彭永臻院士AOA技术再获突破!深圳三厂出水总氮稳定低于2.0mg/L
技术原理:缺氧后置重构氮素转化路径
AOA工艺全称为"厌氧—好氧—缺氧"(Anaerobic-Oxic-Anoxic),是彭永臻院士团队针对传统AAO工艺能耗偏高、碳源投加量大的痛点而提出的新一代生物脱氮技术。其核心创新在于将缺氧段从传统流程的前端移至末端,使反硝化细菌在高浓度碳源环境下完成氮素转化,脱氮效率趋近100%,同时大幅缩短了好氧段的停留时间。
据测算,与传统AAO工艺相比,AOA技术可降低15%~25%的电耗、15%~30%的污泥处理处置成本,且无需额外投加碳源。以日处理量30万立方米的城市污水处理厂为参照,采用AOA工艺每年可节约运行成本超过千万元,具有显著的经济和环境双重效益。
工程验证:低温条件下出水总氮低至2.7mg-N/L
北京高碑店污水处理厂的中试数据为AOA技术的可靠性提供了有力背书。2025年以来,在水温低至14.3℃的条件下,中试装置连续运行33天,出水总氮始终保持在3.8mg-N/L以下,平均值仅为2.7mg-N/L,优于城镇污水处理厂污染物排放标准(GB 18918)一级A标准的80%以上,刷新了行业对低温条件下深度脱氮能力的认知边界。
深圳的应用实践则更为直接地印证了技术的规模化可行性。深圳滨河水质净化厂(30万m³/d)、福田水质净化厂(30万m³/d)应用AOA技术后,出水总氮在大部分运行周期内稳定低于2.0mg/L。仅在深圳一地,该技术每天即可支撑82.5万立方米城市污水实现高效深度净化。此外,深圳福永水质净化厂(22.5万m³/d)还首次引入了短程反硝化耦合厌氧氨氧化新技术,与AOA形成技术组合,进一步拓宽了深度脱氮的技术边界。
全国推广:20余座污水厂已落地应用
技术的成熟与推广速度正在加快。2019年,北京工业大学与北控水务集团联合建立国内外首套AOA中试系统;2021年,首座AOA城市污水处理厂(设计规模3万m³/d)建成投运;此后,深圳、广州、北京等多个超大型城市相继引入该技术。截至目前,全国已有超过20座新建或改造污水处理厂采用AOA工艺,覆盖北京、广东、广西、贵州、浙江、江苏、山东、河南等多个省区。
2022年、2023年,AOA技术连续入选中国科协"科创中国"先导技术榜(绿色低碳领域)及科技部《国家绿色低碳先进技术成果目录》(水污染治理领域)。2025年12月,彭永臻院士团队凭"城市污水短程反硝化与厌氧氨氧化深度脱氮"成果荣获北京市自然科学奖一等奖(环境领域唯一自然科学奖一等奖),代表了国内水污染治理基础研究的最前沿。
业内分析认为,随着GB 18918修改单于2026年3月正式实施,全国污水厂面临更为严格的出水总氮管控要求,AOA技术凭借极限脱氮能力和显著节能优势,有望在"十五五"期间迎来大规模推广高潮,成为推动城镇污水处理行业提质增效和绿色低碳转型的核心技术引擎。
