2018年10月17日，由啟迪桑德（清華系）全資控股的浦華環保股份有限公司發布了一則聲明，矛頭直指中國工程院院士彭永臻前幾日發表的《西安第四污水處理廠短程反硝化和部分Anammox現象的緣起、發現、研究與展望》中對浦華環保專利的剽竊及質疑，事件的矛盾點是在厭氧缺氧池投機填料來實現短程反硝化+部分厭氧氨氧化（厭氧氨氧化細菌富集后為肉眼可見紅色顆粒污泥，俗稱為“紅菌”）的專利到底是屬于那一方？讓我們來看一下事件的全程回顧！

 

浦華環保發聲明稱擁有完全知識產權！

關于西安第四污水處理廠改造工程技術成果及FBC工藝包技術的

鄭重聲明

我公司自主研發的FBC工藝包技術于2012年在西安第四污水處理廠一期改造工程成功應用，并穩定運行近6年之久，形成了一系列完整的知識產權（發明及實用新型專利），率先并持續發表研究成果，所取得的成就獲得了業界廣泛關注，現已進入商業推廣階段。

 

FBC工藝包采用雙泥齡技術，在本工程應用過程中形成了較為穩定的主流厭氧氨氧化，屬于重大發現，對于我國污水處理廠提標改造具有重要的應用價值，已經成為水處理行業的熱點之一。這是在世界范圍內、溫帶氣候條件下、大型污水處理廠（25萬噸/日）實現厭氧氨氧化的首例。但是，由于某些不良廠商不擇手段票竊技術，非法將FBC技術重新冠名據為己有，并進行商業宣傳，誤導不明真相的人士在媒體上為其發聲，嚴重侵犯FBC技術擁有方浦華公司的權益和聲譽，特此鄭重聲明如下：

 

一、西安四污改造工程厭氧缺氧區投加填料技術路線的起源

2011年11月《西安市第四污水處理廠升級改造工程可行性研究報告》（工程號2011-SX0075）提出該工程在原倒置A2O二藝基礎上“在缺氧或厭氧反應器中，通過機械攪拌使填料移動”，并提當“可根據不同的來水水質，選擇不同的填料填充率”。

 

考慮到西安四污一期二程厭氧缺氧段總停留時間僅為3小時，而且用地緊張生化部分無法擴容，因此，我公司在投標文件提出了適合于該改造工程現狀、滿足提標要求的厭氧和缺氧區投加填料的工藝包方案（包括可施工的詳細圖紙、計算書、設備與材料的具體型號等），于2012年10月中標，同月開工建設，根據設標文件承諾的工期和設備和材料（含填料）于12月底陸續到場。2013年1月土建改造工程完工，2013年4月項目整體完工。厭氧缺氧填料的技術參數是我公司根據本工程的流態化需要，在好氧填料配方的基礎上調整確定的，并指定生產廠家按照技術參數生產供貨。

 

FBC工藝包技術集成了生物載體系統、流化系統、分離及安保系統、亞硝酸鹽制備系統、厭氧氨氧化系統、設備自控系統等。我公司作為西安第四污水處理廠一期改造須目總承包方及全部核心技術的提供方，擁有完全的知識產權。

 

二、知識產權及研究成果

 

我公司圍繞FBC工藝包技術及西安第四污水處理廠改造工程技術成果形成了一系列自主知識產權：

 

（一）專利

1、《一種厭氧、缺氧MBBR反應池》，專利號z1201420565019.6，申請專和日2014年9月28日，授權公告日2015年1月7日；

《一種厭氧、缺氧MBBR反應池》，專利號ZL201410509327.1，申請專利日2014年9月28日，授權公告日為2017年1月4日；

2、《基于厭氧缺氧流態化生物載體的污水處理方法及系統》，申請專利日2016年12月29日，授權公告日2017年11月7日，專利號ZL201621468082.3；

 

3、《一種填料分隔裝置》，申專利日2014年9月25日，授權公告92015年1月28日，專利號ZL201420556196.0；

 

4、《污泥缺氧和強化水解厭氧的多格式A2O系統》，申請專利日2015年2月2日，授權公告日2015年8月19日，專利號ZL201520073265.4；

 

5、《一種污水活性初沉水解池》，申請專利日2015年6月29日，授權公告日2016年4月13日，專利號ZL201520456984.4。

 

（二）論文及會議報告

 

1、錢亮、賀北平等，西安第四污水處理廠一期二程升級改造經驗總結，《中國給水排水》2016年1月；

 

2、錢亮、賀北平等，城市污水A2/O移動床生物膜工藝菌群結構分析，《中國給水排水》2016年5月；

 

3、Keke Xiao,Beiping He,LiangQian.et al.Nitrogen and phosphorusremoval using fluidized-carriers in a full-scale A2O biofilm system,《Biochemical EngineeringJournal》,2016,115:47-55.

