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“出水總氮國家一級A標是15mg/L，深圳地方A標是8mg/L，而我們實際跑出來的，大概2mg/L。”深圳市環境水務集團有限公司AOA工藝調試負責人古凌艷指著儀表上的數字對記者說。

《美麗中國建設“十五五”規劃》對入海河流總氮削減提出明確要求，壓力直接傳導至每條入海河流。深圳河，是其中之一。要為深圳河減氮，污水處理廠的出水總氮就必須降下來。在寸土寸金的深圳，該如何把總氮“壓到底”？深圳濱河水質凈化廠（以下簡稱濱河廠）給出了答案。

圖為深圳濱河水質凈化廠

濱河廠始建于1983年，是深圳第一座水質凈化廠，肩負著福田、羅湖超過150萬居民的生活污水處理重任。在不增加一寸土地、不停產一天的前提下，濱河廠污水處理規模從30萬噸/日躍升至50萬噸/日，出水總氮均值降至2mg/L，排入深圳河的尾水總氮去除率高達94.02%。

“這就像給一輛高速行駛的汽車更換發動機。”負責人言語間難掩自豪。而讓這場“魔術”成為現實的，是一項整體達到國際領先水平的顛覆性技術——“深水智氮?”AOA低碳創新技術。

巧解碳源困局，老廠煥新生

說起污水處理，傳統AAO工藝（厭氧—缺氧—好氧）中，反硝化菌與聚磷菌在厭氧段爭搶有限碳源，“僧多粥少”，脫氮除磷效率大打折扣。而過長的好氧段則無謂消耗進水中本就不多的碳源。為了達標，許多水廠不得不投加乙酸鈉等外加碳源，或建設反硝化濾池進一步脫氮，導致建設和運行成本居高不下。

圖為AOA生化池

“我們的思路很簡單，既然外部碳源不夠用，就讓微生物自己‘存糧’。”技術人員向記者打了個比方，“相當于給微生物準備了‘過冬糧草’”。他所說的“存糧”，正是AOA工藝（厭氧—好氧—缺氧）的核心機理——“內碳源驅動”。污水進入厭氧段，微生物將碳源轉化為內碳源儲存；到了缺氧段，微生物則依靠消耗這些“存糧”進行反硝化。外部環境的碳源濃度和溫度變化，對脫氮效率的影響大大降低。

通俗地說，傳統工藝是“吃了上頓沒下頓”，AOA是“手中有糧、心中不慌”。

理論突破終需工程驗證。濱河廠成為了AOA技術最具說服力的“試驗場”。今年6月—7月，深圳接連遭受多場臺風侵襲，降雨量較往年顯著偏多。濱河廠月度水量負荷分別沖至110.8%、123.1%，意味著這座老廠幾乎是在“超負荷奔跑”。然而，出水總氮月均值依舊穩定達標。

這絕非偶然。記者了解到，調試期間，項目團隊專門對濱河廠進行過水量大幅波動測試、包括長期低負荷（60%）、連續滿負荷（100%）、高負荷（110%—130%）等多種工況，出水水質始終穩定達標。“暴雨帶來的最大挑戰是進水碳源被稀釋”，技術人員向記者解釋，“外部碳源不足時，微生物依靠前期儲存的‘口糧’繼續工作，脫氮效率不會斷崖式下跌。這就是AOA的韌性。”

事實上，自2024年8月通水調試以來，濱河廠首條AOA生產線已穩定運行兩年，出水總氮均值保持在2mg/L，遠低于8mg/L的排放限值。

投資省兩億，運行降成本

技術好不好，數據最有說服力。穩定運行期間，濱河廠AOA工藝較原AAO工藝電耗降低約15.1%，藥劑成本降低約91.2%，污泥處置成本降低約17.1%，外加碳源實現零投加。按第一階段30萬噸/日規模測算，年節約運行成本約1489萬元。

“節省的還不止運行成本。”負責人補充道。按原AAO方案，濱河廠提標擴建工程需要新建反硝化濾池并投加MBBR填料，兩項合計建設投資高達2.28億元。而AOA工藝通過機理創新，將這兩項直接“優化”掉了。

截至目前，深圳環水集團推廣應用的AOA技術已在全國16座污水處理廠落地應用，整體處理規模超240萬噸/日。從深圳福永廠、濱河廠、福田廠的中試及大規模工程驗證，到常州、濟南、鄭州、寧波、惠州、珠海、滄州等全國多地生產性試驗驗證平臺的建立，再到工程化應用推廣，AOA技術的推廣路徑清晰可循。

領跑提標改造，貢獻中國方案

2026年3月，《城鎮污水處理廠污染物排放標準》（GB18918-2002）修改單正式實施，全國城鎮污水處理廠面臨更嚴格的總氮管控。而AOA技術的核心優勢正是深度脫氮，多個投產項目的出水總氮均值遠優于新國標要求，且無需外加碳源。

“與我們聯合完成技術的中國工程院院士彭永臻團隊預測，到2030年，AOA技術將應用于中國5%—10%的污水處理廠，處理能力提升至1000萬噸/日。我們對此持樂觀態度。”深圳環水集團相關負責人表示，“‘十五五’期間，提標改造需求將集中釋放，這一目標有望提前實現。”

此外，在“雙碳”戰略下，污水處理行業正從“達標排放”向“低碳化、資源化”轉型。AOA的“一減三降”，即減外加碳源、降電耗、降藥耗、降污泥產量，天然契合這一方向。電耗降低意味著對應比例的間接碳排放減少，零外加碳源消除了碳源生產、運輸環節的碳足跡，污泥產量降低則減輕了后續處置環節的碳排放壓力，每一項都是減污降碳協同增效的鮮活注腳。

深圳市生態環境局水生態環境處副處長楊凌云評價道：“濱河水質凈化廠通過工藝路徑的調整，同步實現了提標、擴容和降本，為城市污水處理廠減污降碳探索了一條具有參考價值的路徑。”

“我們下一步要做的是把這項中國原創的技術推向海外，為近岸海域、湖泊、河流的總氮控制提供革命性解決方案，助力污水處理低碳轉型。”負責人展望道。

濱河廠出水口處，清流汩汩匯入深圳河。這座逾不惑之年的老廠，如今已從達標排放的“守門員”，蝶變成減污降碳的“探路者”。

來源：中國環境APP