10月13日，為推動創(chuàng)新技術研發(fā)、推廣、應用，助力行業(yè)綠色低碳循環(huán)發(fā)展，在宜興市人民政府、江蘇省環(huán)保裝備制造業(yè)創(chuàng)新中心的關心支持下，“綠色低碳水處理應用技術專題研討會”在江蘇金山環(huán)保工程科技創(chuàng)新中心隆重召開。本次研討會上，近百位全國水處理領域的院士專家、產(chǎn)業(yè)界專家、設計院專家、科研院所專家等齊聚一堂，匯集政產(chǎn)學研各方智慧，聚焦環(huán)境產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新，圍繞當前新型綠色碳源藥劑產(chǎn)品——“京山碳“的研發(fā)進行了深入探討，為推動綠色低碳水處理創(chuàng)新技術產(chǎn)品發(fā)展建言獻策。

10月13日，為推動創(chuàng)新技術研發(fā)、推廣、應用，助力行業(yè)綠色低碳循環(huán)發(fā)展，在宜興市人民政府、江蘇省環(huán)保裝備制造業(yè)創(chuàng)新中心的關心支持下，由中國城市科學研究會水環(huán)境與水生態(tài)分會主辦，北京大學、江南大學、E20環(huán)境平臺、中持新概念環(huán)境發(fā)展宜興有限公司協(xié)辦，江蘇金山環(huán)保工程集團、中關村漢德環(huán)境觀察研究所聯(lián)合承辦的“綠色低碳水處理應用技術專題研討會”在江蘇金山環(huán)保工程科技創(chuàng)新中心隆重召開。本次研討會上，近百位全國水處理領域的院士專家、產(chǎn)業(yè)界專家、設計院專家、科研院所專家等齊聚一堂，匯集政產(chǎn)學研各方智慧，聚焦環(huán)境產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新，圍繞當前新型綠色碳源藥劑產(chǎn)品——“京山碳“的研發(fā)進行了深入探討，為推動綠色低碳水處理創(chuàng)新技術產(chǎn)品發(fā)展建言獻策。

圖 1 與會專家合影

01行業(yè)之痛-碳源亟需升級

碳源投加是當前污水處理持續(xù)穩(wěn)定達標排放的核心保障之一。作為污水處理使用的重要藥劑，碳源以化工產(chǎn)品為主，其供應商以化工企業(yè)為核心。眾所周知，傳統(tǒng)化工碳源存在碳排放以及二次污染的風險，與當前高質(zhì)量發(fā)展、綠色低碳循環(huán)發(fā)展的戰(zhàn)略要求相悖，碳源產(chǎn)品亟需轉型升級。在本次研討會上，多位專家提出碳源產(chǎn)品在應用端的問題。

北控水務集團執(zhí)行總裁李力在分享中表示：我國水處理整體碳源投加量比較大，確實是行業(yè)的一個痛點。中國建設科技集團副總工程師、中國市政工程華北設計研究總院有限公司鄭興燦總工程師在《污水生物脫氮工藝運行特性與工程機理》報告中分享：在綠色低碳的社會大背景下，城鎮(zhèn)污水處理系統(tǒng)減污節(jié)能降耗減碳需要統(tǒng)籌考慮、協(xié)同推進。其中，碳源的因素需要重視，對碳源的投加量、類型、投加點，都要做系統(tǒng)性研究。江南大學環(huán)境與土木工程學院李激教授在《新型生物質(zhì)碳源應用效果分析》報告中指出：隨著雙碳目標的提出，傳統(tǒng)碳源已不再具備經(jīng)濟適用性，需要重視生物質(zhì)碳源在實際污水廠運行的可行性。新型生物質(zhì)碳源的發(fā)展能為城鎮(zhèn)污水廠碳減排及碳中和提供積極參考。從生物質(zhì)含量豐富的植物/廢棄物中提取生物質(zhì)碳源，成為產(chǎn)業(yè)、科研共同思考與探索話題。

