早报1月14日讯 冬日的青岛双元污水处理厂，凛冽寒风掠过巨大的生物池表面，池内浑浊的污水正悄然经历一场“绿色蜕变”。与传统污水处理厂不同，这里见不到频繁运输碳源的车辆，听不到药剂投加时机器的轰鸣声，却能实现出水水质稳定达标的奇迹。这背后离不开青岛水务集团环境能源有限公司运维管理中心主任、高级工程师曲勇的深耕细作。作为核心技术骨干，他全程投身“零碳源投加”深度脱氮除磷技术研发，助力团队开创国内外工程应用先例。

　　向行业痛点发起“挑战”

　　“污水处理就像给污水‘治病’，微生物就是我们的‘特效药’。”初见曲勇，这位1980年出生的高级工程师身着工装，言谈间满是对专业的热忱。他指着生物池介绍，传统污水处理工艺中，微生物要“吃掉”氮、磷等污染物，必须有足够的碳源“充饥”，一旦进水有机物浓度不足，就需外购乙酸等碳源，这不仅推高成本，还会增加碳排放。

　　2012年，时任双元污水处理厂运营工程师的曲勇敏锐察觉到这一行业痛点。彼时，国内绝大多数污水处理厂都深陷“碳源依赖”困境，采购碳源的费用占据了污水处理厂运行成本的相当比重，而过量投加碳源还可能引发二次污染。“能不能闯出一条不加碳源也能深度脱氮除磷的路？”这个大胆的想法，在曲勇心中埋下了种子。

　　研发之路从一开始就布满荆棘。团队首先尝试的是停加碳源，结果正如预期，生物池内的微生物活性骤降，出水氮、磷指标瞬间超标。一次次调整，一次次失败，实验室的水样瓶堆成了小山，监测数据却始终不理想。

　　生物池边的“守夜人”

　　困境中，曲勇决定换个思路——既然外部碳源不可靠，那能不能从污水本身找答案？他与团队成员重新梳理污水处理全流程，将目光聚焦到最前端的初沉池，“初沉池原本只是去除悬浮物的‘粗加工车间’，里面有大量难以利用的有机物，能不能把它们‘变’成微生物爱吃的易降解碳源？”这个想法成为技术突破的关键。曲勇与团队成员经过数次论证，提出了构建新型活性发酵初沉系统（AFSS），通过优化初沉池工艺，让污水中的难降解有机物在池内发酵转化为优质碳源。但想法到现实，隔着无数个需要精准把控的参数。“发酵温度、pH值、污泥停留时间，任何一个指标波动，都可能影响碳源转化效率。”曲勇说。

　　微生物的“脾气”远比想象中难以捉摸。碳源结构改变后，整个微生物群落的“工作方式”都要重新调整，溶氧控制、污泥浓度、进水量分配等参数都需推倒重来。为了找到最佳工况，曲勇和团队成员做了近200次工艺调整，分析了上万个水样、几万个数据。“经常为了一个0.1毫克/升的溶氧变化，连续熬几个通宵盯守在生物池边。”曲勇笑着说，那段时间他们成了生物池边的“守夜人”。

　　功夫不负有心人，2019年，团队偶然发现少碳源投加状态下水质仍能达标，这一发现更坚定了他们的方向。经过无数次调试，团队终于掌握了微生物的“生长密码”——发明的低溶氧高浓度活性污泥法（LOHS），能精准控制生物池内的溶氧浓度和污泥浓度，让微生物在低溶氧环境下同步实现硝化反硝化除磷，无需外加碳源也能高效工作。

　　从污水池走向国际舞台

　　2021年7月，“零碳源投加深度脱氮除磷关键技术”投用后的数据让整个行业为之振奋：外加碳源使用量降低100%，除磷药剂消耗下降40%，曝气能耗降低30%，每年仅碳源费用就可节约1000余万元，出水水质稳定达标。

　　这项技术的创新之处不仅在于“零碳源”，更在于无需改造原有构筑物，可直接适配多种主流污水处理工艺，大幅降低了技术推广的门槛。如今，这项源自青岛的技术已站上国际舞台。它不仅荣获2024年青岛市科技进步二等奖、2025年度山东省科学技术进步奖，还入选生态环境部《2023中国减污降碳协同增效典型案例》，在第28届联合国气候变化大会上正式发布，成为中国水务行业向世界展示的减污降碳示范方案。此外，该技术还获得2023年度山东省建设科技创新成果竞赛一等奖，入选2024年度青岛市国资委优秀创新成果。

　　数据见证着技术的价值：截至目前，该技术已在多种主流工艺中规模化应用，近3年累计节省直接运行成本超6200万元，减少碳排放超过4.5万吨二氧化碳当量。

　　（青岛早报/观海新闻记者 郭念礼 实习生 韩佳音 摄影报道）