科创中国

（简要概括技术要点、技术创新点、500字左右）背景：目前城镇污水处理厂尾水(简称：尾水)执行《城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918-2002)》一级A(或B)标准，但是该标准相比于《地表水环境质量标准(GB3838-2002)》仍然有非常大的差距，使受纳水体的生态环境遭受严重污染和破坏。为保护地表水体生态环境，北京、上海、天津和浙江等省市颁布了更严格的地方排放标准，其中TN达标排放的压力最大，因此研发高效低耗的尾水深度脱氮技术和工艺迫在眉睫。现状：(1) 经济难题：严格的排放标准给污水处理厂运行造成巨大压力，膜技术、活性炭吸附技术、高级氧化技术虽然可取得良好效果，但运行费用太高，现实的污水处理厂常常并未采用；(2) 技术需求：目前常规尾水深度脱氮处理技术或占地大，或效果差，或成本高，或运行操作工艺复杂等问题。因此，开发出高效低耗的TN去除技术具有良好的社会、经济和生态环境效益。相对于TN而言，尾水中的COD或BOD、pH、氨氮(NH4+-N)、总磷(TP)等主要指标都相对容易达到相应的排放标准，难以控制的就是TN的达标。众所周知，尾水中的TN主要是由NO3––N或NH4+–N，要实现TN的高效去除，关键是去除尾水中的NO3––N或NH4+–N，其中NO3––N约占70%左右，所以TN达标排放的关键就是NO3––N有效去除。NO3––N高效去除的3个要素是：足够有效的电子供体、稳定运行的缺氧环境、易于操作和控制的工艺过程。目前污水处理厂通过投加有机碳源(如乙酸钠、甲醇等)作为电子供体进行反硝化来实现TN的去除，但是效果不佳，主要原因在于：其一，缺乏稳定的缺氧环境，投放到缺氧池中的有机物大多数没有用于反硝化过程而被好氧分解掉。其二，目前大多数脱氮的工艺或装置操作运行相对复杂，例如反硝化生物滤池等。所以，如何保证投加的有机物尽可能最大效率的用于反硝化过程、稳定的脱氮微环境和便于操作实施的工艺是提高TN去除率的重要手段和方法。历经10多年的研究，本项目将化学工艺中的筛板塔工艺、UASB技术和生物膜理论有效融合，研发出一种筛板塔式生物反应器，该反应器容易实现稳定的脱氮微环境和良好的脱氮效果。中试运行结果表明：在HRT为1h和C/N<1的条件下，反应器实现TN去除5~10mg/L。分析认为：所投加的乙酸钠80%以上都用于反硝化过程。此外，反应器易于操作和控制，可实现无人值守，尾水处理费用低于***元/吨，该技术对污水处理厂提标改造具有十分重要的价值。该反应器是基于专利技术(专利号：ZL2015 1 ***)而研发和应用的，具有完全的自主知识产权，属于原创性研究，已在高水平SCI期刊源上发表了论文10多篇。为使该反应器有效地应用于实际生产中，拟将进一步扩大中试研究规模，获取最佳操作参数以加快工程化应用步伐。
（介绍相关应用情况）具有自主知识产权
（应用领域、市场预估、产生的经济效益）本项技术可以应用于市政污水的深度脱氮和某些高含氮的污水的处理，具体市场前景概括如下：(1) 度领域规模计算和预测① 年按照尾水量800亿吨计算，假设TN去除时间为1h，那么TN去除需要建设800亿方的水池，混凝土水池造价约为500元/方，整个尾水深度处理领域规模就是：500元/吨×800亿吨=40万亿。② 照污水处理领域利润率约为10%-15%计算，尾水深度处理领域利润规模就是4万亿/年-6万亿/年。③ 考虑不同省份经济、技术发展水平，进行污水深度脱氮时间先后问题，如果以10年内完成所有省份的尾水深度脱氮工程改造。则目前尾水深度脱氮领域每年规模约为4000亿/年-6000亿/年。(2) 养殖业废水领域规模计算和预测由于养殖业废水比较分散，一般处于比较偏僻地区，处理方法也不尽相同。有些地方条件允许，可以做一定的预处理后，再采用一系列的生态工程技术方法进行处理(如：稳定塘技术、人工湿地技术或土地处理系统)，最后达到排入河流标准或其他回用标准(如：农业用水标准)。所以，养殖业废水脱氮处理规模不作统计。但是可以作为本生物反应器的潜在客户。(3) 高硝酸盐工业污水处理领域高硝酸盐工业污水一般量小，一般采用物理化学方法(如：吸附、离子交换、膜过滤等)进行有效去除。所以，高硝酸盐工业污水脱氮处理规模不作统计。但是可以作为本生物反应器的潜在客户。
产学研合作，联合开发，技术转移等方式。本项技术拟通过合作深度开发专利许可的方式进行交易，分为普通许可和独占许可方式。