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《国家绿色低碳先进技术成果目录》水处理领域18项技术全景解读

    2023年9月，科技部正式发布《国家绿色低碳先进技术成果目录》及技术清单说明，涵盖六大领域共85项技术成果。其中水污染治理领域18项技术成果入选，覆盖城镇生活污水高效处理及资源化、城镇污水处理厂精细化运行、农村生活污水处理、工业废水处理、水环境综合整治等关键方向。从短程反硝化耦合厌氧氨氧化深度脱氮，到膜生物反应器—超低压纳滤双膜法污水资源化；从超滤膜芬顿技术到厌氧氨氧化高效低碳脱氮——18项技术勾勒出一幅中国水处理技术从“达标排放”走向“资源回用”、从“高能耗”走向“低碳化”的清晰路线图。

一、为何发布？——为绿色低碳技术升级提供“官方指南”

《目录》由科技部组织编制，旨在“更好推动科技成果转化和产业化应用，落实《关于构建市场导向的绿色技术创新体系的指导意见》，加速绿色低碳技术升级”。其目标用户涵盖各类工业企业、财政投资或产业技术资金、各类绿色低碳领域的公益、私募基金及风险投资机构——既是企业的“技术采购指南”，也是投资机构的“项目筛选目录”。

《目录》覆盖水污染治理（18项）、大气污染治理（15项）、固体废物处理处置及资源化（23项）、土壤和生态修复（10项）、环境监测与监控（6项）、节能减排与低碳（13项） 六大领域，共85项技术成果。

水污染治理领域的18项技术，涵盖城镇生活污水高效处理及资源化、城镇污水处理厂精细化运行、农村生活污水处理、工业废水处理、水环境综合整治等方向。其中，MBR膜反应器技术的应用被反复提及，反映出膜技术在水处理领域已成为核心支柱。

二、18项技术全景扫描

（一）深度脱氮与低碳技术（第1、15、16项）

1. 城市污水短程反硝化耦合部分厌氧氨氧化深度脱氮技术

该项技术由中国工程院院士彭永臻主持研发，适用于城镇污水处理厂新建或升级改造。其技术原理是：城镇污水首先进入厌氧区，反硝化菌将回流污泥中的硝态氮还原为亚硝态氮，厌氧氨氧化菌将亚硝态氮和氨氮转化为氮气；随后污水进入缺氧区和好氧区，完成深度脱氮。生化池中装填悬浮填料，填充率15%～20%。

核心创新点包括：发现短程反硝化为厌氧氨氧化提供亚硝态氮的新途径，突破主流城镇污水厌氧氨氧化基质难以稳定获取的技术瓶颈；可在常温下大规模原位富集厌氧氨氧化菌，摆脱菌群定期接种的限制。

治理效果：以青岛城阳城区污水处理厂和宜兴卮亭污水处理厂为例，与传统硝化/反硝化工艺相比，节省约30%曝气能耗，无需外加碳源，出水总氮可削减至10mg/L以下。卮亭污水处理厂出水指标稳定达到COD＜40mg/L，总氮＜8mg/L。吨水处理费仅0.30元。

15. 高氨氮废水厌氧氨氧化高效低碳脱氮技术

该技术适用于污泥消化液、垃圾渗滤液、养殖废水、餐厨发酵液、半导体废水、煤化工废水、制药废水、食品废水等行业高氨氮废水的处理。脱氮负荷可达传统工艺的2～4倍，总氮去除率85%～95%。与传统工艺相比，CO₂减排90%，曝气电耗节省60%，无需添加碳源药剂，占地面积节省70%。

16. 高盐高浓度氨氮废水气态膜法处理技术

该技术可应用于石油和化工等行业，针对高盐高浓度氨氮废水提供高效脱氮解决方案。

（二）膜法水处理与资源化技术（第2、6、7、8项）

2. 膜生物反应器—超低压纳滤双膜法污水资源化技术

该技术核心为膜生物反应器（MBR）与超低压纳滤（DF）膜系统。高效脱氮MBR单元采用自主研发的膜生物反应器，出水再接DF系统深度处理。系统产水回收率＞90%，运行压力低于0.4MPa。出水水质达《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准，已应用于北京翠湖再生水厂等工程，产水用于湿地补水。