 

4、錢亮、賀北平等，投加生物填料實玩，AAO二藝改造的案例分析，《凈水技術》2017年1月。

5、會議報告

錢亮，“面向類IV類排放標準解決方案—FBC深度脫氮除磷工藝”，中國污水處理廠提標改造高級研討會（第二屆），2018年9月，安徽合肥。

 

（三）成果鑒定

 

于2016年11月16日，由中國環境科學完組織專家召開了“基于厭氧缺氧流態化生物載體的污水處理強化脫氮除磷技術”技術鑒定會，成果達到國際領先水平。

 

（四)獲獎

 

2017年10月獲得中國環境科學學會頒發的《環保科技創新示范項目》。以上技術成果為我公司主導研發，擁有完全知識產權，對于任何不實言論和技術成果存在的任何侵權行為，我公司保留追究的權利。

 

浦華環保有限公司與清華大學環境學院是技術與科研長期合作單位，浦華源于清華，專注水污染防治及水生態不境建設30年，非常注重技術研發與創新，擁有雄厚的技術積淀（擁有近200項專利等），具備全過程整體解決方案的實力。若業界對上述技術抱有興趣，我公司可提供相關的數據、圖像、實施記錄等資料與大家分享，共同推動水處理行業的技術進步與健康發展。

浦華環保有限公司

2018年10月17日

 

彭永臻：專利在我，任何單位與個人可無償采用和推廣應用！

 

西安第四污水處理廠短程反硝化和部分Anammox現象的

緣起、發現、研究與展望

 

近日，某些同行和學生們一再建議我：就西安第四污水處理廠一期升級改造工程做一些介紹和說明。雖然他們早在某環保公司于2016年11月申請召開針對該廠升級改造的鑒定會之后不久，就提出過同樣的建議，但我一直沒有理會。最近，這件事不僅炒得很熱，還據說，沒有得到該技術擁有者的授權，其他單位不得應用該技術！因此，趁這幾天閑暇，就該工程項目的緣起、發現和我們4年的跟蹤調研、小試及中試的研究結果等，做一個簡要的回顧與說明。更重要的目的是，討論與澄清一些學術和技術原理等問題。

 

請各位專家和同行認真審閱以下短文。

 

一、緣起——在厭氧和缺氧池投加填料形成MBBR是核心技術

在西安第四污水處理廠一期（25萬m/d)的AA0工藝升級改造之際，我于2012年末、2013年1月和5月，先后3次受邀到該廠做技術支持。與當時西安三個污水處理廠工程改造項目總承包方紫光環保的項目負責人賀北平先生、MBBR的填料及其技術提供方江蘇裕隆環保公司董事長黃東輝先生、西安市污水處理有限公司副總經理周亞旭先生等都有多次交流（當時沒有見到也沒有和其他單位交流)。我們經過大量的調研工作后，明確了該廠出水的氨氮（NH3-N)濃度穩定低于1mg/L，說明硝化完全，而出水的硝氮（NO3-N)和總氮（TN）濃度超標（15mg/L)說明反硝化能力較差后，我認為，如果再按慣例，通過投加填料強化好氧池的硝化功能，已經沒有必要了，而必須利用生物填料強化厭氧和缺氧區的除磷和反硝化能力。因此我首先提出并堅持建議在厭氧和缺氧池投加填料、調整厭氧/缺氧/好氧池的水力停留時間等技術改造方案，并基本得到各方面的認可。由于國內外極少有在厭氧和缺氧池投加填料的案例，期間在西安該廠甲方中也出現一些強烈的反對意見，并造成改造過程的停工與反復。但最終在多方共同努力下，按預計方案完成了升級改造工程。

 

