BioDopp的整体结构如图1所示。BioDopp工艺的微生物驯化技术是其关键技术。 过程中其他技术的设计和运行的目的是为微生物的驯化创造接近自然的生存条件。 BioDopp工艺的污泥驯化主要遵循一个原则和两个基本点： 原理：气升技术保证池内较高的回流比，完成进水的瞬间稀释，保证整个过程的浓度梯度负荷被最小化，创造出接近自然的创作。 健康的成长环境。 基本点1：控制污泥比生长率及其生成时间，使污泥浓度尽可能高，生长尽可能慢。 基本点二：借助微好氧理论，控制好氧池内溶解氧不超过0.5mg/L。 溶解氧浓度由溶解氧计连接变频风机PLC自动控制单元进行自我控制。 1.2技术优势BioDopp工艺采用低溶氧高污泥浓度微生物技术、短程同步硝化反硝化脱氮技术、大表面积曝气微混合技术、大水力循环的一体化结构。 基于这些特点，该工艺与传统生物处理工艺相比有以下创新：（1）创新的BioDopp工艺节能降耗措施，可实现低溶解氧（0.1~0.3mg/L）和高污泥量。浓度（8~122g/L）。 在L)工况下，采用气举法替代传统的内外泵回流法，实现工艺所需的高比循环稀释要求，实现节能降耗； 在满足工艺本身曝气需求的前提下，通过曝气方式的创新，实现了污水厂的节能降耗。

（2）运维创新 通常，污水生化处理面临水下设备数量多、维护维修困难、曝气设备堵塞更换等难题。 BioDopp工艺取得了突破，并提供了很好的解决方案。 BioDopp工艺中使用的曝气软管被设计为具有自动“清洁”功能，并且可以在不停止或影响生产的情况下更换或维修。 同时，BioDopp池内几乎没有任何机械设备，可以轻松升级和更换。 （3）创新的混合液循环BioDopp工艺，直接利用空气将混合液从末端推至进水段，强化了泥水的有效混合过程，实现了进水的高度稀释，减少了回流设备同时还节省了维护成本，进一步提高了系统运行的安全性和便捷性。 同时，高比例的回流使得反应池进出的污染物浓度差很小，相当于一个完整的混合反应器，保证了反应器内的微生物处于相对稳定的生存环境，使得充分发挥污染物去除效能。 （4）高效曝气系统BioDopp曝气软管采用高密度均匀分布方式和穿孔技术，使气泡更加均匀，直径更小。 缓慢上升的流速保证了它们有足够的时间接触水体进行传质。 ，有效提高氧传递效率； 另外，曝气管采用可升降的方式，使得曝气管的检查和维护更加简单，操作更容易。 （5）高速澄清器 BioDopp高速澄清器是一种利用底部污泥高速回流，防止污泥沉降在底部的泥水分离装置。 借助组合填料，设计独特的澄清漏斗和专属的填料排列，完成高效、快速的澄清。 。

其特殊的设计结构，加上气升技术，降低了回流能耗，节省了污泥回流泵房。 (6)污泥浓度高，使系统具有优越的抗冲击负荷能力。 在低溶解氧、高活性污泥浓度条件下，曝气池有机负荷（F/M）较低，系统具有优越的抗冲击负荷能力。 能力。 同时，由于食物不足，微生物生长缓慢或基本不生长，甚至可能减少。 这进一步消除了剩余污泥中的大部分原始组织物质，那些容易产生恶臭气体的成分也被消除了。 这样，“固体”污泥闻起来就像新鲜的泥土一样。 2 工程实例 2.1 大唐国际多伦煤气化污水处理项目 大唐国际多伦发电有限公司年产46万吨煤制烯烃项目是全球最大的煤化工工程项目。 污水处理站主要处理全厂生活污水，化工区煤气化装置、甲醇装置、丙烯装置、聚丙烯装置的生产污水，设备冲洗排水及污染区初期雨水等。区域。 处理后的澄清水用于补充化工区循环水系统，总体实现零排放。 （1）设计规模：7200m3/d （2）主要工艺流程：进水——脱氰除氟系统——BioDopp生化反应池——多介质过滤和活性炭吸附——循环水回用（3）进出水水质为： （4）项目运行评价 大唐国际多伦煤化工项目是我国最大的煤化工项目之一。 为了实现“零排放”的目标，整个工厂采用BioDopp生化系统作为主要工艺处理工厂内的各种成分。 类污水，辅以多介质过滤和活性炭吸附深度处理，使排放的污水达到循环冷却水系统补充水标准，回用作为循环水补充水。 这不仅减少了企业的排放总量，还达到了节水、节能降耗的效果。

