【洞察】氢自养反硝化技术可用于废水处理领域但成本高、安全风险大导致其应用受限

2024-08-01 14:53

近年来，我国氢气供应能力不断提升，为氢自养反硝化技术应用扩展、成本降低奠定了良好基础。

氢型自养反硝化又称氢自养反硝化，是氢自养反硝化菌利用无机物作为碳源，氢气作为电子供体，将硝态氮还原为氮气的过程，其分为氢气供应、生物催化、氮气释放三个主要步骤。氢自养反硝化菌为氢细菌，主要是脱氮副球菌属。

自养反硝化技术是生物反硝化技术的一种，与异养反硝化技术相比，具有无需外加有机碳源、不排放二氧化碳、投资和运行成本较低等优势。根据电子供体类型不同，自养反硝化技术分为氢自养反硝化、硫自养反硝化、铁自养反硝化、厌氧氨氧型反硝化四种。

作为理想的电子供体，氢气具有反硝化速率高、脱氮效率高、反应快速、清洁无污染等优势。但氢气在水中溶解度小，如何强化氢气供应是氢自养反硝化技术的应用瓶颈之一。近年来，我国氢气供应能力不断提升，为氢自养反硝化技术应用扩展、成本降低奠定了良好基础。具体来看，目前我国已成为全球最大的氢生产国，氢气产量长期保持在3500万吨左右，占全球氢气总产量三分之一以上。

根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年氢自养反硝化行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示，氢自养反硝化技术具有高效、反应物和生成物无毒、无需有机物质等优势，在特定的生活污水、工业污水、含硝酸盐地表水等废水处理方面具有广泛应用前景。但同时，氢自养反硝化技术也存在成本较高、安全风险较大、系统管理要求高等问题，导致其应用受到一定限制。

根据技术形式不同，氢自养反硝化分为直接供氢、电化学原位供氢和MBR膜供氢，其中直接供氢形式已实现工程应用，电化学原位供氢、MBR膜供氢形式处于小试、中试阶段。氢自养反硝化反应器是基于氢自养反硝化技术的反应器，为优化反硝化过程、提高处理效率，目前市场上已经开发出了不同类型的氢自养反硝化反应器，包括颗粒床反应器、生物陶粒反应器、生物膜反应器等。

新思界行业分析人士表示，目前硫自养反硝化技术为主流自养反硝化技术，但硫自养反硝化反应物具有生物毒性，反应产物硫酸盐处理难度大，而氢自养反硝化反应物和生成物均无毒性，环保性更高。由于成本高、安全性低，氢自养反硝化技术应用受限，目前我国氢自养反硝化技术仍处于研究和发展阶段，未来随着成本下降、安全性提升，氢自养反硝化技术应用或将扩展。

原文标题 : 【洞察】氢自养反硝化技术可用于废水处理领域但成本高、安全风险大导致其应用受限