雖然只是在厭氧和缺氧池投加生物填料形成MBBR，強化厭氧和缺氧區的除磷和反硝化性能，但是根據我們多年來關于污水脫氮除磷的研究與實踐，特別是2012年以來關于短程反硝化（partial denitrification，將NO3ˉ，還原為NO2ˉ而不是直接還原為N2）與厭氧氨氧化（Anammox)耦合的研究經歷，感到厭氧和缺氧區可能是Anammox菌富集的熱區，促使我們近4年來一直對該污水處理廠進行跟蹤取樣、檢測和研究。

 

二、發現與研究-一短程反硝化+部分Anammox現象，其中短程反硝化是關鍵的必要條件

 

雖然西安第四污水處理廠進水的總氮濃度較高，但改造后（無外加碳源)出水總氮長期穩定低于10mg/L以下，甚至低于5mg/L，出水總磷（TP）也平均低于0.3mg/L以下，遠高于傳統AAO工藝通常的脫氮除磷效率。經過近一年的運行后，我們發現厭氧和缺氧區填料生物膜呈現微紅色，根據多年來對厭氧氨氧化技術的研究，很快意識到這很可能是Anammox菌的富集。我第一時間先后安排研究生（李健偉、馬斌、高銳濤、汪曉聃等）對該課題進行系統的研究。目前我的團隊對該廠進行了長達4年的跟蹤調研（近兩年來每月定期取樣），最終通過多方面的檢測與驗證（活性測試、分子生物學檢測、高通量測序、物料守恒計算、初步模型確立），發現了這一重要的基于厭氧缺氧MBBR的短程反硝化+部分Anammox的自養脫氮過程。

盡管我們開始就認為短程反硝化+部分Anammox過程是顯而易見的，但是實踐表明，要從上述幾個方面通過試驗和微生物檢測證明，還是經歷了非常艱難的過程！我們關于該研究的幾篇具有創新性的論文已完成，即將陸續發表。

 

這一過程的必要條件和關鍵步驟是其中的短程反硝化，因為如果沒有 NO2ˉ產生，就不可能發生厭氧氨氧化反應（簡化為NH4*+NO2ˉ→N2+2H2O)，而在缺氧池中，又不存在好氧條件及其短程硝化（NH4+至NO2ˉ）來產生NO2ˉ，因此，只能以污水中的有機物作為電子供體，通過短程反硝化將回流污泥和內回流硝化液中的NO3ˉ還原為NO2ˉ，同時利用來源于污水并過量存在于厭氧和缺氧池的NH4+，形成與促進部分Anammox反應過程。我和研究生（操沈彬、杜睿、李健偉、吉建濤、牛萌、張寒雨等）從2012年初開始，在國內外率先開展了短程反硝化+Anammox的研究，至今已經發表SCI論文18篇。

 

三、專利——國內外唯一關于該技術的發明專利

 

基于上述研究成果，在我們于2014年11月申請、2015年4月公開、2016年8月獲授權“基于短程反硝化提供亞硝酸鹽的城市污水生物除磷自養脫氮（Anammox)方法”的發明專利中，詳細地披露和介紹了通過在AAO工藝的厭氧和缺氧反應器投加填料，實現短程反硝化+部分Anammox的機理與方法，并強調指出其中的短程反硝化是關鍵的必要條件。這也是國內外唯一基于該技術的授權發明專利。

 

在該發明專利獲公布和授權后的2016年11月16日，在北京召開了由某環保公司等單位提出的“基于厭氧缺氧流態化生物載體的污水處理強化脫氮除磷技術及應用”科技成果鑒定會（附件略）。現將其3條創新點摘錄如下：

——“主要創新點有：

1、研發了適用于“基于厭氧缺氧流態化生物載體（FBC）的污水處理強化脫氮除磷技術”的新型懸浮生物填料，為強化生物脫氮除磷奠定了工程基礎。（注：該成果完成單位中，還應當有研發該新型懸浮生物填料的單位）

 

2、設計了一種大型無終點循環模式的厭氧缺氧FBC反應池，經在西安市第四污水處理廠改造工程中應用證明：缺氧反硝化時間由傳統的5~6h減少為2.6h，同時提高了脫氨效率，出水水質優于GB18918-2002一級A排放要求。

 

3、“基于厭氧缺氧流態化生物載體的污水處理強化脫氮除磷技術”是一種節能節碳新工藝，在污水處理脫氮主流程中同時實現了一定程度的厭氧氨氧化，并充分利用了污泥內碳源以及厭氧FBC技術的強化水解作用。首次在大型工程中得到應用，降低了污水處理廠的運行費用。

 