正是基于當前市場對高質(zhì)量新型生物質(zhì)碳源產(chǎn)品的需求，在E20環(huán)境平臺的柔性鏈接下，金山環(huán)保攜手北京大學于2021年底成立“北大——金山環(huán)保新型碳源聯(lián)合實驗室“（以下簡稱“聯(lián)合實驗室“），致力于在綠水青山就是金山銀山（簡稱“兩山論”）的指引下，開發(fā)出中國標準的世界級新型生物質(zhì)碳源產(chǎn)品，助推污水處理行業(yè)高質(zhì)量轉型升級，支撐污水處理碳中和目標的落地，助力環(huán)境企業(yè)科技創(chuàng)新能力的提升，從而拉動環(huán)境科技成果的產(chǎn)業(yè)化轉化。（相關閱讀：新型碳源聯(lián)合實驗室成立！北大與金山新材料舉行簽約儀式）

02產(chǎn)品紐帶-企業(yè)作為牽頭

作為環(huán)境領域首個以產(chǎn)品聯(lián)合研發(fā)為紐帶的校企合作平臺，聯(lián)合實驗室的成立，亦彰顯著金山環(huán)保集團致力于科技創(chuàng)新發(fā)展服務于青山綠水的情懷與決心。江蘇金山環(huán)保工程集團董事長錢盤生在致辭中表示：在“碳中和”“雙循環(huán)”以及“兩山論”的指引下，金山環(huán)保始終堅持以守正創(chuàng)新踐行“敢為、敢闖、敢干、敢首創(chuàng)”的“四敢”行為，以提升企業(yè)核心競爭力實現(xiàn)高水平自立自強，以“智能制造”“節(jié)能減碳”為任務核心，精準實施水污染綜合治理原始創(chuàng)新，增強集成創(chuàng)新和聯(lián)合攻關，以專注立專長，以創(chuàng)新贏市場。

圖 2 江蘇金山環(huán)保工程集團董事長、黨委書記錢盤生致歡迎詞

聯(lián)合實驗室自成立之日起，產(chǎn)學研三方就統(tǒng)一目標，即具備品牌競爭力的碳源產(chǎn)品——“京山碳”的成功開發(fā)攜手前行，制定了近、中、遠期計劃。從京山碳1.0開始，產(chǎn)學研緊密攜手，持續(xù)開發(fā)、不斷升級迭代，到最終世界級品牌碳源產(chǎn)品長成。北京大學環(huán)境科學與工程學院院長劉永在致辭中表示：基于北京大學環(huán)境學院與金山環(huán)保雙方對綠色低碳轉型發(fā)展的共識，短短兩年時間，雙方攜手以平臺理念，打造了一個跨高校、跨專業(yè)、跨學科、跨領域的協(xié)同創(chuàng)新平臺，以從藍藻中提取碳源為第一目標，從機理研究到應用研究協(xié)同推進，目前已取得了顯著的階段性成果。

圖 3 北京大學環(huán)境科學與工程學院院長劉永致辭

03變廢為寶-向藍藻要資源

“京山碳”的開發(fā)，一端連著藍藻，為政府解決太湖長年累月藍藻難治理的頑疾，讓太湖重現(xiàn)水清岸綠，讓人民回到太湖的懷抱；另一端輸出高價值碳源產(chǎn)品，為用戶提供優(yōu)質(zhì)、高性價比、綠色低碳的新型生物質(zhì)碳源產(chǎn)品；真正解決了環(huán)保與經(jīng)濟的對立問題，打通了兩山經(jīng)濟的發(fā)展通道。

北京大學化學與分子工程學院教授趙美萍在論壇報告中表示，太湖是藍藻暴發(fā)重災區(qū)，藍藻的迅速繁殖使水質(zhì)惡化，其治理已成為當?shù)卦谒h(huán)境治理和改善的重要命題，其中資源化的思路在近年來得到重視。同時，趙美萍教授介紹了藍藻的高效固碳能力和資源化利用方向，藍藻的生物質(zhì)碳源開發(fā)潛力與優(yōu)勢。她表示，基于藍藻的生物質(zhì)碳源可利用性好，對改善天然水體生態(tài)環(huán)境和提高污廢水處理效率有雙重貢獻；天然藍藻脂質(zhì)含量較低，資源化利用潛力不佳，但通過厭氧發(fā)酵，可促進有機質(zhì)定向轉化為以乙酸/丙酸/丁酸等為主要組分的VFAs（揮發(fā)性脂肪酸），而VFAs用作污水處理廠反硝化脫氮過程的外加碳源，容易被微生物利用，反硝化效率高。由于藍藻細胞壁非常堅韌，預處理輔助破壁、提取高碳氮比、碳磷比的組分，成為藍藻資源化利用需要解決的關鍵技術問題，藍藻生物質(zhì)碳源制備的關鍵技術需要全程貫通。