所有有机污水均在厂内污水处理站集中处理，作为循环水补充水。 这不仅减少了公司的排放总量，还达到了节水的效果。 BioDopp生化系统总运行成本为1.82元/吨，其中直接运行成本为0.91元/吨。 直接成本包括电费、药品费、人工费和维修费（电费0.58元/吨，药品0.15元/吨，人工0.10元/吨，维修费0.08元/吨）。 BioDopp生物池的建设有效节省了土地空间，降低了40%的运营成本，并最大限度地提高了运行稳定性。 2.2中石油吉林化工丙烯腈废水处理站改造项目 本项目为扩能及提标项目。 由于废水中含有丙烯腈、氢氰酸、丙酮氰醇、甲基甲酯等剧毒且难降解的化学物质，传统工艺经过三次改造后，出水CODCr较高，出水氨氮含量较高。高于进水。 这是含氰废水的一个特点。 采用BioDopp工艺进行技术改造后，相同面积的水处理量增加了一倍，管理和维护变得非常简单。 实现了高毒废水的无害化处理，解决了含氰废水的脱硝问题，填补了国内乃至世界空白。 （1）设计规模：4800m3/d （2）改造工艺：对现有1#、2#、3#SBR污水处理池进行改造，其中1#、2#SBR池改造为BioDoppA池，3#改造SBR池被转化为BioDoppB池。 (3)进出水水质为：以下，而BioDopp池出水基本稳定在50mg/L～200mg/L。 由于出水指标较低，目前吉化海特部分高浓度废水采用丙烯腈出水稀释后达标后排至吉化。 化学污水处理厂。

氨氮的硝化是含氰废水处理中的一个难题，因为废水中含有大量的剧毒物质——氰化物，对硝化细菌的生长有巨大的抑制作用。 对于BioDopp工艺来说，大规模的循环稀释系统使得池内的负荷相对均匀，可以最大限度地减少梯度负荷。 再加上其独特的驯化方法，使得硝化细菌能够在这种相对稳定的环境中生长。 大量菌株聚集在一起，形成协同效应，因此能适应一定浓度的CN-环境。 吉林化工要求出水氨氮控制在45mg/L以下，BioDopp池出水可稳定氨氮在20mg/L以下。 进水CN-基本在5mg/L以下，出水要求控制在0.5mg/L以下。 BioDopp工艺废水中的CN-可降解至0.01mg/L以下，使有毒废水无害化。 该项目不仅对含氰废水处理效果好，而且比其他工艺成本更低，能源和化学品消耗更低。 总成本1.94元/吨，其中直接运营成本0.99元/吨。 直接成本包括电费、药品费、人工费和维修费（电费0.23元/吨，药品0.25元/吨，人工0.21元/吨，维修费0.30元/吨）。 《BioDopp工艺处理含氰废水的应用与研究》已发表在国内最权威的国家核心工程期刊上。 BioDopp 工艺开启了含氰废水生化处理的可能性。 （四）项目运行评价 项目建成以来，运行情况良好。 由于池内只有DO和pH两个控制点，且DO信号由PLC变频自动调节，管理非常简单。

