焦点提醒：Lodomat工艺: FNA游离亚硝酸加强厌氧消化项目化利用获新进展 传授袁志国做客情况论坛 谈污水处置能量收受接管的新手艺 作了题为《Lodomat－一种污水处置能量完全自给和实现收受接管的新手艺》（Lodomat-An innovative technology to enable energy neutral/positive sewage treatment）的学术陈述。本次情况论坛由水情况庇护所的黄霞传授掌管

Lodomat工艺: FNA游离亚硝酸加强厌氧消化项目化利用获新进展原创：IWAIWA国际水协会今天

Australia昆士兰年夜学袁志国院士团队比来在Water Research上颁发了该团队用游离亚硝酸加强厌氧污泥发酵的最新研究功效：

1. 游离亚硝酸（FNA）对残剩污泥进行预处置可使厌氧污泥消化池HRT下降至7.5天。

2. 和对比组污泥厌氧消化反映器（HRT＝15天）比，污泥厌氧消化系统在较低HRT（12天和7.5天）前提下仍能获得更高的VS去除率和甲烷产率（>30%）；

3. 因为氨释放量增添，FNA预处置并未引发厌氧消化池酸化。

这一研究为污泥厌氧消化池进级革新斥地了一条新路子，特别是对用地重要地域。

研究布景

残剩活性污泥（WAS）是污水生物处置工艺的首要副产品，其处置措置进程会极年夜地增添污水处置厂的处置����APP本钱。厌氧消化（AD）工艺，因为其相对较高且低本钱的挥发性固体（VS）去除率，已被普遍利用在残剩污泥不变化处置。但是，残剩污泥较难以被水解，经常是厌氧消化进程的限速步调。为了到达满足的VS去除率和沼气产率，污泥厌氧消化进程凡是需要约15至20天，乃至更长的水力逗留时候（HRT）。是以，若何强化污泥水解、缩短HRT成为厌氧消化工艺利用的一个要害身分。

图1. FNA预处置手艺提高污泥厌氧消化概念图(Lodomat工艺)

昆士兰年夜学高级水治理中间（AWMC）袁志国院士团队自2010年以来，在游离亚硝酸（FNA，ppm程度）污泥预处置提高厌氧消化方面展开了系统性的研究。该手艺操纵侧流污水对进入厌氧反映器的残剩污泥进行预处置，增进污泥的水解，以加强厌氧消化的结果（图1手艺概念图）。在前期持续流厌氧生物反映器（HRT=15d）对照实验中（持续运转跨越半年），采取浓度为1.8 mgN/L FNA预处置（NO2-N = 250 mg/L, pH = 5.5, T =25 oC）的污泥厌氧消化系统的VS去除率和污泥脱水性比拟对比系统，别离改良了17%和14%（Wei et al., 2018）。

基在上述布景，AWMC团队最新研究验证了FNA预处置手艺改良污泥水解和下降污泥厌氧消化工艺HRT的可行性。这项研究功效将为现有污水厂污泥厌氧消化系统的进级革新供给一条新路子，特别是用地重要地域。

整体实验设想

采取两套持续流厌氧污泥消化池（对比组和尝试组）处置取在现实污水处置厂的浓缩残剩活性污泥，两套系统持续运转6个月，时代分为3个阶段。尝试组在第二，第三段采取浓度为6.1 mgN/L的FNA（NO2-N = 250 mg/L, pH = 5.0, T =25 oC）对污泥预处置24h，3个运转阶段HRT别离为15d、12d和7.5d。经由过程测定VS去除率、甲烷产率、氨氮释放、pH、碱度、脱水性等目标分析评价两套系统的处置机能。斟酌到残剩活性污泥厌氧消化凡是需要15-20d，对比组在3个阶段则连结固定的HRT=15d。

首要成果

以下图所示，与对比组比拟，经FNA预处置的尝试组在第2阶段和第3阶段VS去除率别离改良了39%和30%。与此响应，尝试组在第2阶段和第3阶段甲烷产率（单元进泥产甲烷量）增添了31-35%，而产甲烷速度（单元时候产甲烷量）别离增添了64%和165%。产甲烷速度的年夜幅增添是由负荷增添和甲烷产率增添的叠加酿成的。

