工艺优化与新型技术落地，破解行业痛点

在生态文明建设进入以降碳为重点战略方向的关键时期，污水处理行业正经历从“治污达标”向“减污降碳协同增效”的深度转型，国家政策持续收紧、环保标准不断升级，尤其是2026年3月1日《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB 18918-2002）修改单正式实施，将总氮限值收紧至10mg/L，与国际标准接轨，进一步倒逼污水处理工艺升级。当前，我国城市污水年排放量高达700亿吨，深度脱氮与节能降耗始终是行业面临的重大挑战，而存量污水厂改造难、投资高、能耗大、碳源依赖等痛点，更是制约行业高质量发展的关键瓶颈。在此背景下，工艺优化与新型技术落地成为破解困境的核心路径，其中存量工艺原位升级取得重大突破，浙江省温州市瓯江口西片污水处理厂完成的浙江省首例万吨级AOA工艺原位改造，为行业提供了可复制、可推广的实践范本，彰显了新型技术在破解行业痛点、推动绿色低碳发展中的重要作用。

长期以来，我国存量污水厂大多采用传统AAO工艺（厌氧-缺氧-好氧），该工艺在实际运行中存在诸多短板：一是脱氮效率有限，对低碳氮比污水适配性差，往往需要额外投加碳源才能满足排放要求，不仅增加运行成本，还会产生额外碳排放；二是曝气能耗偏高，气水比普遍偏高，能源利用效率低下，与行业减污降碳需求相悖；三是改造难度大，传统升级模式多需大拆大建，工期长、投资高，且易影响正常污水处理运维，难以适配存量设施提质增效的现实需求。与此同时，国家《关于推进污水处理减污降碳协同增效的实施意见》明确提出，要推动污水处理行业节能降碳改造，推广高效低碳技术，建成100座能源资源高效循环利用的污水处理绿色低碳标杆厂，这为存量污水厂工艺优化指明了方向，也对新型技术落地提出了更高要求。

作为浙江省首例万吨级AOA工艺原位改造项目，温州市瓯江口西片污水处理厂的实践，精准破解了存量污水厂改造的核心痛点，实现了“提质、降本、降碳”三重突破，其改造模式与技术应用具有极强的行业示范意义。该项目由温州市公用集团下属排水公司主导实施，依托厂区既有AAO工艺存量设施，在不拆除原有构筑物、不中断污水处理运行的前提下，通过精准的工艺重构与技术优化，实现了传统工艺的颠覆性升级，全程由中国工程院彭永臻院士团队主导，依托其首创的AOA专利技术体系，针对性解决浙江污水“低碳氮比”（C/N<3:1）的共性难题，确保改造后设施在进水水质波动时仍能稳定达标。

改造的核心亮点的是工艺流程的逆向重构与关键系统的优化升级。项目打破传统AAO工艺“厌氧-缺氧-好氧”的常规流程，通过重构水流路径、优化曝气系统布局，将其改造为AOA“厌氧-好氧-缺氧”逆向模式，深度挖掘原水碳源潜能，从根源上解决了传统工艺碳源依赖的行业困境。这种逆向流程设计，契合AOA工艺“无好氧区至缺氧区的硝化液回流”“好氧区水力停留时间远小于缺氧区”“充分利用原水碳源进行脱氮除磷”的三大核心特征，实现了“零碳源投加”的极限工况，彻底摆脱了对外部碳源的依赖，既降低了药剂成本，又减少了碳源生产、运输、降解全链条的碳排放，年均减排约200吨CO₂，相当于种植1.1万棵树，真正实现了降碳与提质的协同推进。

