“出水总氮国家一级A标是15mg/L，深圳地方A标是8mg/L，而我们实际跑出来的，大概2mg/L。”深圳市环境水务集团有限公司AOA工艺调试负责人古凌艳指着仪表上的数字对记者说。

    《美丽中国建设“十五五”规划》对入海河流总氮削减提出明确要求，压力直接传导至每条入海河流。深圳河，是其中之一。要为深圳河减氮，污水处理厂的出水总氮就必须降下来。在寸土寸金的深圳，该如何把总氮“压到底”？深圳滨河水质净化厂（以下简称滨河厂）给出了答案。

图为深圳滨河水质净化厂

    滨河厂始建于1983年，是深圳第一座水质净化厂，肩负着福田、罗湖超过150万居民的生活污水处理重任。在不增加一寸土地、不停产一天的前提下，滨河厂污水处理规模从30万吨/日跃升至50万吨/日，出水总氮均值降至2mg/L，排入深圳河的尾水总氮去除率高达94.02%。

    “这就像给一辆高速行驶的汽车更换发动机。”负责人言语间难掩自豪。而让这场“魔术”成为现实的，是一项整体达到国际领先水平的颠覆性技术——“深水智氮?”AOA低碳创新技术。

    巧解碳源困局，老厂焕新生

    说起污水处理，传统AAO工艺（厌氧—缺氧—好氧）中，反硝化菌与聚磷菌在厌氧段争抢有限碳源，“僧多粥少”，脱氮除磷效率大打折扣。而过长的好氧段则无谓消耗进水中本就不多的碳源。为了达标，许多水厂不得不投加乙酸钠等外加碳源，或建设反硝化滤池进一步脱氮，导致建设和运行成本居高不下。

图为AOA生化池

    “我们的思路很简单，既然外部碳源不够用，就让微生物自己‘存粮’。”技术人员向记者打了个比方，“相当于给微生物准备了‘过冬粮草’”。他所说的“存粮”，正是AOA工艺（厌氧—好氧—缺氧）的核心机理——“内碳源驱动”。污水进入厌氧段，微生物将碳源转化为内碳源储存；到了缺氧段，微生物则依靠消耗这些“存粮”进行反硝化。外部环境的碳源浓度和温度变化，对脱氮效率的影响大大降低。

    通俗地说，传统工艺是“吃了上顿没下顿”，AOA是“手中有粮、心中不慌”。

    理论突破终需工程验证。滨河厂成为了AOA技术最具说服力的“试验场”。今年6月—7月，深圳接连遭受多场台风侵袭，降雨量较往年显著偏多。滨河厂月度水量负荷分别冲至110.8%、123.1%，意味着这座老厂几乎是在“超负荷奔跑”。然而，出水总氮月均值依旧稳定达标。

    这绝非偶然。记者了解到，调试期间，项目团队专门对滨河厂进行过水量大幅波动测试、包括长期低负荷（60%）、连续满负荷（100%）、高负荷（110%—130%）等多种工况，出水水质始终稳定达标。“暴雨带来的最大挑战是进水碳源被稀释”，技术人员向记者解释，“外部碳源不足时，微生物依靠前期储存的‘口粮’继续工作，脱氮效率不会断崖式下跌。这就是AOA的韧性。”

    事实上，自2024年8月通水调试以来，滨河厂首条AOA生产线已稳定运行两年，出水总氮均值保持在2mg/L，远低于8mg/L的排放限值。

    投资省两亿，运行降成本

    技术好不好，数据最有说服力。稳定运行期间，滨河厂AOA工艺较原AAO工艺电耗降低约15.1%，药剂成本降低约91.2%，污泥处置成本降低约17.1%，外加碳源实现零投加。按第一阶段30万吨/日规模测算，年节约运行成本约1489万元。

    “节省的还不止运行成本。”负责人补充道。按原AAO方案，滨河厂提标扩建工程需要新建反硝化滤池并投加MBBR填料，两项合计建设投资高达2.28亿元。而AOA工艺通过机理创新，将这两项直接“优化”掉了。

    截至目前，深圳环水集团推广应用的AOA技术已在全国16座污水处理厂落地应用，整体处理规模超240万吨/日。从深圳福永厂、滨河厂、福田厂的中试及大规模工程验证，到常州、济南、郑州、宁波、惠州、珠海、沧州等全国多地生产性试验验证平台的建立，再到工程化应用推广，AOA技术的推广路径清晰可循。

    领跑提标改造，贡献中国方案

    2026年3月，《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）修改单正式实施，全国城镇污水处理厂面临更严格的总氮管控。而AOA技术的核心优势正是深度脱氮，多个投产项目的出水总氮均值远优于新国标要求，且无需外加碳源。

    “与我们联合完成技术的中国工程院院士彭永臻团队预测，到2030年，AOA技术将应用于中国5%—10%的污水处理厂，处理能力提升至1000万吨/日。我们对此持乐观态度。”深圳环水集团相关负责人表示，“‘十五五’期间，提标改造需求将集中释放，这一目标有望提前实现。”

    此外，在“双碳”战略下，污水处理行业正从“达标排放”向“低碳化、资源化”转型。AOA的“一减三降”，即减外加碳源、降电耗、降药耗、降污泥产量，天然契合这一方向。电耗降低意味着对应比例的间接碳排放减少，零外加碳源消除了碳源生产、运输环节的碳足迹，污泥产量降低则减轻了后续处置环节的碳排放压力，每一项都是减污降碳协同增效的鲜活注脚。

    深圳市生态环境局水生态环境处副处长杨凌云评价道：“滨河水质净化厂通过工艺路径的调整，同步实现了提标、扩容和降本，为城市污水处理厂减污降碳探索了一条具有参考价值的路径。”

    “我们下一步要做的是把这项中国原创的技术推向海外，为近岸海域、湖泊、河流的总氮控制提供革命性解决方案，助力污水处理低碳转型。”负责人展望道。

    滨河厂出水口处，清流汩汩汇入深圳河。这座逾不惑之年的老厂，如今已从达标排放的“守门员”，蝶变成减污降碳的“探路者”。

来源：中国环境APP