廣東粵海水務有限公司副總工程師趙焱建議：在下一步研發(fā)中，針對藻類問題，考慮針對一個更小范圍內(nèi)（如水源區(qū)域庫灣）的藻類問題，提供更為高效的原位藻類富集的去除技術；在生物質(zhì)碳源研發(fā)方面，建議多與實際污水處理廠工況相結合，綜合考慮南北方污水處理工藝、溫度等條件的差異，綜合籌劃；同時在產(chǎn)品優(yōu)化提升的同時，形成一體化解決方案，完善技術服務。

04綠色低碳-專為用戶研發(fā)

參加本次研討會的專家就一致認為，新型生物質(zhì)碳源產(chǎn)品的開發(fā)，符合綠色低碳循環(huán)發(fā)展的政策要求與戰(zhàn)略方向，是污水處理行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展轉型升級的必選項。開發(fā)新型生物質(zhì)碳源產(chǎn)品是當前產(chǎn)業(yè)發(fā)展、市場規(guī)范所需，在技術上是一件具有難度的科研工作，需要跨學科、跨專業(yè)的聯(lián)合攻關。

中國人民大學低碳水環(huán)境技術研究中心主任王洪臣教授在發(fā)言中對“京山碳”產(chǎn)品的意義價值予以肯定，同時指出，污水處理過程的碳排放在氮的降解過程中，是以一氧化二氮方式排放的，這個量比污水處理耗電導致的間接碳排放量還要大。優(yōu)秀的碳源產(chǎn)品研發(fā)團隊跟驗證團隊協(xié)同很重要，研發(fā)過程跟驗證結果需要相互聯(lián)系；碳源菌群結構和穩(wěn)定性也很重要，以效果為目標，制訂研發(fā)方案，針對性對成分、含量進行研發(fā)控制等。

江南大學環(huán)境與土木工程學院李激教授在報告中指出，圍繞不斷迭代的生物質(zhì)碳源產(chǎn)品在不同類型污水處理廠中實際應用，圍繞產(chǎn)品反硝化潛力和釋磷潛力，開展了持續(xù)研究和評估。針對產(chǎn)品后續(xù)的開發(fā)和應用，李激提出建議：要因地制宜、循序漸進、未雨綢繆?！霸谔荚撮_發(fā)和應用于實際污水處理廠之前，一定要在實驗室進行小試，考察新型碳源對原來工藝除磷脫氮的影響，確定適宜的投加系數(shù)和投加策略；建議增加小分子酸、醇類物質(zhì)的轉化，使用時標定使用濃度，必要時考慮輔助除磷藥劑”。

宜興城市污水資源概念廠運營經(jīng)理周振介紹了“京山碳”在宜興城市污染處理概念廠的驗證與實踐工作，回顧投加試用目標、試驗計劃和執(zhí)行情況，展示主要試驗數(shù)據(jù)和分析結果。他表示，目前得到的初步結論是，京山碳的B/C在0.8以上，可生化性較高，在進水水質(zhì)穩(wěn)定情況下，產(chǎn)品單耗碳氮比相對原復合碳源有性能優(yōu)勢；在應對水質(zhì)變化波動情況下，抗沖擊性相比原復合碳源有一定優(yōu)勢；出水沒有明顯的總酸變化；在安全性和刺激性氣味方面明顯優(yōu)于傳統(tǒng)復合碳源，運輸、儲存和投加無需特殊、額外操作需求。

中節(jié)能國禎環(huán)保科技股份有限公司侯紅勛表示：“我們運營大小一百多座污水處理廠，有的需要長期甚至每天投加碳源，那么這個產(chǎn)品就可以發(fā)揮優(yōu)勢，取代傳統(tǒng)的碳源；有的污水處理廠需要間歇投加、偶爾投加，可能目前就不太適用，所以“京山碳”找準它的市場定位特別重要?！?/span>

