水源安全直接關(guān)系百姓的身體健康，無論是飲用水凈化還是污水處理，始終都是最核心的民生問題。一滴城市污水如何由污變清？答案藏在科研突破之中。
在北京工業(yè)大學(xué)西校區(qū)，坐落著我國城鎮(zhèn)污水處理領(lǐng)域唯一的國家工程實(shí)驗(yàn)室——城鎮(zhèn)污水深度處理與資源化利用技術(shù)國家級(jí)工程實(shí)驗(yàn)室。這也是中國工程院院士、北京工業(yè)大學(xué)教授彭永臻團(tuán)隊(duì)的科研陣地。
“全世界100%的城市污水處理過程中，第二步的微生物處理都非常重要。”彭永臻介紹，污水處理分為初級(jí)處理與微生物處理兩個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。初級(jí)處理以物理方式去除大塊雜質(zhì)與沉淀物；微生物處理則是通過微生物降解大部分有機(jī)物，同時(shí)實(shí)現(xiàn)脫氮除磷，讓污水真正得到凈化。
其中，有機(jī)物處理相對(duì)容易，只要溫度適宜、曝氣充足，就能高效去除，然而氮磷的處理難度卻遠(yuǎn)高于此。
作為生物的重要營養(yǎng)源，如果緩流水體中氮磷過多，會(huì)造成藻類異常繁殖，從而引起水體的富營養(yǎng)化，危害魚蝦等水生生物甚至人類健康。
“想要去除氮磷，需要解決兩大難題，一是如何實(shí)現(xiàn)高效深度凈化，讓出水水質(zhì)更優(yōu)；二是如何節(jié)能降耗，避免治理成本過高。”這也是彭永臻團(tuán)隊(duì)數(shù)十年科研攻關(guān)的核心方向。
彭永臻首次發(fā)現(xiàn)并提出“短程反硝化耦合厭氧氨氧化”技術(shù)，在國際上率先發(fā)表了前十篇SCI論文，將這一方向研究推向高潮。同時(shí)，他和團(tuán)隊(duì)在國內(nèi)外率先開發(fā)的AOA工藝技術(shù)也在逐步產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。
“傳統(tǒng)工藝用的是AAO（厭氧—缺氧—耗氧）技術(shù)，我們提出的AOA（厭氧—耗氧—缺氧）技術(shù)看起來只是A和O調(diào)換了位置，實(shí)則大不相同。”彭永臻說。
自2021年首座設(shè)計(jì)規(guī)模3萬m3/d的AOA城市污水處理廠建成以來，目前全國已有30余座新建或改造污水處理廠采用AOA工藝，分布于我國海南、廣東、廣西、貴州、浙江、江蘇、山東、河南等地。其中，深圳福永水質(zhì)凈化廠（22.5萬m3/d）穩(wěn)定運(yùn)行階段可實(shí)現(xiàn)平均出水總氮濃度5.0 mg-N/L以下，深圳濱河水質(zhì)凈化廠（30萬m3/d）大部分時(shí)期出水總氮濃度甚至低于3.0 mg-N/L。與傳統(tǒng)工藝相比，AOA工藝的氣水比更低、噸水剩余污泥產(chǎn)量更低、外碳源投加節(jié)省量更大，能夠?qū)崿F(xiàn)多元節(jié)約噸水處理費(fèi)用。
在彭永臻看來，技術(shù)必須經(jīng)過工程實(shí)踐檢驗(yàn)才能落地開花。如今，污水處理領(lǐng)域依然有很多問題需要解決，他希望科技界能夠共同來攻關(guān)研究。
來源：光明網(wǎng)
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