焦点提醒：尖端科技领跑“污水还清” 终年扎根水污染防治科研一线的张树军，为开启污水处置进级换代的新纪元做出了凸起进献，使我国的水污染防治焦点要害手艺处在全球领先程度。 中国小康网独家专稿 文｜《小康》·中国小康网 李慧君 终年扎根水污染防治科研一线的张树军，为开启污水处置进级换代的新纪元做出了凸起进献，使我国的水污染防治焦点要害手艺处在全球领先程度。 跟着社会的成长，污水的品种也愈来愈多，为了应对水情况污染和水资本危机，污水处置项目被更普遍地利用到各行各业。脱氮是水污染防治的重点和难点，厌氧氨氧化是污水处置范畴面向将来的焦点要害手艺。张树军博士是北京排水团体污水“红菌”脱氮、好氧颗粒污泥等手艺的原创者和第一发现人，为我国污水厌氧氨氧化、好氧颗粒污泥等计谋前沿手艺开辟与财产化做出了开辟性和奠定性的凸起进献，无力鞭策污水处置行业走向“能源自给”和“碳中和”成长之路。 前景广漠荷兰院士Mark传授与时任国际水协主席Daigger院士参不雅RENOCAR®项目。（左一为张树军博士）供图/受访者 从“一粒难求”到财产化出产 走进北京最年夜的污水处置厂——北京排水团体高碑店再生水厂，沿途便看到几个年夜型的污水处置池，远处高高地耸立着几个消化塔。张树军所工作的研发中间科研楼就在高碑店再生水厂的北侧。 研发中间科研楼分两栋，四层高的污水资本化车间是手艺人员研究和办公的场合，为知足研究需要，一层二层买通作为尝试区，运转着各类各样的污水处置反映器和实验装配，是科研人员平常进行手艺研发的首要场合；科研楼旁边的二层尝试楼，是供手艺人员进行组分阐发、形态描摹检测阐发、水质动态摹拟阐发的场合。环绕这两座科研楼，研发中间还散布着多个分歧污水处置手艺的中试基地，供手艺人员进行手艺验证和放年夜利用。 跟着社会的前进和成长，人们对情况的正视水平也愈来愈高，对水情况更是如斯。“生态优先、绿色成长”“生态兴则文明兴”的不雅念也逐步深切人心。美丽水情况是人们夸姣糊口的火急需要，假如城市污水、工业废水、养殖废水和垃圾渗滤液等含氮废水不颠末处置，氮含量超标排入水体中，会致使水体黑臭、水华、赤潮等情况污染。污水颠末二级处置，可有用去除污水中的无机物、氨氮等污染物，在颠末深度脱氮除碳、膜过滤等深度处置后才能排出清洁且洁净的再生水。北京排水团体高碑店再生水厂处置过的高质量再生水，良多都排入了四周的人工湖泊、人工湿地，用在了景不雅、浇灌、城市杂用、工业用水等方面。 2006年，张树军卒业后来到了北京排水团体研发中间，连系团体需乞降国际成长情势，研究开辟高效污水脱氮手艺。在研究若何将污水中的氮快速有用处置的进程中，他灵敏地意想到厌氧氨氧化菌，也就是后来大师熟习的北排“红菌”，是污水脱氮手艺的将来。这个奇异的菌种不但可以或许将本来冗杂的脱氮路子年夜年夜缩短，还能省去100%的药剂本钱，年夜年夜削减占地面积、曝气电耗和90%的温室气体的排放，是今朝为止最高效、最节能、最环保的污水脱氮手艺。 但是，抱负很饱满，实际却很严重，布满了各类挑战。那时厌氧氨氧化脱氮技�����APP术范畴尚处在小众研究标的目的，唯一荷兰的部门科学家在进行相干研究，根本研发和项目化的难度极年夜。没有菌种，没有手艺，没有配套装备，想要本身研发红菌脱氮手艺几近是从零最先，相干的工艺设想、焦点设备、节制策略都需要本身试探，再加上红菌自己很难富集培育，所以培养红菌脱氮手艺任重而道远。但张树军却其实不害怕，反而勇挑重任，以敢为人先的担任和结壮勤恳的工匠精力展开了长达十余年的红菌手艺研发和财产化相干工作。 为尽快把握红菌培育方式，张树军在简陋的铁皮房里分秒必争最先了对培育器的pH值、氨氮、总氮等20余项目标的持续丈量，并按照实验成果革新培育器，优化培育前提。