梁继东  (教授)

专利技术简介：

基于微生物固定化原理，通过颗粒污泥和载体生物膜的培养，成功构建了针对不同水质的新型废水生物脱氮工艺（如图6所示），包括针对高氨氮和超低碳源浓度废水的全自养部分硝化-Anammox工艺（PN/A）、针对中低浓度氨氮的低碳源废水的部分反硝化-Anammox工艺（PDN/A）、针对高氨氮的低碳源废水的同步硝化-Anammox-反硝化工艺（SNAD），可推广用于市政主流污水的低碳脱氮、侧流污泥消化液的低碳脱氮、垃圾渗滤液及其他富含氨氮的工业废水（如食品、畜禽养殖等）的低碳脱氮。

图6基于载体颗粒污泥及生物膜的废水处理工艺及效果

创新性与科学价值：

厌氧氨氧化（Anaerobic Ammonia Oxidizing, Anammox）是有望替代传统硝化-反硝化工艺的低碳低成本生物脱氮技术。与硝化-反硝化相比，Anammox无需供氧和外加碳源，且能减排污泥和温室气体N₂O，已被全球多家水处理公司（如DC Water、苏伊士水务、北控）作为未来污水脱氮技术发展战略。

课题组针对Anammox应用尚存在菌种生长缓慢、对环境冲击敏感和易被冲刷流失等难点，提出通过新型功能载体培养高活性Anammox生物膜的技术方案，以促进Anammox菌的富集，活性提升和环境适应性增强，突破Anammox易受环境冲击抑制和菌种流失的技术瓶颈，实现“载体开发—技术理论—工艺研发”系统创新研究，为废水脱氮技术创新提供了理论和技术支持。

课题组提出的基于颗粒污泥和载体生物膜的PN/A、PDN/A和SNAD废水脱氮新工艺与当前绝大多数企业采用的传统硝化-反硝化生物脱氮技术相比，具备以下显著优势：

（1）吨水处理减少溶解氧消耗10%~40%以上【来自原水用于耦合工艺中Anammox代谢的氨氮，无需经过好氧硝化，此项预计节省DO消耗10%~40%以上】。

（2）吨水处理碳源消耗减少20~50%以上【Anammox无需碳源，PDN/A和SNAD中部分反硝化的碳源可由原水供给，实现脱氮至少能节约20~50%以上外加碳源】。

（3）吨水处理污泥产量减排20~40%以上【污泥主要来自于异氧反硝化，耦合工艺中的自养过程污泥产量较全程反硝化大幅削减，至少减排20~40%以上】。

综上，研究开发新型废水脱氮技术具有节能减碳优势及市场应用需求。

授权发明专利：

• 梁继东、王金兴、孙莉、李改改. 一种低温下运行Anammox工艺的方法[P]. 中华人民共和国国家知识产权局, 2021.09.03，ZL 2020 1 0539026.9
• 其他相关专利正在申请中。

代表性成果：

1. Ning Dingying, Guo Wuke, Li Gaigai, Tian Wenqing, Liang Jidong*, Chen Bingquan, Liu Jia, Ji Hua.Feasibility of bio-filter in treating low strength nitrogen wastewater under adverse temperatures.Journal of Environmental Chemical Engineering,11 (2023) 110680.
2. Jin Deyuan, Li Gaigai, Ning Dingying, Guo Wuke, Tian Wenqing, Liang Jidong*, Ji Hua. Start-up and operation of anammox biofilter in treating low-strength ammonia wastewater prepared by tail water from a municipal wastewater treatment plant.Journal of Chemical Technology and biotechnology.2023; 98: 2587–2596.
3. Yonghong Liu, Shuangxue Qiu, Ning Wang* , Ruijie Ma, Jidong Liang*. Study on rapid start-up and stable nitrogen removal efficiency of carrier enhanced continuous flow PD/A granular sludge system.Journal of Environmental Chemical Engineering, 11 (2023) 111268
4. Gaigai Li, Jinxing Wang, Dingying Ning, Bingquan Chen, Jia Liu, Deyuan Jin, Wuke Guo, Jidong Liang*, Hua Ji. Anammox biofilter with denitrification sludge as seed in treating low nitrogen strength wastewater. Journal of Environmental Management, 2022, 324:116316
5. Jinxing Wang, Jidong Liang*, Dingying Ning, Tengge Zhang Meng Wang. A review of biomass immobilization in anammox and partial nitrification/anammox systems: Advances, issues, and future perspectives. Science of The Total Environment, 2022, 821: 152792