污水，作為城市代謝的“液態(tài)廢棄物”，正被重新定義為“潛在資源庫(kù)”。這一共識(shí)的深化，推動(dòng)污水處理行業(yè)從傳統(tǒng)的“末端治理”向“可持續(xù)循環(huán)”轉(zhuǎn)型。然而，傳統(tǒng)污水處理模式長(zhǎng)期面臨“以能耗能”“轉(zhuǎn)嫁污染”的困境：在凈化水質(zhì)的同時(shí)，曝氣能耗、藥劑投加(如碳源、除磷劑)及污泥處理過(guò)程會(huì)釋放大量溫室氣體(如CO?、CH?、N?O)，加劇全球氣候變暖。

在此背景下，以“碳中和運(yùn)行”為目標(biāo)的可持續(xù)污水處理技術(shù)便在國(guó)際上興起，成為破解“污染-能耗-排放”惡性循環(huán)的核心路徑。如何通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)污水處理過(guò)程的“能耗自給、碳源循環(huán)、排放抵消”，已成為水務(wù)行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵命題。

01 污水處理“碳中和”：破解傳統(tǒng)模式的降碳密碼

1、傳統(tǒng)污水處理的“碳困境”：能耗與排放的雙重壓力

傳統(tǒng)污水生物處理工藝(如A2/O、SBR)為實(shí)現(xiàn)脫氮除磷目標(biāo)，需通過(guò)外加碳源(乙酸鈉、甲醇等)補(bǔ)充反硝化碳源，同時(shí)依賴高強(qiáng)度曝氣維持好氧環(huán)境。這一過(guò)程不僅提高了運(yùn)行成本(碳源費(fèi)用占藥劑成本的很大比例)，更直接導(dǎo)致碳排放增加，在污泥處置過(guò)程中的厭氧發(fā)酵會(huì)釋放CH?(溫室效應(yīng)遠(yuǎn)高于CO?)，進(jìn)一步加劇碳足跡。

2、碳中和運(yùn)行的核心路徑：從“被動(dòng)減排”到“主動(dòng)固碳”

污水處理“碳中和”并非簡(jiǎn)單的“零排放”，而是通過(guò)“開(kāi)源節(jié)流”實(shí)現(xiàn)全流程碳平衡：一方面，優(yōu)化工藝減少能耗與藥劑消耗(節(jié)流);另一方面，挖掘污水中有機(jī)物的能源潛力(如產(chǎn)甲烷、生物電)，實(shí)現(xiàn)能源自給甚至盈余(開(kāi)源)。核心目標(biāo)是通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新，將污水處理廠從“能耗大戶”轉(zhuǎn)變?yōu)椤疤紖R節(jié)點(diǎn)”，最終實(shí)現(xiàn)處理過(guò)程的凈碳排放趨近于零。

02 HJDL工藝：技術(shù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)污水處理碳中和實(shí)踐

浙江永續(xù)環(huán)境工程有限公司研發(fā)的HJDL工藝，以“優(yōu)化微生物菌群本身”為核心，為污水處理碳中和運(yùn)行提供了可落地的技術(shù)范式。該工藝通過(guò)復(fù)合微生物菌劑與生物增效載體的協(xié)同作用下，培育出具有“外部好氧-中部兼氧-內(nèi)部厭氧”特殊結(jié)構(gòu)的顆?；勰?，實(shí)現(xiàn)了碳、氮、磷的高效同步去除，從源頭破解傳統(tǒng)工藝的“高碳依賴”難題。

1、核心機(jī)制：顆粒化污泥構(gòu)建“微生態(tài)反應(yīng)器”

HJDL工藝的突破在于重構(gòu)了微生物生存環(huán)境：通過(guò)獨(dú)特的層級(jí)結(jié)構(gòu)，在單一反應(yīng)單元內(nèi)形成“無(wú)死角、全時(shí)段”的微生態(tài)系統(tǒng)，該顆?；勰嘁蚓邆涑蟮谋缺砻娣e與極小的不同規(guī)則、不同孔徑的粒徑分布，形成后可覆蓋整個(gè)池體，做到360度無(wú)死角的同步硝化與反硝化，加快去除效率。實(shí)際案例顯示，該工藝可節(jié)省97%-100%的外加碳源和75%-92%的化學(xué)除磷劑，從源頭切斷“藥劑碳排放”路徑。

