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希望将与跨国公司的竞争改进为合作共赢 精选

已有 4469 次阅读 2023-7-3 09:48 |系统分类:科研笔记

四年前当我们刚完成氧化铁红厂10立方米厌氧氨氧化中试反应装置时,广东溢达纺织有限公司因液氨丝光生产过程中产生了高氨氮废水,厌氧氨氧化是最合适的处理工艺。同时盯上溢达这个项目的除了我们,还有来自欧洲荷兰的帕克公司。溢达公司的液氨丝光废水的氨氮浓度波动较大,浓度值在1000~6000mg/L之间波动,为了稳妥起见,溢达提出必须在现场进行中试,按中试的实验结果作为工艺选择的依据。且由于国际贸易形势的变化导致企业资金紧张,溢达不能支付中试费用,但中试装置在溢达所使用的水电等费用,溢达将予以免除,并提供其它的一些工作方便。帕克要求溢达支付中试费用,若没有中试费用,他们不进行中试,我们不想放弃这次难得的中试机会,在广东省高校科技成果转化中心资助20万,再利用我们自己的积累投资了一套30立方米厌氧氨氧化反应装置作为中试装置。最后我们通过一年踏踏实实的中试运行数据,证明我们厌氧氨氧化工艺的可靠,从而赢得了溢达公司的工程合同。

我们对外宣传时洋洋得意地宣称在溢达的厌氧氨氧化的工程项目中,我们打败了最早将UASBIC等厌氧处理装置推广应用到我国的欧洲大公司帕克,赢得了工程合同并获得成功。我们知道帕克有多套厌氧氨氧化的系统在中国应用,但我们以前一直没有机会看过一套他们的厌氧氨氧化的工程装置。

通过查阅资料,国内最大,全球第二大的酵母生产企业最先引进了帕克的厌氧氨氧化系统。酵母的生产主要通过有机质发酵而产生,据说该公司先后引进了8套帕克的厌氧氨氧化系统。当有人告诉我,他们引进的帕克厌氧氨氧化系统有些装置不能正常工作时,我顿时大喜,看来国外引进的东西也不一定完全靠谱,也许我们能帮他们解决这个问题,再次打败帕克一次。

该著名大公司疫情前我们曾有过联系,那时想利用我们开发的臭氧-曝气生物滤池工艺,用于改进他们的尾水排放处理系统。联系他们,了解到在该公司帕克做了多套厌氧氨氧化装置,开始是全套引进的总包形式,后来是采购关键设备自己建设的方式。这些装置有些运行得很好,有些运行效果比较差。该公司离我们比较近,且目前运行情况不佳的一个装置在柳州,我们可以去看看。

疫情这三年多,我们对厌氧氨氧化工艺的开发应用一直没有停步,从实验室的小试,到现场中试,及大规模工程化应用等工作都在紧张开展,对解决厌氧氨氧化系统存在的问题也相当自信。柳州离广州也有500公里左右,坐高铁要近4个小时,开车只要6个小时,我们一行四人就直接开车过去。

到了现场看到了我们一直想看的帕克做的厌氧氨氧化装置。应该说帕克的设计是规范的,选用的材质及防腐做得都相当不错,不少地方值得我们学习和借鉴。但这套厌氧氨氧化系统存在问题,脱总氮的能力已小于50%,我们设计的厌氧氨氧化装置,脱总氮能力都必须达到80%以上,该装置肯定存在重大设计偏差。

经进一步了解,发现帕克的设计也没有问题,帕克的厌氧氨氧化装置,要求进水的氨氮浓度必须大于200mg/L,进水的BOD必须小于200mg/L,而目前的问题,氨氮的进水浓度只有100mg/L左右,帕克设计的厌氧氨氧化装置的处理能力不断下降,达不到设计要求也是情有可原的。

再从食品,发酵行业了解,发现国内最早引进国外的厌氧氨氧化装置出现处理效率变差的问题,差不多都存在这个共性问题。首先,引用的工艺是相同的,也许工艺的源头可能都是帕克,这工艺流程是:高浓度有机废水,首先经过高效厌氧反应器UASBIC,厌氧发酵产生甲烷进行能源回收,然后,进入高曝池脱除水中的部分有机物COD,再经过高效沉淀池,上清液进入一体化短程硝化厌氧氨氧化反应装置脱除总氮。若进水的有机物浓度高,有机物中的蛋白质含量也相对较高,蛋白质在高效厌氧反应器中被氨化,若氨化后的氨氮浓度大于200mg/L,有时甚至500~800mg/L,则后续的厌氧氨氧化装置就能稳定运行。但如果进水的有机物浓度并不是特别高,有机物中的蛋白质也相对不多,则废水经高效厌氧反应器后,出水的氨氮小于200mg/L,特别是小于120mg/L时,由于氨氮浓度低,游离氨失去了对亚硝酸盐氧化菌(NOB)的抑制作用,在一体化厌氧氨氧化反应装置中,氨氮被氧化为硝酸盐,从而使厌氧氨氧化系统处理能力下降,甚至崩溃。

近几年来,我们除了承接一些工业化应用的高浓度氨氮的厌氧氨氧化工程项目外,研究的重点就是如何解决中低浓度氨氮(30 ~ 150 mg/L)的稳定亚硝化,并取得了较好的研究成果。若将我们中低浓度氨氮的稳定亚硝化的技术嫁接过来,并对现有的处理系统作适当调整,也许我们就能解决进水氨氮浓度小于200mg/L厌氧氨氧化的难题。

将我们的想法写成提案发给该公司,该公司的相关经理参观了我们的实验室并考察了我们做的厌氧氨氧化工程,迅速将工厂的氨氮浓度在100~120mg/L的实际废水发给我们。我们在实验室,立即构建一套亚硝化-厌氧氨氧化的装置对这废水进行实验,实验的结果表明,用我们的方法可以将亚硝化率稳定在90%,总氮脱除率大于80%

这项研究结果,不仅解决了该公司的部分厌氧氨氧化系统处理效率不高的问题,而且存在一定的普遍性。据我们了解,国内另一家大型食品公司的部分厌氧氨氧化系统,也存在同样的问题。他们也利用欧洲公司开发的这套厌氧氨氧化技术,在国外的一些应用可能也存在相似的问题,若结合上我们技术,就能成功地解决了这个问题。进一步来说,我们的技术不仅能在国内推广应用,也许还能推广应用到国外去。

在厌氧氨氧化领域,原来我们将帕克公司作为我们的竞争对手,现在,在高浓度氨氮处理领域,我们之间的竞争仍然存在,但在中低浓度氨氮的厌氧氨氧化领域,我更希望成为他们的合作伙伴,克服他们技术目前存在的技术瓶颈,在他们已建成的中低浓度氨氮厌氧氨氧化的处理装置,接枝上我们的稳定亚硝化系统,从而改进他们的系统,达到合作共赢的目标。




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