【洞察】氫自養(yǎng)反硝化技術(shù)可用于廢水處理領(lǐng)域 但成本高、安全風(fēng)險(xiǎn)大導(dǎo)致其應(yīng)用受限

近年來，我國氫氣供應(yīng)能力不斷提升，為氫自養(yǎng)反硝化技術(shù)應(yīng)用擴(kuò)展、成本降低奠定了良好基礎(chǔ)。

氫型自養(yǎng)反硝化又稱氫自養(yǎng)反硝化，是氫自養(yǎng)反硝化菌利用無機(jī)物作為碳源，氫氣作為電子供體，將硝態(tài)氮還原為氮?dú)獾倪^程，其分為氫氣供應(yīng)、生物催化、氮?dú)忉尫湃齻€主要步驟。氫自養(yǎng)反硝化菌為氫細(xì)菌，主要是脫氮副球菌屬。

自養(yǎng)反硝化技術(shù)是生物反硝化技術(shù)的一種，與異養(yǎng)反硝化技術(shù)相比，具有無需外加有機(jī)碳源、不排放二氧化碳、投資和運(yùn)行成本較低等優(yōu)勢。根據(jù)電子供體類型不同，自養(yǎng)反硝化技術(shù)分為氫自養(yǎng)反硝化、硫自養(yǎng)反硝化、鐵自養(yǎng)反硝化、厭氧氨氧型反硝化四種。

作為理想的電子供體，氫氣具有反硝化速率高、脫氮效率高、反應(yīng)快速、清潔無污染等優(yōu)勢。但氫氣在水中溶解度小，如何強(qiáng)化氫氣供應(yīng)是氫自養(yǎng)反硝化技術(shù)的應(yīng)用瓶頸之一。近年來，我國氫氣供應(yīng)能力不斷提升，為氫自養(yǎng)反硝化技術(shù)應(yīng)用擴(kuò)展、成本降低奠定了良好基礎(chǔ)。具體來看，目前我國已成為全球最大的氫生產(chǎn)國，氫氣產(chǎn)量長期保持在3500萬噸左右，占全球氫氣總產(chǎn)量三分之一以上。

根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2024-2029年氫自養(yǎng)反硝化行業(yè)市場深度調(diào)研及投資前景預(yù)測分析報(bào)告》顯示，氫自養(yǎng)反硝化技術(shù)具有高效、反應(yīng)物和生成物無毒、無需有機(jī)物質(zhì)等優(yōu)勢，在特定的生活污水、工業(yè)污水、含硝酸鹽地表水等廢水處理方面具有廣泛應(yīng)用前景。但同時，氫自養(yǎng)反硝化技術(shù)也存在成本較高、安全風(fēng)險(xiǎn)較大、系統(tǒng)管理要求高等問題，導(dǎo)致其應(yīng)用受到一定限制。

根據(jù)技術(shù)形式不同，氫自養(yǎng)反硝化分為直接供氫、電化學(xué)原位供氫和MBR膜供氫，其中直接供氫形式已實(shí)現(xiàn)工程應(yīng)用，電化學(xué)原位供氫、MBR膜供氫形式處于小試、中試階段。氫自養(yǎng)反硝化反應(yīng)器是基于氫自養(yǎng)反硝化技術(shù)的反應(yīng)器，為優(yōu)化反硝化過程、提高處理效率，目前市場上已經(jīng)開發(fā)出了不同類型的氫自養(yǎng)反硝化反應(yīng)器，包括顆粒床反應(yīng)器、生物陶粒反應(yīng)器、生物膜反應(yīng)器等。

新思界行業(yè)分析人士表示，目前硫自養(yǎng)反硝化技術(shù)為主流自養(yǎng)反硝化技術(shù)，但硫自養(yǎng)反硝化反應(yīng)物具有生物毒性，反應(yīng)產(chǎn)物硫酸鹽處理難度大，而氫自養(yǎng)反硝化反應(yīng)物和生成物均無毒性，環(huán)保性更高。由于成本高、安全性低，氫自養(yǎng)反硝化技術(shù)應(yīng)用受限，目前我國氫自養(yǎng)反硝化技術(shù)仍處于研究和發(fā)展階段，未來隨著成本下降、安全性提升，氫自養(yǎng)反硝化技術(shù)應(yīng)用或?qū)U(kuò)展。

原文標(biāo)題:【洞察】氫自養(yǎng)反硝化技術(shù)可用于廢水處理領(lǐng)域 但成本高、安全風(fēng)險(xiǎn)大導(dǎo)致其應(yīng)用受限