2、關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)：高效脫氮除磷與低碳協(xié)同

超高效脫氮：顆粒化污泥中富集的功能菌群活性極強(qiáng)，可在3-7天內(nèi)將氨氮濃度降至0.1 mg/L以下甚至更低;

卓越沉降性能：污泥沉降速度達(dá)35-80 m/h之間，遠(yuǎn)大于絮狀活性污泥的沉降速度，并且SV30(30分鐘沉降比)僅需3-5分鐘，大幅提升沉淀池效率，節(jié)省土地建設(shè)成本;

抗沖擊與穩(wěn)定性：污泥密度1.004-1.025 g/cm3、SVI值20-60 ml/g(傳統(tǒng)工藝120-150 ml/g)，無(wú)絲狀菌膨脹、污泥老化等問(wèn)題，可耐受45000 mg/L鹽度(以電導(dǎo)率數(shù)值計(jì)算)及8-55℃極端溫度，適應(yīng)復(fù)雜水質(zhì)波動(dòng);

低能耗運(yùn)行：通過(guò)優(yōu)化曝氣系統(tǒng)與微生物代謝路徑，能耗較傳統(tǒng)工藝降低15%-35%，且可原位改造(不停產(chǎn)、不停水、不動(dòng)土建)，相對(duì)于新建項(xiàng)目來(lái)說(shuō)，可以節(jié)省生化段占地面積40%~50%，同時(shí)減小設(shè)備的設(shè)計(jì)參數(shù)，變相節(jié)約投資成本40%~50%。

3、 降碳實(shí)效：從“能耗大戶”到“低碳示范”

HJDL工藝的低碳價(jià)值已在50余個(gè)工業(yè)與市政案例中驗(yàn)證：目前運(yùn)營(yíng)項(xiàng)目19個(gè)，總處理量達(dá)182萬(wàn)噸/日，項(xiàng)目覆蓋12個(gè)省及直轄市包含市政污水、工業(yè)污水、垃圾滲濾液、河道原位治理多種類型，實(shí)現(xiàn)了“水質(zhì)凈化-能耗降低-碳排放削減”的三重效益。這種“以生物效能替代化學(xué)依賴”的技術(shù)路線，為污水處理碳中和提供了可復(fù)制的范本。

03 未來(lái)展望：碳中和運(yùn)行引領(lǐng)污水處理行業(yè)新生態(tài)

隨著“雙碳”目標(biāo)的深化推進(jìn)，污水處理廠的碳中和運(yùn)行已從“可選目標(biāo)”變?yōu)椤氨卮痤}”。未來(lái)，行業(yè)將呈現(xiàn)：

1、技術(shù)迭代：從單點(diǎn)突破到系統(tǒng)優(yōu)化

生物強(qiáng)化技術(shù)將向“智能化、模塊化”升級(jí)——通過(guò)AI算法優(yōu)化菌群調(diào)控、能耗分配，結(jié)合光伏曝氣、污泥沼氣回收等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“能源自給+碳源循環(huán)”的閉環(huán);

2、行業(yè)協(xié)同：破解“避險(xiǎn)、合規(guī)、降本、增效”痛點(diǎn)

永續(xù)環(huán)境通過(guò)“軟硬一體”解決方案(如工藝改造+智慧運(yùn)維)為水務(wù)公司提升資產(chǎn)效率：HJDL工藝的原位提標(biāo)能力可幫助存量污水廠快速滿足新排放標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)降低藥劑成本，為國(guó)有資產(chǎn)保值增值提供技術(shù)支撐。

04 結(jié)語(yǔ)

污水處理的碳中和運(yùn)行，不僅是技術(shù)的革新，更是行業(yè)發(fā)展理念的重塑。從“治理污染”到“創(chuàng)造價(jià)值”，HJDL工藝等創(chuàng)新技術(shù)正為這一轉(zhuǎn)型提供可行路徑。未來(lái)，隨著更多低碳技術(shù)的突破與應(yīng)用，污水處理廠將成為城市綠色發(fā)展的“碳中和節(jié)點(diǎn)”，為構(gòu)建人與自然和諧共生的現(xiàn)代化貢獻(xiàn)核心力量。

編輯：趙凡