05產(chǎn)品標準-推動產(chǎn)品升級

產(chǎn)品標準是為保證產(chǎn)品的適用性，對產(chǎn)品必須達到的某些或全部要求所制訂的標準。當前，碳源市場產(chǎn)品標準體系建設依然不健全，特別是針對新型生物質(zhì)碳源的標準建設還處在起步階段。在本次研討會上，多位院士專家對此進行了強調(diào)：在國家高質(zhì)量發(fā)展的大背景之下，產(chǎn)品標準亟需得到重視。

中國工程院院士、南京大學環(huán)境學院院長任洪強在發(fā)言中表示：企業(yè)家在科技創(chuàng)新這方面，第一是敢做，第二是舍得做，第三是能做，第四能做得成，這是值得大家學習的。圍繞水處理創(chuàng)新，有三個重要環(huán)節(jié)，第一階段是微生物學層面的認知和探索。第二階段是圍繞材料，研究如何在水處理技術應用過程中發(fā)揮作用；比如“京山碳”就是從材料創(chuàng)新方面探索實現(xiàn)對工藝過程的增效；未來還會有更多思路，建議大家關注人工智能的模擬學習、預模型訓練，在水處理過程優(yōu)化、增效提升中的應用。第三，低碳水處理衍生的標準問題。對外加碳源產(chǎn)品應關注標準和規(guī)范更深入的探索和創(chuàng)新，如果碳源產(chǎn)品標準能一步步從行業(yè)標準規(guī)范上升到國家標準層面，其對整個水處理行業(yè)外加碳源的標準化、規(guī)范化，會產(chǎn)生積極影響。

中國城市科學研究會水環(huán)境與水生態(tài)分會會長、中國工程院院士、發(fā)展中國家科學院院士、美國國家工程院外籍院士、中國城市科學研究會副理事長曲久輝在總結中提出，在一些創(chuàng)新領域，高手是真的在“民間”。“因為學者們有時候可能會畏首畏尾，想做但擔心技術路線不通，或者市場響應不強，應用范圍受限等等因素，但是有的企業(yè)家可以拋開顧慮，大膽往前走，這就是企業(yè)家精神”。說到“京山碳”，他提出建議：第一，關于可持續(xù)性。目前產(chǎn)品以太湖藍藻為原料，這個量在不同年份間是波動的。因此應考慮應用于與藍藻類似的生物質(zhì)進行原料替代。第二，市場競爭力。當新產(chǎn)品被逐步認識認可后，市場競爭會很殘酷，如果不能實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)勢和價格優(yōu)勢的互相支撐，未來的市場可能并不屬于創(chuàng)新企業(yè)；可以考慮和一些碳源需求大的污水處理廠取得合作，形成戰(zhàn)略聯(lián)盟，避免成為孤島。第三，標準化和規(guī)范化。目前很多水處理特別是污水處理產(chǎn)品，規(guī)范化和標準化做的不夠。圍繞創(chuàng)新產(chǎn)品，企業(yè)可以和專業(yè)協(xié)會合作，研究形成產(chǎn)品標準，制定包含不同應用場景、操作條件下的使用規(guī)范，這個工作也會有效推動產(chǎn)品生產(chǎn)過程本身的標準化、規(guī)范化。

E20研究院副院長肖瓊在《以產(chǎn)品聯(lián)合開發(fā)為紐帶，產(chǎn)學研深度融合的金山模式》報告中指出，目前由兩山標準化研究中心牽頭，正在制定《質(zhì)量分級及“領跑者”評價要求 生物質(zhì)碳源藥劑》，為高質(zhì)量的碳源產(chǎn)品提供一把標尺。未來將以此質(zhì)量分級標準，識別新型生物質(zhì)碳源的優(yōu)秀產(chǎn)品。

本次研討會，圍繞綠色低碳這一話題，精彩觀點不斷，本文章將不再一一呈現(xiàn)。本次研討會的成功舉辦亦充分彰顯了產(chǎn)、學、研、用深度融合發(fā)展的優(yōu)勢。政府、企業(yè)、科研機構和專家學者的共同參與，促進了產(chǎn)業(yè)交流，匯聚了各方智慧。通過政產(chǎn)學研用的聯(lián)動，構建協(xié)調(diào)一致、分工合作的環(huán)保產(chǎn)業(yè)服務體系，進一步推動綠色低碳水處理的發(fā)展。

編輯：李丹