日前，浙江省環境科學學會在杭州組織召開了關于“基于 SFMC的污水減污降碳協同增效關鍵技術及產業化應用”的科技成果鑒定會。鑒定結果表明由安吉國千環境科技有限公司、中國計量大學、上海工程技術大學、浙江理工大學、上海洗霸科技股份有限公司、浙江國阡環境與節能工程研究院等單位共同完成的項目成果總體達到國際先進水平。其中高效選擇性功能微生物菌群構建(SFMC) 及功能性載體技術、硝化屏障一體化設備、基于嗜堿菌+OSA 工藝的污泥減量和碳源化利用技術等均處于國際領先水平；溶解氧為氧化劑的柔性催化材料及難降解污染物削減技術和基于SFMC的全生命周期碳足跡核算與降碳效果評價方法達到國際先進水平。

　　成果亮點

　　成果授權美國及中國發明專利28項，在Adv. Mater.、Water Res.等國際頂尖期刊發表SCI論文35篇，其中SCI一區28篇，出版專著1部，發布浙江制造團體標準1項；入圍“科創中國”環境資源領域十大先導技術榜單。

　　01

　　國際領先技術

　　1

　　高效選擇性功能微生物菌群構建(SFMC) 及功能性載體技術

　　應用場景：適合所有污水廠生化工藝段的原位提標改造，也可廣泛應用于市政污水處理。

　　創新點：構建全新的低C/N條件下的SFMC強化脫氮原位提標改造工藝技術體系。針對傳統MBBR載體比表面積小、親水性差及對功能微生物群落缺乏選擇性等關鍵問題，以改性聚氨酯為載體有機架構，通過材料化學改性和泡沫孔徑、密度調節，顯著提升載體比表面積、親水性、耐磨性等。

　　技術優勢：

　　載體體積比表面積＞20000 m2/m3、完成掛膜時間<7d、生物膜量＞20g/L；

　　具有超強親水性和吸附性，利于載體快速掛膜和選擇性功能微生物富集；

　　提高污染物削減速率，增強抗負荷沖擊能力；

　　關鍵指標遠超國內外同類填料，實現了進口產品的國產替代。

　　2

　　硝化屏障一體化設備

　　應用場景：根據裝載不同類型的SFMC-MBBR載體，設備可廣泛用于農業農村面源污染治理、農村生活污水治理、養殖尾水及育苗用水處理、國/省控斷面水質提升及清潔小流域綜合治理等場景。

　　創新點：通過動力學模型計算與模擬，優化設備流程分布及系統參數、創新設計曝氣、推流、載體掛膜關鍵結構及智能控制方法，實現低能耗智能化運行。

　　設備優勢：

　　設備內部裝載SFMC-MBBR載體及功能性菌劑，形成高效的硝化和反硝化生物膜反應系統，掛膜時間只需要3天。

　　總氮和氨氮濃度消減率可達90%以上，優于地表Ⅲ類水標準。

　　運行過程無需添加碳源，實現超低C/N運行和污泥近“零”排放；水力停留時間比同類設備降低50%以上。

　　設備占地面積小、處理效率高，一個集裝箱每天處理水量可高達1000噸。

　　設備現場運行

　　3

　　基于嗜堿菌+復合酶+OSA組合污泥減量工藝技術

　　應用場景：應用于城市污水廠污泥減量。

　　創新點：首次提出了嗜堿菌+復合酶+OSA組合污泥減量工藝，研發了基于該組合工藝的污泥減量和碳源高值化利用以及污泥多場耦合高干脫水技術，闡明了污泥消解及源頭減量機理，實現污泥源頭減量50%以上，減少外加碳源量60%以上，技術達到國際領先水平。

　　技術優勢：

　　制備出具有強大溶胞功能和促進隱性生長作用的復合酶制劑，能有效破壞污泥細胞壁，加快消化系統生物溶胞；投加復合酶3天后，MLSS由19.8 g/L降至9.5 g/L，減量效果優于國內外同類產品，且價格降低75%。

　　基于組合工藝對污泥消化所產生的上清液COD＞5000 mg/L、B/C>0.8，碳源可生化性極強，作為優質碳源用于污水處理，提高了反硝化速率100%以上。

　　建立了碳源高值化利用智慧系統。實現上清液回用高效消減總氮，保證“準Ⅳ類水”高標準達標排放，減少了污水處理廠外加碳源量60%以上。

　　建立了應力場-電磁場-滲流場耦合脫水模型，污水污泥含水率可降至45%以下，污泥減量30%以上，從本質上解決了污泥脫水難題。

　　02

　　國際先進技術

　　1

　　溶解氧為氧化劑的柔性催化材料及難降解污染物削減技術

　　應用場景：用于市政污水處理、國（省）控斷面水質提升及流域綜合治理、半封閉水體（湖庫）綜合整治、農污處理、農業面源污染綜合治理。

　　創新點：研制了基于噴霧聚合法，研制吸附性能好、比表面積大的有機/無機柔性催化材料；創新性地開發了無二次污染，無光電依賴，無額外氧化助劑的原位催化氧化新污染物削減技術。

　　技術優勢：

　　高比表面積（800±20m2/g），良好的親水性，強污染物吸附能力，分散性強、不易團聚。

　　柔性催化材料在曝氣階段與廢水中溶解氧（O2）接觸，O2在催化劑和纖維界面處被活化為超氧自由基（ ·O2-）、羥基自由基（·OH）等活性氧物種，活性氧物種進攻污染物實現原位氧化削減，高效且反應條件溫和。

　　無需提供光熱等額外能量，以及額外添加氧化劑，僅用污水中的溶解氧，30分鐘內將酸性紅1和對硝基苯酚去除，去除率達95%和98%。

　　2

　　基于SFMC的全生命周期碳足跡核算與降碳效果評價方法

　　應用場景：用于國（省）控斷面水質提升及流域綜合治理、半封閉水體（湖庫）綜合整治、農污處理、農業面源污染綜合治理。

　　創新點：基于ISO14064國際標準及全生命周期評價的方法，建立了污水處理過程全生命周期模型，首次從全生命周期角度提出了SFMC降碳效果評價方法，全生命周期碳足跡評價表明SFMC技術比傳統的MBBR技術降碳35.8%。技術達到國際先進水平。

　　技術優勢：

　　相較于傳統的MBBR技術，基于SFMC的提標改造技術將處理每噸廢水的碳足跡從1.16 kg CO2 eq排放降低至0.74 kg CO2 eq，實現了35.8%的碳減排。

　　利用混合整數線性規劃算法，建立了SFMC工藝的數學模型。通過情景分析預測污水處理過程的碳足跡變化趨勢，結果表明外加碳源、藥劑消耗和污泥減量是碳減排的關鍵因素，因此基于SFMC工藝的降碳效益在未來會更為突出。

　　基于 SFMC的污水減污降碳協同增效關鍵技術及產業化應用成果成功應用于近百個污水處理提標改造及污染水體修復項目，污水提標改造處理量100萬噸/天，治理河道長度超過300km，治理湖泊面積約200萬m2；以本成果污水原位提標改造減污降碳為例，可實現年減排16萬噸CO2eq。經濟、社會及生態環境效益顯著，引領行業發展。

　　國千環境將以技術驅動資源，聯合中國計量大學、上海工程技術大學、浙江理工大學、東北林業大學等高校科研院所及浙江省淡水所、美欣達、聚光科技等合作單位開展技術攻關。

編輯：王媛媛