6. 膜生物反应器系统高效节能膜擦洗技术与装备

针对MBR系统膜污染控制难题，提供高效节能的膜擦洗解决方案。

7. 耐污染平板膜生物反应器

适用于高污染负荷的污水处理场景，提升膜组件的抗污染能力和使用寿命。

8. 纳米平板陶瓷膜污水处理技术及一体化装备

该技术可应用于化工等行业，采用纳米平板陶瓷膜作为核心过滤单元，具有耐腐蚀、耐高温、使用寿命长等优势。

（三）节地节能与智能化技术（第3、4、5项）

3. 高效节地型生物膜污水净化技术装备

该技术由中国水环境集团牵头申报。适用于城镇污水处理厂（尤其是下沉式污水处理厂）的新建或升级改造。气水比较低（通常为2～3），曝气能耗少；填料填充比高，生物量大，处理效率高。出水水质可稳定达到国家一级A标准，主要指标可达地表水Ⅳ类水标准，大幅节省占地30%以上。已应用于贵阳市金百再生水厂。

4. 高效节能模块装配式污水处理集成系统

采用模块化设计和装配式施工，缩短建设周期，降低工程投资。

5. 全流程节能降耗精准运行控制技术

该技术实现了污水处理厂运行过程中的智能化精准控制，电耗、药耗和碳排放量降低10%～40%。技术体系包括基于需气量预测的三重控制精准曝气、基于生物/化学耦合自适应精准除磷、基于污泥物料平衡的实时精准泥龄控制等全流程节能降耗技术，突破了动态过程下的复杂微生物系统精准控制技术工程化应用瓶颈。

（四）工业废水深度处理技术（第9、10、11、12、13、14项）

9. 用于工业废水深度处理的超滤膜芬顿技术

该技术通过改进传统芬顿技术，并与膜过滤有机结合，对不可生物降解的溶解性污染物等处理效果显著。取消了传统芬顿的沉淀池，简化工艺流程。适用于造纸、纺织、化工等行业工业废水，发酵废水、垃圾渗滤液，以及工业园区废水的深度处理。

10. 污水深度处理臭氧催化氧化技术

可应用于石油和化工等行业，通过臭氧催化氧化实现污水的深度净化。

11. 大型二氧化氯制备系统及纸浆无元素氯漂白技术

可应用于造纸等行业，通过大型二氧化氯制备系统替代传统氯漂白，减少有毒有害物质生成。

12. 含重金属废水纳米吸附深度处理技术

可应用于电镀等行业，采用纳米吸附材料实现重金属离子的高效去除。

13. 基于有机-无机复合药剂的重金属深度去除技术

可应用于含重金属、电镀等行业，通过有机-无机复合药剂的协同作用实现重金属深度去除。

14. 基于离子膜的移动式高盐有机废液处置技术及装置

可应用于石油和化工等行业，采用离子膜技术实现高盐有机废液的移动式处置。

（五）水环境综合整治技术（第17、18项）

17. 基于污染源源解析及点面源治理的小流域综合整治集成技术

集成污染源源解析、点源治理和面源治理等多种手段，实现小流域水环境的系统整治。

18. 雨污合流及地表径流水污染处理系统

针对雨污合流和地表径流带来的水污染问题，提供系统化处理方案。

三、技术趋势：四大方向勾勒水处理产业升级路径

18项技术的分布，清晰地反映出水处理技术升级的四大方向：

方向一：深度脱氮从“外加碳源”走向“自养脱氮”。 以短程反硝化耦合厌氧氨氧化和厌氧氨氧化高效低碳脱氮为代表，新一代脱氮技术正在摆脱对外加碳源的依赖，从源头减少碳排放和运行成本。

方向二：污水资源化从“达标排放”走向“高品质回用”。 MBR-DF双膜法技术将出水水质提升至地表水Ⅲ类标准，让污水从“处理掉”变为“用起来”。

方向三：污水处理厂从“人工操作”走向“智能控制”。 全流程节能降耗精准运行控制技术让污水厂的曝气、加药、排泥等关键环节实现智能化精准控制。

方向四：工业废水从“单一处理”走向“深度净化与资源回收”。 超滤膜芬顿、臭氧催化氧化、纳米吸附、离子膜等技术的入选，反映出工业废水处理正从“达标排放”向“深度净化+资源回收”转型。

结语

85项技术、18项水处理成果——《国家绿色低碳先进技术成果目录》的发布，不仅是一份技术清单，更是一张中国绿色低碳技术的“产业地图”。当城市污水短程反硝化耦合厌氧氨氧化技术让脱氮不再依赖碳源，当MBR-DF双膜法让污水变成地表水Ⅲ类高品质水源，当全流程精准控制让污水厂电耗药耗降低10%～40%——水处理产业正在从“达标排放”走向“资源回用”，从“高能耗”走向“低碳化”。18项技术勾勒的这条升级路径，正是中国水处理产业未来的方向。

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