在浙江省宁波市镇海区,再生水已成为生态保护和经济发展的重要资源。当地招宝山生态湿地公园因再生水的滋养而水草丰茂,水生生物种类日益丰富;定海河、宏远河等河道依靠再生水补充水量;工业区也将再生水纳入生产用水体系……
在镇海污水处理厂,每天数万吨经过物理、生物化学等深度处理转化出来的清洁再生水,通过管网输送到各个应用领域。该厂采用“混合营养反硝化”脱氮新技术,实现污水资源的高效利用,将使资源化利用率从30%提升至50%以上,真正做到了变废为宝。
据介绍,污水处理中的脱氮问题一直是行业技术攻关的重点。由于过高的总氮、总磷含量会导致水体富营养化,浙江省近年来在严格执行国家一级A排放标准的基础上,进一步探索实施更严格的地方标准。镇海污水处理厂积极响应政策导向,通过广泛调研和技术考察,引入先进的深度脱氮工艺,有效降低出水总氮指标,为改善区域地表水环境质量提供关键技术支撑。
“当时对脱氮问题主流的解决方案是在前端生化池补充碳源,或者在传统异养反硝化滤池上额外投加碳源,我们经过经过多次中试(在大规模量投运前的较小规模试验)和工艺比选后,选择了‘混合营养反硝化’脱氮技术。”镇海污水处理厂相关负责人介绍道。此技术源自清华大学环境模拟与污染控制国家重点联合实验室,2023年,在镇海污水处理厂实现了较大规模应用。
与传统脱氮技术不同,“混合营养反硝化”脱氮技术依托混合营养型微生物的独特代谢机制进行深度脱氮,突破了传统技术在低碳氮比条件下的限制。这类微生物能够在好氧和缺氧条件下协同发力,同时利用有机和无机电子供体进行反硝化反应,实现碳氮的协同高效降解。镇海污水处理厂应用这项技术建成深度脱氮滤池,并于2023年3月投入运行。
该脱氮滤池无需额外投加碳源,且具备进一步降解水中残留有机物的能力,在确保出水总氮达标的同时,避免出现传统反硝化滤池因外加碳源而引发的COD(化学需氧量)穿透问题。技术人员介绍道:“污水在无碳源脱氮滤池中自下而上流动,依次流经配水层、承托层、填料层和清水层。在此过程中,二沉池出水中的剩余硝酸盐氮会被自养和异养反硝化菌进一步还原为氮气,从而实现氮的深度去除。”自采用这项新技术后,镇海污水处理厂每年削减的总氮污染物排放量近300吨。
随着出水水质的显著提升,镇海污水处理厂的再生水应用范围进一步拓展。目前,该厂已具备日生产6万吨再生水的能力,这些再生水不仅被用于招宝山湿地公园和城区内河的生态补水、城市杂用、道路喷淋降尘等用途,还将作为宁波石化经济技术开发区的工业原水使用。宁波市生态环境局镇海分局相关负责人表示:“再生水的有效利用,既有助于缓解水资源紧缺的现状,也为重点海域及甬江流域水环境质量的持续改善提供了坚实支撑。”2023年以来,镇海区市控及以上断面水质优良率持续保持100%。
除了显著的环境效益,“混合营养反硝化”脱氮技术还带来可观的经济效益。“以运行成本为例,每吨水深度脱氮的费用仅需0.1—0.2元,相比传统工艺节省30%。同时,其所需设施的吨水占地面积小于0.015平方米,较传统工艺减少20%,还可充分利用传统工艺滤池结构实现‘零用地’,有效缓解污水处理设施建设中的土地资源紧缺、用地指标紧张等问题。”相关负责人表示。
据了解,镇海污水处理厂下一步将加快铺设再生水管网,建立与用水单位的直接输送通道,同时启动扩容扩建,将再生水日产量和输送通道容量提升至8—10万吨,实现“量质齐升”,并进一步提高区域污水资源化利用率。此外,镇海污水处理厂还将深化与科研院所的合作,持续开展新污水处理技术的试用实践,推动行业技术进步。(刘怡然 邱晨/文 宁波市生态环境局镇海分局/供图)


