国内最大的厌氧氨氧化餐厨余沼液处理无锡项目顺利调试成功

无锡惠联餐厨余废弃物处置二期扩建项目位于堰联路以北，惠暨大道以东的无锡惠联循环产业园内，建设用地分南北两处设置，南区可用地面积39.37亩，北区可用地面积约31.55亩，总可用地面积约70.92亩。处理规模为：餐饮、厨余废弃物处理工程规模为725吨/天，其中，餐厨垃圾125吨/天，厨余垃圾600吨/天。项目整体工艺为：预处理+厌氧+沼气净化+除臭+沼液处理。

鉴于无锡餐厨项目一期项目（650吨/天）沼液处理采用了厌氧氨氧化工艺作为主脱氮单元并稳定运行三年多。二期扩建项目沼液处理继续采用该工艺，处理规模为按出水1500.0m3/d，排放标准为“纳管标准”。沼液处理全流程采用“混凝气浮+调节池+生物吸附反应器+厌氧氨氧化反应器+多级A/O +内置式MBR+气浮除磷”工艺。

无锡惠联餐厨余废弃物处置二期扩建项目于2022年9月开工建设，2024年3月完成沼液处理系统安装，经过2个多月厌氧氨氧化反应器内的生化调试，于6月达到沼液处理排放标准，完全满足了工艺设计要求。

厌氧氨氧化工艺

运用于餐厨余沼液处理的优势

以目前的市场情况来看，餐厨余废弃物处理行业多数执行不低于纳管标准（COD<500mg/l，NH3-N<45mg/l，TN<70mg/l）的排水指标， 餐厨余垃圾沼液为餐厨垃圾经过厌氧发酵及固液分离后所产生的压滤液，通常SCOD浓度在3000~6000mg/l，NH3-N浓度在2000~3500mg/l，属于碳氮比严重失调的废水。现有餐厨沼液处理项目多采用在渗滤液处理中广泛应用的两级AO+MBR工艺。在池容足够、曝气量充足的情况下，能够保证NH3-N的充分去除，然而与新鲜渗滤液不同的是，过于失调的碳氮比使得餐厨沼液的处理若想实现TN的达标，则需要投加大量的外加碳源用以调配碳氮比，导致沼液处理的运行成本大幅度提高，根据多地餐厨运行方所反馈的数据，完全采用两级AO进行处理，处理至纳管标准，吨沼液的处理成本一般在80—100元/吨，对于餐厨厂的运行收益造成了巨大的影响，直接影响到了投资运营企业的盈亏状态。

厌氧氨氧化工艺是一项创新的生物处理工艺，是脱氮领域的重要突破。 厌氧氨氧化转化过程是自然氮循环的一条巧妙的捷径，能将NH4-N直接转化为氮气，该工艺的原理如下所示： 

如上图所示，部分氨氮经过亚硝化生成亚硝基氮，生成的亚硝基氮与氨氮在厌氧氨氧化微生物的作用下直接反应生成氮气实现氨氮的去除。这一过程由于没有反硝化反应的发生，因此不需要投加任何碳源，同时曝气量较硝化/反硝化工艺也明显降低，使得运行成本大幅度下降，以下为厌氧氨氧化工艺与硝化/反硝化工艺的中的主要化学方程式：

◾ 硝化/反硝化

硝化: 2NH₃ + 4O₂↑2NO₃^- + 2H⁺ + 2H₂O

反硝化: 2NO₃^- + 6.5COD + 2H⁺↑N₂

综合：2NH₃ + 4O₂ + 6.5COD↑N₂

◾ 厌氧氨氧化

部分硝化: NH₃ + 1.5O₂↑NO₂^- + H⁺ + H₂O

厌氧氨氧化: NO₂^- +NH₃⁺ + H^+↑ N₂ +2H₂O

综合：2NH3⁺ + 1.5O₂^↑N₂ + 3H₂O

由以上化学方程式的对比可知，硝化/反硝化工艺去除1mol氨氮需消耗2mol氧气及至少6.5mol的碳源；而厌氧氨氧化工艺去除1mol氨氮，仅需消耗0.75mol氧气，不需要任何碳源，工艺机理上的差异导致了厌氧氨氧化在反应器大小、运行成本、处理效果上均远远优于硝化/反硝化工艺，各项指标的差异概括如下表所示： 

在实际工程运营案例中，厌氧氨氧化作为核心脱氮单元的沼液处理工艺较传统的两级AO+MBR工艺具有以下几个优势：

1、能节省占地40%；

2、节约85%的碳源投加；

3、节约50%的曝气能耗；

4、碳排放量下降70%；

5、沼液处理系统建设投资相似。

这些优势可使餐厨余投资运营企业沼液的吨水处理成本下降到40—50元/吨，大大提高了企业投资回报率。

无锡餐厨余二期沼液项目的调试成功，进一步验证了厌氧氨氧化工艺的可行性。同时凭借以厌氧氨氧化为核心脱氮单元的沼液处理工艺在节约建设用地、节能、减碳方面的优异表现，必将成为餐厨余行业沼液处理的最佳解决方案。

编辑：赵凡