由于曝气系统具有自洁的特点，不会发生堵塞。 成立五年多来，曝气系统均匀，氧气利用率高，动力效率比较稳定，处于较高水平。 吉林石化公司要求出水COD满足300mg/L。 煤化工废水处理面临废水排放量大、处理难度大、污染浓度高、运行成本高等困境。 河南燃气（集团）有限公司义马气化厂响应国家节能减排号召，结合厂内现有污水处理站以SBR生化处理为主要工艺，运行成本相对较高，治疗效果不够稳定。 第二阶段由于土地面积有限，最终将SBR改造为BioDopp生化工艺。 与传统工艺相比，该工艺节省了一半的占地面积，节省了一半的能耗，并且管理和维护更加简单。 （1）设计规模：840m3/d （2）改造流程：将现有SBRA池改造为BioDopp池。 （3）进、出水水质见表3。 （四）项目运行评价 项目建成以来，运行情况良好。 即使原水水质波动较大，出水水质也基本稳定。 可见BioDopp工艺具有很高的抗冲击性和可恢复性。 而且各项产水指标明显优于原SBR工艺，操作管理方便，节省大量的化学品消耗和人工成本。 该项目直接运行成本为3.03元/吨，远低于原SBR的8.25元/吨。 而且，每处理一吨鲁奇加压气化废水，可减少COD排放量约5kg、氨氮排放量约0.2kg、总氮排放量约0.2kg、酚类物质排放量约1.0kg、其他需控制污染物排放量约1.5kg ，并且可以获得相同体积的可重复使用的水。

BioDopp工艺不仅实现了真正的节能减排，而且为煤气化行业污水处理提供了投资少、运行成本低、适用性强的成熟可靠的技术。 BioDopp技术根据自身的结构特点和微生物技术，建立了短流程脱硝系统，实现了高效、彻底的生化降解效果，大大节省了运行成本，轰动了河南煤化工行业。 目前，已依托河南省科技厅河南煤化工获得科技成果，在鲁奇炉、BGL炉废水领域被认定为河南省重点推广技术。 3 经济效益和环境效益评价这里以河南煤化工义马气化厂污水处理站改造工程为例，分析BioDopp工艺的技术经济指标以及该工艺的社会环境效益。 3.1 经济效益评价 3.1.1 技术经济分析 义马气化装置改造项目中，BioDopp工艺每吨水电消耗约为1.6～2.0kW·h/t，与传统工艺相比，每吨水电消耗约1.6～2.0kW·h/t。每吨水电2.4～4.2kWh/t。 ，可实现能耗节省约33.3%至52.4%。 BioDopp技术以节能、高效为基础。 该技术依靠先进的曝气方法和工艺，大大降低了能耗，如软管曝气和气升的设计。 从物质平衡可以看出，BioDopp工艺的节能主要体现在系统反硝化的形式，大部分是通过短程硝化去除的。 这比其他活性污泥工艺具有一定的节能优势。 其他活性污泥全循环反硝化硝化过程的反应式为：NH4++3/2O2→NO2-+2H++H2ONO2-+1/2O2→NO3-。 而短程硝化则在硝化阶段控制硝化作用，可节省25%O2。

而且BioDopp工艺始终保持在低氧条件下，最高溶解氧不超过0.45 mg/L。 与传统工艺曝气区大于2.0mg/L相比，该工艺节能效果显着。 与常规活性污泥法相比，节省O2量为：1-0.45/2×（1-57.77%×25%）=80.75%。 鼓风曝气系统的电耗一般占全厂电耗的40～50%。 （以45%计算）。 曝气池是二级生物处理厂中消耗能源最多的构筑物。 那么至少可以节省成本：45%×80.75%=36.34%。 与义马气化厂SBR生化系统（吨水电耗6.2kW·h）相比，BioDopp工艺每年节省成本至少：35×24×（6.2-2.0）×0.6×365= 772.63万元/年 另外，在短程反硝化工艺中，反硝化直接从亚硝酸盐开始，节省了62.5%的碳源，提高了反硝化率。 与传统活性污泥法相比，BioDopp工艺节省反硝化碳源57.77%×62.5%=36.11%，反硝化率提高47.36%，反应器体积相应减小，节省占地面积和土建成本。 由于BioDopp工艺实现了短程同步反硝化，硝化过程中消耗碱度和反硝化过程中产生碱度的过程大部分发生在曝气区。 两者的中和可以有效维持反应器内pH值的稳定。 同时可以降低硝态氮浓度，减少快速清区污泥上浮和回流污泥对厌氧释磷的影响。