.......，整體上達到國際領先水平。”——

該主要創新點1的成果完成單位，還應當主要包括研發該新型懸浮生物填料的單位。

 

主要創新點2中的“設計了一種大型無終點循環模式的厭氧缺氧FBC反應池，”令人難以理解，其實就是在AAO工藝的厭氧缺氧池中投加填料形成MBBR。其中的“缺氧反硝化時間由傳統的5~6h……”也有待商榷。西安市第四污水處理廠AAO工藝改造前的設計水力停留時間11h分配如下，厭氧：缺氧：好氧=1：2：8，我建議的改造后水力停留時間11h的分配為，厭氧：缺氧：好氧=2：2.6：6.4，實際上發揮反硝化作用的不僅僅是停留時間為2.6h的缺氧池，而是停留時間總和為4.6h的厭氧和缺氧池的共同作用結果。

 

主要創新點3中的“并充分利用了污泥內碳源以及厭氧FBC技術的強化水解作用。”，也欠準確。其實在AAO工藝厭氧池中的反應機理就是：聚磷菌釋放磷同時攝取外部有機碳源儲存為細胞的內碳源（PHA）、期間反硝化菌也會將回流污泥中的NO3ˉ，還原為NO2ˉ和N2；而不會產生所謂的“強化水解作用”。

 

在該主要創新點中只字未提最關鍵的短程反硝化過程、Anammox菌的檢測結果等。

 

該成果的核心就是“在厭氧和缺氧池投加填料形成MBBR技術”，而且在運行中也基本沒有采取其他控制措施，因此，該主要成果也應當歸屬于：提供填料和MBBR技術的單位。

 

在近幾年的學術刊物和會議上發表的、介紹和論述有關西安第四污水處理廠升級改造工程的論文和報告中，也從來未提到短程反硝化是必要條件及起到的關鍵作用。

 

更值得注意的是，在最近某公司的“……FBC深度脫氮除磷工藝”的宣傳冊中，提到的短程反硝化概念是“…，第二階段亞硝酸與碳源發生短程反硝化反應，生成氮氣，短程反硝化反應6NO2ˉ+3CH3OH+3CO2→3N2+6HCO3ˉ+3H2O”（附件略）。這顯然是傳統（全程）反硝化中的第二階段，是完全錯誤的“短程反硝化”概念，可見在該宣傳冊中，至今也沒有認識到“短程反硝化產生的NO2-。，是其后發生部分Anammox的必要條件和關鍵因素”。

 

四、展望

 

我們應當清醒地認識到，對于西安第四污水處理廠在厭氧和缺氧池投加填料形成MBBR技術，其未來的推廣應用還有包括環境適用條件的選擇、工藝參數的確定、菌種馴化與富集等諸多問題需要解決；否則，簡單地在厭氧和缺氧池加填料形成MBBR，就能整體上達到國際領先水平，全面解決城市污水的深度脫氮除磷問題了。

 

雖然該技術在我們實驗室規模的小型試驗中，得到了進一步的、充分的驗證；但是，在北京沙河再生污水處理廠進行的AAO+BAF工藝中試研究中（參加試驗的研究生：孫事吳、潘聰），卻進展得不順利。當然，我們還正在通過國家水專項課題等繼續對此進行深入地研究（張亮、李健偉、高銳濤、陳凱琦）。

 

近10年來，我們圍繞著城市污水主流厭氧氨氧化進行了大量的試驗研究，已經發表SCI論文20余篇，深切地感到城市污水主流部分厭氧氨氧化在有條件的地方，有可能實現；而實現城市污水主流整體厭氧氨氧化的應用仍然是任重道遠。

 

結語：

 

1、我們過去和現在不會，將來也不會爭奪該項目的所謂成果，其實該重要成果也是后來發現的。但是，對此做一個簡要的回顧與說明還是必要的，一些學術問題與技術原理，更有必要討論與澄清。

 

2、而且，我鄭重承諾：以我為獨立發明人的授權發明專利“基于短程反硝化提供亞硝酸鹽的城市污水生物除磷自養脫氮（Anammox)方法”（專利號：ZL201410715615.2)，任何單位和個人都可以自主地無償采用和推廣應用。

 

3、本文中有不當之處，請指正；更希望本項目相關人員黃東輝、賀北平和周亞旭先生發表意見。

 

城鎮污水深度處理與資源化利用技術-一國家工程實驗室

北京工業大學彭永臻

（親筆與多次修改）

2018年10月11日