在运行效能方面，该改造项目实现了多项关键指标的突破，完美适配新实施的环保标准。改造后，污水厂在“气水比接近1”的极限节能工况下，出水总氮稳定低于准Ⅳ类水质10mg/L标准，理论上可低至1.5mg/L，远超国家收紧后的排放要求，与国内已落地的AOA工艺项目相比，处理效能处于领先水平——深圳福永水质净化厂、滨河水质净化厂采用AOA工艺后，出水总氮分别稳定在5mg/L以下、3mg/L以下，而瓯江口项目凭借精准的工艺调控，实现了更优的脱氮效果，为低碳氮比污水的深度处理提供了新路径。同时，改造后的工艺在能耗与污泥处理方面也展现出显著优势，经初步测算，日均处理1万吨污水可降低曝气能耗40%，大幅削减了污水厂运营阶段的碳足迹，推动污水处理厂从“能耗大户”转变为“低碳节点”；同时减少污泥产量15%，降低了污泥处置的成本与环境压力，进一步提升了项目的绿色效益。

相较于传统改造模式，瓯江口西片污水处理厂的原位改造模式，在经济效益上实现了大幅提升，有效破解了存量污水厂改造“投资高、工期长”的痛点。该改造无需大拆大建，最大限度盘活了污水厂既有设备、管网等存量资产，不仅缩短工期60%，避免了改造期间污水处理能力下降的问题，还减少新建投资超30%，与新建同等规模污水处理厂相比，可减少20%以上的投资成本。在长期运营成本方面，项目实现“零碳源投加”，每年可节省药剂费60万元，加之曝气能耗的大幅降低，进一步压缩了运营成本，为“十五五”期间水务行业“降本增效、轻资产运营”提供了可行路径，尤其适合我国大量存量污水厂的提质增效改造需求。

除了工艺本身的优化，智能化技术的融合应用，进一步提升了改造项目的可持续性与先进性，为行业智能化转型提供了示范。该项目落地于温州市公用集团与浙江安防职业技术学院合作共建的“浙江省城市内涝与水污染防控应急技术厅重点实验室”，依托实验室工艺模拟研发平台，为存量设施改造提供了精准的技术校准，确保了工艺优化的科学性与稳定性。同时，项目融合最新AI技术与现有PLC控制系统，构建了AOA工艺专属AI大模型，未来将实现“进水水质预判-工艺模式自调节-出水指标预警”的全流程自动化运行，让十余年前建设的污水厂具备“智慧化、自适应”的新质生产力特征，大幅降低人工运维成本，提升处理效果的稳定性，契合国家推动大数据、人工智能与污水处理工艺融合发展的政策导向。

此次瓯江口西片污水处理厂的AOA工艺原位改造，不仅是浙江省首例万吨级存量污水厂原位提质的成功实践，更破解了行业长期面临的多个核心痛点，其示范价值远超项目本身。当前，我国存量污水厂数量众多，大部分面临工艺落后、排放不达标、能耗偏高的问题，而该改造模式无需大拆大建、投资省、工期短、效益显著，为全国存量污水厂提质增效提供了可复制、可推广的范本，尤其适用于低碳氮比水质区域的污水厂改造。截至目前，我国已有12座新建或改造污水处理厂采用AOA工艺，分布于广东、贵州、江苏、山东等多个省份，随着瓯江口模式的推广，将进一步推动AOA工艺在全国范围内的落地应用，助力污水处理行业实现技术升级。

从行业发展来看，瓯江口项目的成功实践，彰显了工艺优化与新型技术落地的核心价值，也为污水处理行业破解痛点、实现减污降碳协同增效提供了重要启示。未来，随着国家环保政策的持续收紧和绿色低碳发展理念的深入推进，存量污水厂的提质增效将成为行业发展的重点，而原位改造、工艺重构、智能化赋能将成为核心发展方向。一方面，需持续加大低碳处理技术的研发与推广力度，重点突破高效脱氮、节能降耗等关键技术，推动AOA等先进工艺的规模化应用；另一方面，要加强智能化技术与污水处理工艺的深度融合，推广智慧水务管理系统，实现精准曝气、智能调控，进一步降低运维成本、提升处理效能。同时，借助国家政策支持，加大对存量污水厂改造项目的资金扶持，完善按效付费机制，引导更多污水厂开展工艺优化与技术升级，推动污水处理行业从“治污”向“降碳+资源化”转型，助力100座绿色低碳标杆厂建设，为实现碳达峰碳中和目标、推动生态文明建设提供有力支撑。