图2. 两个厌氧反映器三个阶段内VS去除率和甲烷产率。第一阶段为基线段（尝试组和对比组AD反映器运转前提不异，即无FNA预处置）

在第2阶段早期，因为下降HRT和FNA预处置的协同感化致使了短暂的过负荷，此进程对产甲烷菌活性发生了必然的影响，同时也发觉了VFA的积累（图3B），颠末约2周摆布产甲烷菌慢慢恢新生性，尝试组反映器的VFA积累也慢慢消逝并终究到达不变状况。在第3阶段再度下降HRT至7.5d时，产甲烷菌仅颠末5天过渡期就到达了不变的高效产甲烷活性（图2B），此时，VFA浓度有所增添（图3B），申明颠末FNA预处置后显著改良了污泥水解酸化效力，污泥水解已不是厌氧消化进程的限速步调，FNA预处置感化获得充实闪现。

第3阶段VFA堆集并未引发AD反映器的酸化。现实上，尝试组反映器pH（7.29±0.01）高在对比组反映器pH（7.25±0.01）。这首要是由于而氨氮浓度在第2阶段和第3阶段均较着高在对比组（图3A），其不变阶段别离增添了47%和38%。氨氮浓度的增添对尝试组厌氧反映器的不变运转起到了主要的辅助感化。

图3. 两个厌氧反映器三个阶段内氨氮和tVFA浓度转变

小结

综上所述，本研究注解与未经FNA预处置的对比组比拟，经FNA预处置的污泥厌氧消化池能够在HRT降落50%的环境下获得更高的VS去除率和甲烷产率（>30%）。这项研究给今朝因为用地重要而处在瓶颈期的污泥厌氧消化池进级革新打开了新的一扇窗。今朝，课题组正在进行中试研究，我们等候进一步的中试项目实验成果。

参考材料

Zhang, L., Duan, H., Ye, L., Liu, L.,Batstone, D. J., Yuan, Z. (2018) Increasing capacity of an anaerobic sludgedigester through FNA pre-treatment of thickened waste activated sludge, WaterResearch, https://doi.org/10.1016/j.watres.2018.11.008

Wei W., Wang, Q., Zhang,L., Laloo, A., Duan, H., Batstone, D. J. and Yuan, Z. (2018) Free nitrous acidpre-treatment of waste activated sludge enhances volatile solids destructionand improves sludge dewaterability in continuous anaerobic digestion. WaterResearch, 130: 13-19.

短时间“千人打算”传授袁志国做客情况论坛 谈污水处置能量收受接管的新手艺来历:清华年夜学情况学院作者:叶权辉 刘艳臣2016/5/27要害词：环保论坛污水处置污水处置工艺

5月23日上午，情况学院短时间“千人打算”特聘传授，Australia项目院院士、昆士兰年夜学高档水研究中间的袁志国传授做客情况论坛第87讲，作了题为《Lodomat－一种污水处置能量完全自给和实现收受接管的新手艺》（Lodomat-An innovative technology to enable energy neutral/positive sewage treatment）的学术陈述。本次情况论坛由水情况庇护所的黄霞传授掌管，40余名师生听取了陈述。

袁志国传授起首引见了Australia城市污水处置的工艺特点，随后环绕最近几年污水处置工艺手艺的在资本/能源收受接管方面的最新成长环境，重点引见了Lodomat这一立异性的污水处置新工艺手艺线路的研究发觉和进展环境。研究发觉，经由过程在污水处置工艺手艺线路中奇妙引入游离亚硝酸（FNA）的感化，经由过程FNA在工艺进程中的原位制备和利用，一方面能够显著晋升污泥厌氧消化进程中的甲烷产量，同时还能够不变实现支流工艺低氨氮污水的亚硝化进程的定量调控，处理了支流厌氧氨氧化工艺中针对低氨氮废水亚硝化进程的不变定量调控难以实现的困难。陈述还引见了DAMO手艺在支流厌氧氨氧化工艺中的利用。基在这一立异性理念的Lodomat工艺能够实现超低尺度出水氮排放的同时，还能够实现污水处置的能源自给和能源收受接管，今朝该手艺已成功在尝试室实现，并行将展开中试示范。讲座进程中袁志国传授还引见了游离亚硝酸（FNA）在管网恶臭、侵蚀节制方面的研究和利用。讲座竣事后，袁志国传授与参加的师生进行了深切的沟通与交换。

袁志国传授在排水管道侵蚀和臭味节制、反硝化厌氧甲烷氧化的碳氮轮回、污水与污泥无害化和资本化等范畴多有建树，共颁发论文300余篇， H影响因子52。同时他是国际水协会（IWA）Fellow，曾获IWA全球项目立异奖、Australia项目院CLUNIES ROSS奖。

原题目:短时间“千人打算”传授袁志国做客情况论坛第87讲 谈污水处置能量收受接管的新手艺

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