应用上。作为一种可替代有机碳源的功能型填料，ThiocreF®不仅具有承载微生物的功能，还可实现高负荷脱氮，突破了单质硫工艺稳定性差、微生物易失活、脱氮效率低、使用受管控等规模化应用瓶颈。

中持碧泽还将研发出的复合载体与单质硫载体、复配碱度供体中的微生物分布进行对比，通过观察与对比得知，复合载体在单位面积细菌数及单位体积细菌数上远远高于其他两种载体，实现微生物空间分布均匀化，消除非活性区域。中持碧泽研发的复合载体采用扁圆状构型载体，在相同过筛粒径条件下，能够提供更大空间比表面积，从而提升脱氮负荷。

不仅如此，“珊氮”技术不仅仅能够脱氮，还有去除SS的功能。经研究与实验发现，“珊氮”技术结构完全可以满足《水处理用滤料》标准相关参数要求。中持碧泽将“珊氮”技术产品进行了工艺化生产，目前年产能5万吨，能满足250万吨/天污水处理规模使用，为客户提供长效、稳定的货物供应保障。

02从1到N，“珊氮®”的产品化之路

“珊氮®”如何从技术走向产品？中持碧泽针对不同水质研发出不同型号的产品，“N”种ThiocreF®型号适用不同场景。

“‘珊氮®’对于低碱度污水、城市污水处理厂典型二级出水水质、用于需同步脱氮除磷的污水、高硝氮废水的流化床脱氮工艺等，甚至对不同高难度行业的废水，也有定制性的产品可以提供。”李蓉蓉介绍道。

不仅如此，珊氮®工艺系统还可在市政污水处理厂改造/新建、工业园区污水处理厂改造/新建、人工湿地预处理段及农村污水（一体化设备）四种场景下应用。

珊氮®自养反硝化脱氮滤池(SADeN®-FT) 是“珊氮®”工艺应用最为成熟的技术产品，滤池不仅可实现碳源的零添加，总氮的去除率更是高达98%以上，具备极限脱氮的能力的同时对SS也能很好地同步去除，并可对磷进行部分去除。具体各功能单元如下：

高负荷脱氮：达到单质硫的1.5倍，最高可达0.8kgN/(m³·d)；

极限脱氮功能：宜兴项目出水硝态氮稳定达到2mg/L以下；

高效过滤功能：进水SS<30mg/L的情况下出水SS<10mg/L；

部分除磷功能：复配的Fe2+离子通过吸附、络合等反应实现高效除磷。

然而，光依靠技术的单线突破，仍难以对处理成效的持续优化给予有力支撑，这对于工程化应用时间不长、亟需大量实际数据支撑的“珊氮®”工艺来说，尤为如此。

中持碧泽通过对已有运行项目三年累积数据的连续分析，针对性总结出适用于“珊氮®”滤池的运行工艺和调控方式，并配套完成了“珊氮®”智能控制系统的开发，为珊氮®技术的标准化和智慧化又迈进了历史性的一步。

针对自养反硝化滤池的专业化控制系统，中持碧泽通过用智能在线仪器对数据进行采集，使用珊氮自控系统进行整体工艺调控，以及使用珊氮APP、珊氮云对数据进行累计，不断对工艺进行提升、升级。其驱氮和反洗的参数设定都是依照珊氮运行的特征去设定和调整的，同时针对停运、冲击、低温等不利条件，通过投加珊氮强化剂进行短期效果强化，以确保提升滤池的耐冲击性、实现长期稳定运行。

与此同时，专业的技术人员通过对“珊氮云”上数据的长期跟踪，及时对运行参数进行监测优化，以保障项目的稳定运转，而客户也能通过app随时查看滤池运行情况，进行补料管理。这是中持碧泽对客户量身定制的独门绝技，贴身周到的持续护航，倾情投入的永久承诺。

03以客户为本，“珊氮®”的商业化之路

贴近客户需求开展技术创新，创造符合时代发展的环境价值，始终是中持布局专业前沿、打磨服务品质的缘起与落点。在各项目的建设中，中持碧泽为客户提供了从前期方案、到中期建设、再到后期监管在内的全流程化服务，实现了全面的效果保障。

目前，“珊氮®” 智能控制系统应用于13个项目，涉及工业、市政、农村治污和水环境综合治理等领域，污水处理总量超40万吨/天，年碳减排8682吨。“虽然总处理规模不是很大，但对于‘硫自养’技术来说，却是较为丰富的工程化经验，整个工艺也得到市场的广泛认可。”李蓉蓉介绍道。

李蓉蓉对宁晋污水处理厂提标改造项目、宜兴城市污水资源概念厂项目、六安凤凰桥蓝色水质净化厂项目、白洋淀城中村污水深度脱氮示范项目四个典型案例进行了详细介绍。

中持碧泽承接的宁晋污水处理厂提标改造项目是全球首座大规模非碳源依赖深度脱氮技术示范项目。该项目的项目规模为40000t/d，其中93%为工业源水，中持碧泽将原有工艺“多级AO+二沉池+深床滤池+高效沉淀池”中的深床滤池改造为珊氮®滤池，达到COD/TN约2-3的脱氮效果，最终使污水达到准Ⅳ类（TN<15 mg/L）排放标准。通过采用珊氮®滤池集成工艺，年综合运行费减少145万元，年减少碳源1073t，年节约能源11.7 万 kW·h，年减少污泥734t。2019年12月22日，曲久辉、杨志峰、朱利中、吴丰昌、任洪强五位院士一致鉴定为国际领先技术及示范工程。

宜兴城市污水资源概念厂项目是概念厂“初衷版”深度脱氮首选技术，从2021年9月起实施，项目规模为20000t/d ，实行执行标准为太湖流域一、二级保护区限值/概念厂内控标准，通过应用“多模式生化处理＋珊氮® 滤池＋高级氧化单元”，最终达到TN的出水指标不超过3mg/L的效果。同时，年综合运行费减少186万元，年减少碳源840t，年节约能源11.6 万 kW·h，年减少污泥730t。

今年5月，中持碧泽与三峡集团合作建设的三峡集团首个新型污水处理厂——六安凤凰桥蓝色水质净化厂项目，项目规模为30000 t/d，通过将“珊氮®”滤池与“改良巴顿甫+二沉池+接触氧化”相结合，实现出水TN≤5mg/L。出水TN实现低于《巢湖流域排放标准 （DB34/2710-2016）》（TN≤ 10 mg/L）执行标准2倍的优异成绩。同时，年综合运行费减少207万元，年减少碳源947t，年节约能源15.3万 kW·h，年减少污泥770t。

白洋淀城中村污水深度脱氮示范项目是目前标准最高的农村污水项目，中持碧泽承接段项目规模为200t/d ，应用“A3/O+MBBR+ 珊氮® 滤池(SADeN®-FT)+人工湿地”工艺，使进水总氮≤15mg/L的水质，经处理后出水达到总氮≤5mg/L。该项目再进入深度脱氮工艺段，最终出水达到总氮≤5mg/L。

高质量发展即为打破边界，定义未来。面对本土污水治理需求的不断升级，越来越多企业的价值取向开始从“求量”向“重质”转变，也让以技术产品驱动的竞合创新，成为行业升级的必然趋势。

作为一家聚焦污水深度脱氮技术研发与应用的企业，中持碧泽的使命也同样落笔于此。下一阶段，中持碧泽仍将以低碳化、社会化的治理共识为方向，以智慧化、精细化的技术创新为抓手，推动“珊氮®”技术的差异化创新和产品化落地，构建起符合客户高品质运营需求的技术产品体系，实现高站位的价值创造。

编辑：李丹