3.1.2经济效益分析 （1）BioDopp工艺与厂内SBR工艺直接运行成本比较见表4。 （2）BioDopp工艺在义马气化厂污水改造工艺中的经济指标：①节省30%~50%的土地面积，节省一定的土建投资和征地费用； ② 节省供氧量40%，并节省碳源25%以上，能源消耗总量和化学品消耗量节省50%以上； ③系统内剩余污泥减少40%以上，运行时无臭味。 (3)与其他常见的气化废水生化工艺相比，BioDopp工艺在经济性能上具有很大的优势。 具体绩效见图2。 3.2社会环境效益评价。 该改造项目的运行结果显示出良好的社会效益和环境效益。 该改造项目工艺是为了义马气化厂“节能减排”的目的而设计的，其处理结果完全满足义马气化厂的要求。 义马气化厂是国家“九五”重点工程，曾多次扩建。 是国内煤炭气化行业的标杆企业。 提前顺利完成节能减排目标，不仅彰显了作为大型国​​有企业的社会责任，也在集团内部树立了标杆，为行业企业树立了良好的榜样。 采用BioDopp工艺处理一吨鲁奇碎煤加压气化废水，可减少COD排放量约5kg，氨氮排放量约0.2kg，总氮排放量约0.2kg，酚类物质排放量约1.0kg，以及其他需要治理的污染物排放量。控制在1.5kg，可得到等体积的回用水； 同时，采用BioDopp工艺处理鲁奇碎煤加压气化废水，处理吨水比同等工艺节能2～4kW·h，间接减少二氧化碳排放1.2～2.5kg。 /t，如果同时计算化学品消耗和其他成本，相当于可以间接减少二氧化碳排放量2～4kg/t，真正满足节能减排的要求。

综上所述，BioDopp工艺简单，占地面积小，运行成本低，出水水质有保证，甚至可以达到回用水标准。 这不仅降低了工业大户的用水成本，还避免了周边水体的污染，让居民安心用水。 既响应了国家节能减排、循环经济的政策指引，又实现了经济效益与社会效益的和谐统一。 4 结论多个工业废水处理项目的成功运行实例证明了BioDopp工艺本身的价值和优越性。 在当前污水处理要求高、节能减排任务重的条件下，BioDopp工艺是一项极具推广价值的创新。 该工艺具体性能如下：（1）BioDopp工艺在保证有机污染物去除和反硝化效果的同时，实现短程同步反硝化。 与其他传统工艺相比，出水指标明显降低。 这归因于综合生物库中独特的过程。 生物和生化反应的控制参数。 （2）BioDopp工艺节省一半的土地面积，可以为客户节省大量宝贵的土地资源； 加工流程短，管理简单； （3）BioDopp工艺节省能耗，抗冲击能力强，系统恢复快； (4))BioDopp工艺只有一个核心溶解氧控制点，采用变频PLC联动控制，自动化程度高，维护管理简单。 (5)BioDopp工艺可不停机更换曝气管道，使用寿命至少是其他曝气系统的2～5倍。 操作维护量少，维护、维修十分方便。 (6)BioDopp工艺需要的劳动力较少，可以节省一定的劳动力成本。 （7）BioDopp工艺污泥寿命长，残留污泥排放量少，大大减轻了排污劳动强度。