一个礼拜天，张树军来到尝试室，较着感受室温很低，查抄发觉室内断电，室温已接近冰点。情急之下，他天性地将本身的羽绒服裹在了培育器上济急。一贯粗犷豪宕的东北人，对本身研发的红菌却不寒而栗，生怕得来不容易的红菌出甚么问题。就如许日复一日，培育器持续工作了3年，乃至三个春节假期都没有停过一次。直到第三年的年夜年头四，他欣喜地发觉培育器里迟缓冒着气泡，红菌富集第一步成功了！固然外面下着年夜雪，他的心中却暖和如春。 初战告捷，张树军没有半晌歇息，便连成一气投入到了菌种基地扶植、工艺开辟、装备研制的沉重劳动中，为早日在中国实现红菌脱氮做好各方面的预备工作。在以后的十几年间，张树军实现了一系列的初次冲破。在国内率先冲破红菌项目化培育瓶颈，在国内初次实现红菌工业化培育，建玉成球最年夜的菌种基地；制造出纯中国制造的RENOCARⓇ红菌脱氮手艺，运转加倍不变，脱氮效力更高，到达国际领先程度。 一项原创手艺从小试成功到落地利用，中心要履历多个环节，北京排水团体多年来一向对峙立异驱动，以手艺立异带动财产进级和延续成长。在团体的高度正视和科学兼顾计划下，张树军率领团队在分歧品种复杂高氨氮废水中进行了多个红菌项目标推行利用。 垃圾渗滤液是垃圾填埋场积存出的污水，因为其水质复杂多变，污染物浓度高，冬季还处在低温按捺状况，渗滤液的处置是一项世界性困难。张树军在本身工作堆集的根本上，连系湖北渗滤液处置厂的现实环境，提出一条全新的垃圾渗滤液处置工艺线路，以“同步反硝化产甲烷-厌氧氨氧化”的体例实现高效除碳脱氮。建成以来，持续8年不变运转，渗滤液从处置前的总氮约3000mg/L到出水时总氮小在30mg/L，经由过程红菌生物膜脱氮，真正实现了高效、不变的渗滤液脱氮。 跟着对情况的要求愈来愈高，北京排水团体计划在各洪流厂引入国际进步前辈的热水解消化工艺来完成泥区进级革新，可是若何处置随之而来的热水解污泥消化液成为利用热水解工艺的重要处理的问题。热水解污泥消化液水质复杂，氨氮浓度高达3000mg/L，污染物浓度高，且对微生物活性形成严峻按捺，国际还没有成功案例。面临这个世界性困难，又是团体火急需要处理的急事要事，张树军迎难而上，揭示党员勇于担任和勇当前锋的风采，自动驱逐挑战，霸占难关，独创了利用在热水解污泥消化液的红菌脱氮工艺线路，冲破红菌脱氮项目利用瓶颈，建成并运转国际前五座热水解污泥消化液红菌脱氮项目，包罗世界最年夜范围红菌脱氮项目-高安屯热水解污泥消化液红菌脱氮项目，天天脱氮量高达33吨，相当在450万人天天排出的氮污染物！国际学术期刊Bioresource Technology对此奖饰道：“成功实现热水解消化液红菌脱氮，显著下降污水厂运转本钱。功效兼具研究新奇性和项目独创性。” 攻坚克难在上级部分和北京排水团体的兼顾计划和鼎力撑持下，张树军率领团队，霸占手艺难点，不竭开辟合用在城市污水范畴的配套装备和节制系统。摄影/宁颖 冲破手艺困难，成为领跑者 张树军矢志不渝，寻求出色，在高氨氮污水厌氧氨氧化项目成功推行利用的进程中，并未自我知足，止步在此，又将眼光瞄向了布满挑战的城市污水厌氧氨氧化手艺的开辟和利用。那时，国际国内涵城市污水红菌脱氮方面的研究仍处在尝试室阶段，未见项目案例报导；城市污水中红菌富集培育、不变的短程硝化、冬季低温等是实现城市污水红菌脱氮的庞大挑战。 在上级部分和北京排水团体的兼顾计划和鼎力撑持下，张树军率领团队，颠末几年的摸索和不竭验证，从小试、中试再到项目，一个一个地霸占手艺难点，不竭开辟合用在城市污水范畴的配套装备和节制系统。2017年在北京城区的方庄再生水厂成立了城市污水红菌示范项目，出水总氮平均值为4.21mg/L，最低可达0.46mg/L，总氮去除率提高60%以上，处置费用下降40%以上。