技术名称:新型厌氧氨氧化生物脱氮技术

专家介绍:

黄晓武博士,现为广东以色列理工学院环境科学与工程系副教授/博士生导师,目前担任《Journal of Environmental Management》副主编和《Current Research in Biotechnology》执行主编。黄晓武博士2016年毕业于熊本大学自然科学研究科环境工程专业,博士期间先后在夏威夷大学希洛分校和瑞士联邦水科学技术研究所访学(2015.1-2015.9)。随后,黄晓武博士在香港理工大学土木与环境工程系(2016-2018)和香港大学土木工程系环境工程中心(2019-2021)完成博士后研究,并于2021年8月加入广东以色列理工学院。黄晓武博士在厌氧氨氧化技术研发与应用、城市污水生物处理、工业废水处理和资源回收,以及有机固体废弃物资源化处置等领域有深入的理论研究和丰富的工程实践经验。截至目前,黄晓武博士先后荣获广东省科技进步二等奖和广东省环境保护科学技术二等奖各1项,申请发明专利2项,已在ISME J, Environ. Sci. Technol, Water Res., Chem. Eng. J., Crit. Rev. Environ. Sci. Technol和Bioresour. Technol.等环境领域权威期刊上公开发表论文30+。此外,黄晓武博士长期与瑞士联邦水科学技术研究所、帝国理工学院、香港大学、夏威夷大学和熊本大学等同领域著名科研机构保持紧密合作,共同推动污水处理及资源回收和有机固废资源化处置的技术研发和工程应用。

单位名称:

广东以色列理工学院,环境科学与工程系

技术领域:

厌氧氨氧化、城市污水生物处理、工业废水处理和资源回收,有机固废资源化处置

技术关键字:

厌氧氨氧化、生物质、节能降耗、资源回收

技术特色介绍:

厌氧氨氧化技术被认为是当前最有希望实现“能源自足”或“产能型”污水处理厂的新型生物脱氮技术。相比传统硝化-反硝化技术,厌氧氨氧化技术可节约60%好氧曝气量、无需添加外源碳源、污泥减产 90%、N2O 减排40-60%。厌氧氨氧化技术的应用与推广,可实现废水生物脱氮过程的“节能降耗”,亦可同时大幅降低污水处理过程的碳排放。

图1. 厌氧氨氧化技术特色:

A、厌氧氨氧化技术VS硝化-反硝化技术;

B、本团队已研发厌氧氨氧化“从菌体富集培养到工程化应用”全套技术体系

应用领域:

厌氧氨氧化技术可广泛用于处理各类氨氮废水。截至目前,厌氧氨氧化工程化案例多用于处理垃圾渗滤液、禽类养殖废水、屠宰废水和厌氧消化液等高氨氮废水,厌氧氨氧化技术处理市政污水等低氨氮废水多处于实验室和中试研究阶段,工程化案例鲜见报道。此外,厌氧氨氧化技术在高盐、高氨氮废水处理中亦有显著优势,可极大降低此类废水的处理成本,通过与膜等技术组合可实现废水的达标排放。

市场前景介绍:

厌氧氨氧化技术工程化应用案例集中在德国、荷兰、瑞士、芬兰、西班牙和美国等西方国家,国内厌氧氨氧化工程案例多直接引进荷兰帕克公司(PAQUES)厌氧氨氧化技术,尚无有自主知识产权的、推广性强的工程化应用技术和经验。我国氨氮废水处理市场巨大,2022年城市污水处理量约674亿吨,且氨氮去除也是绝大多数工业废水处理的主要指标之一。我国厌氧氨氧化技术的工程化应用和推广尚处于初期阶段,研发具有自主知识产权、易于工程化应用的厌氧氨氧化生物脱氮技术,对于突破其技术垄断、实现技术创新自主有重要意义,大力推进该技术应用于氨氮废水处理,将产生巨大经济效益和生态效益。

是否有专利:

1项国内专利进行中

是否有论文:

已在ISME J, Environ. Sci. Technol, Water Res., Chem. Eng. J., Crit. Rev. Environ. Sci. Technol和Bioresour. Technol.等环境领域权威期刊上公开发表论文30多篇。

领先程度:(描述自己掌握的该技术在业界的领先程度,如国际领先,国内领先)

黄晓武博士深耕厌氧氨氧化技术研究10余年,掌握厌氧氨氧化菌“从富集到工程化应用”的全套理论和技术体系,在该技术应用方面属于业内国内领先水平,拟通过校企合作强化技术体系,实现国际领先。

技术成熟度:

本团队已完成厌氧氨氧化技术的实验室小试研究、中试试验论证和工程化应用。前期,已成功应用厌氧氨氧化技术用于处理厌氧消化液(中试)、高盐市政污水(中试)、淡水市政污水(中试)和垃圾渗滤液(小试和工程化)。本团队拥有厌氧氨氧化技术研发和应用研究所需的所有试验平台和仪器设备:包含1间独立实验室(120平)、2个校级实验平台(生物工程仪器中心和电镜中心)、1个省部级重点实验室(广东省能量转换材料和技术重点实验室,黄晓武博士为该实验室成员),以及流化床反应器、固定床反应器、高效液相色谱仪、气相色谱质谱联用仪、原子吸收光谱仪、热重分析仪、傅里叶变换红外光谱仪、总有机碳测定仪、悬浮颗粒测定仪、紫外分光光度计、离子色谱仪等仪器设备,可与其他高校和企业进行相关技术和应用的联合开发。

                                                                                                                                                            GTEC 科创中心,gtec@gtiit.edu.cn

                                                                                                                                                                             Rev1.0,  2022-8