北京市严重科技项目验收后评价称：“国际上率先建成并成功运转一座 7000m³/d的典型城市污水红菌示范项目，研究功效到达国际领先程度。”这是国际首坐城市污水的红菌示范项目，我国也是以成为世界首个且独一一个具有该手艺项目化的国度，实现了科技自立自强，在红菌手艺范畴成为国际的领跑者。 对这项严重原创冲破性手艺，国表里权势巨子专家都赐与了高度评价。哈尔滨工业年夜学任南琪院士评价该手艺“为处理污水脱氮的世界困难供给了一条全新的、高效靠得住的手艺路子”；北京年夜学倪晋仁院士评价它是“从根本研究到利用开辟和财产化，在国际上处在领跑地位的手艺”。时任国际水协主席Daigger院士、荷兰院士Mark传授均曾到访参不雅，对以固定化生物膜为主RENOCAR®工艺，他们很是承认，认为这是一种全新的红菌工艺，运转不变，顺应性强，利用前景广漠。 不竭改革，弥补国内利用空白 在污水处置行业深耕多年的张树军一方面不竭强大厌氧氨氧化财产化，另外一方面不竭拓展研究范畴。最近几年来，他在另外一项绿色低碳的污水处置手艺——好氧颗粒污泥手艺上成功实现财产化利用。 好氧颗粒污泥是微生物在特定前提下构成的微生物堆积体，具有布局慎密、沉降机能好、耐冲击能力强等特点。好氧颗粒污泥手艺与保守工艺比拟，处置水量提高30%以上，节流占地30%以上，能耗节流20%以上，药耗下降60%以上，具有显著的经济效益，是最具成长潜力的污水处置手艺之一，被国际企业界评为具有项目转化前提的立异手艺，也是今朝列国竞相攻关的集约、高效、绿色前沿手艺。今朝，好氧颗粒污泥手艺利用在城市污水处置的国际案例20余项，而北京排水团体吴家村再生水厂（80000m³/d）是具有完全自立常识产权、国内最年夜的项目，弥补了国内利用空白，缩小了与国际前沿手艺的差距，并在国际范畴独具特点。 张树军作为学术带头人，组织完成了好氧颗粒污泥手艺、焦点设备和节制系统的开辟，总领方案设想，率领团队自立研发好氧颗粒污泥要害手艺，如多级耦合选择压定向富集“造粒菌”手艺，让污水情况中聚磷菌、反硝化聚糖菌能够在厌氧/好氧瓜代、盛宴/饥饿瓜代等前提下取得显著合作劣势，快速富集造粒。独创了系统的好氧颗粒污泥快速培育和不变保持手艺系统，在处理颗粒污泥项目不变运转问题上，将焦点设备与节制系统尺度化，冲破了手艺项目利用的设备化瓶颈。同时在国内率先冲破城市污水好氧颗粒污泥利用瓶颈，建成具有完全自立常识产权的吴家村好氧颗粒污泥项目项目，这也是今朝国内最年夜范围城市污水好氧颗粒污泥项目。 在吴家村好氧颗粒污泥项目中，好氧颗粒污泥手艺帮忙吴家村污水处置厂节流药剂60%，节流能耗20%，节流用地20%，构成绿色低碳的污水处置模式，吴家村污水处置厂污水处置水量较着晋升。 得益在日渐成熟的立异模式支持，好氧颗粒污泥手艺的研究起步虽晚在国外，但实现了对国际进步前辈程度的赶超，使中国成为国际上第二个具有该手艺系统项目化能力的国度，更合用在低 C/N比的中国城市污水水质处置。 终年扎根水污染防治科研一线的张树军，为开启污水处置进级换代的新纪元做出了凸起进献，成了该范畴国表里同业公认的奠定者和开辟者。他在污水厌氧氨氧化（即红菌脱氮）、好氧颗粒污泥等计谋前沿手艺范畴首创了极新的手艺系统，获得了倾覆性原创功效，系统处理了该范畴的世界性手艺困难，并实现年夜范围财产化，使我国的水污染防治焦点要害手艺处在全球领先程度。 现在，这位污水防治科研一线的老兵，将以更年夜的热忱率领年青团队不懈研发，为中国的碧水长清继续开辟立异。 （《小康》·中国小康网 独家专稿） 本文登载在《小康》2023年4月下旬刊
尖端科技领跑“污水还清” 来历: 小康
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