AOA是什么？我带着这个问题，走进了一座“不臭”的污水厂

来源：羊城派

近日，羊城晚报记者走进深圳市滨河水质净化厂，厂区干净整洁，空气中几乎闻不到明显异味。很难想象，这是一座始建于1983年的老污水厂。

“如果是二十年前来这里，味道会很明显。”深圳环境水务集团AOA工艺调试负责人古凌艳告诉记者，经过多年改造，如今厂区对面就是住宅楼，异味问题已大为改善。

更大的变化发生在地下。作为服务福田、罗湖核心城区的重要水质净化设施，滨河水质净化厂处理规模已由每天30万吨提升至50万吨。在“不停产、不减量、不降标”的条件下，项目完成提标扩建，出水总氮均值降至2mg/L左右，总氮去除率达到94%。

这背后，一项名为“深水智氮AOA低碳创新技术”的工艺，成为关键支撑。

把污水里的“口粮”留给微生物

污水处理中的“总氮”，并不是肉眼可见的脏东西，却是衡量水质的重要指标之一。进入河流和近岸海域的氮负荷过高，可能加重水体富营养化问题。如何在稳定达标的基础上进一步脱氮，是污水处理厂提标过程中绕不开的一道题。

传统AAO工艺采用“厌氧—缺氧—好氧”的处理顺序。为了进一步降低总氮，通常还需要增加硝化液内回流，或者额外投加碳源，有的项目还要增加反硝化滤池等深度处理设施。

AOA则把顺序调整为“厌氧—好氧—缺氧”。

古凌艳特别强调，这并不是简单把两个环节“调个位置”。三个区域的停留时间、曝气方式、回流方式以及运行控制，都进行了重新设计。“设计决定出水的上限，运行控制决定能不能达到这个上限。”

如果把生物反应池里的微生物比作一群“清洁工”，AOA做的一件重要事情，就是让它们先把污水里已有的有机物“存起来”。

在厌氧阶段，微生物尽可能储存污水中的有机物；经过好氧阶段完成硝化等转化后，再进入缺氧阶段，利用前面储存下来的“内碳源”进行反硝化，把水里的氮进一步去除。

这也意味着，原本需要从外部补充的“食物”可以少加甚至不加。

科研团队将这一过程概括为“厌氧存口粮、好氧做转化、缺氧深度净化”。与传统深度脱氮路径相比，AOA无需设置高比例硝化液内回流，也可以减少对外加碳源和额外构筑物的依赖。看似只是工艺流程的变化，真正落到污水厂里，却直接影响着用电、用药和建设成本。

不只“处理得更好”

还要少用电、少加药

环保设施提标，往往意味着更复杂的设备和更高的运行投入。滨河水质净化厂的改造，则试图把“水质提升”和“降本减耗”同时推进。

按照原有技术路线，项目需要建设反硝化滤池并增加MBBR填料。应用AOA工艺后，这两项建设内容被取消，节省工程建设投资2.28亿元。

在运行端方面，古凌艳介绍，与原传统工艺相比，滨河厂AOA工艺电耗降低约15%，药耗最高节约90%以上，污泥处置成本下降约17%。按每天50万吨处理规模测算，每年可节约运行成本约2961万元。

“出水水质更好，运行成本反而更低。”古凌艳说，这是AOA在实际工程应用中最直观的优势之一。

省下来的成本，并不只是来自少加药。AOA还配套了自动控制系统。在污水进入处理流程后，过程仪表会持续监测氨氮等指标，根据变化自动调节曝气、回流等参数。

古凌艳回忆，一次运行过程中，进水氨氮突然快速升高。由于异常在生化池阶段就被过程仪表捕捉到，系统随后及时增加曝气并调整回流，最终出水仍然稳定达标。

“如果等出水超标了，再往前找原因，就已经晚了。”她介绍，人工不可能始终盯着大屏幕，而自动控制系统可以按照设定逻辑持续调节，部分参数约两分钟就会进行一次调整。

对于一座每天处理数十万吨污水的水厂而言，这种变化意味着，过去更多依赖运行人员经验的判断，正逐步转向过程监测和精细控制。

今年1月至7月，滨河水质净化厂出水总氮平均浓度为2.85mg/L，比2023年同期下降69%，总氮污染负荷削减46%。同期，深圳河河口总氮平均浓度由2023年同期的5.30mg/L降至3.75mg/L，下降29%。

河流水质变化受到上游来水、降雨、面源污染及整个流域治理等多方面影响，因此不能简单把河口总氮下降归因于一座污水厂。不过，滨河厂尾水直接排入深圳河，其污染负荷下降，成为深圳河流域水质持续改善的重要工程支撑。这也是污水处理厂深度脱氮的意义所在。

相关研究测算显示，珠江口六市总氮未处理量约7.61万吨，其中城镇综合污水约5.60万吨，占73.59%。城镇污水处理，正是削减入海总氮负荷的重要环节。

污水厂里少排一点氮，经过河流汇集后，最终进入近岸海域的污染负荷也有望进一步降低。

走出深圳

直面多样水质、水温考验

一项新工艺能否推广，不能只看一座水厂的运行结果。深圳气候温暖，而北方冬季水温低；不同城市生活污水的水质差异明显，一些污水厂还混有工业废水。对主要依靠微生物完成处理的生物工艺而言，水温、水质变化都会影响运行效果。

为此，研发团队从2021年开始持续开展中试验证。

古凌艳介绍，从2021年至2025年，团队累计开展11个中试项目，投入数千万元，在不同水质、水温和运行条件下积累工程数据。

“深圳能做，北方低温条件下能不能做？”这是技术推广过程中经常被问到的问题。

团队随后在常州、济南等地进行了试验。常州冬季试验水温约13℃，济南试验时最低水温降到10℃以下。古凌艳介绍，从相关中试结果看，在低温条件下仍取得了较好的脱氮效果。

据介绍，目前AOA技术已从深圳福永、滨河、福田等水质净化厂的小试、中试和大规模工程验证，逐步拓展到江苏常州、山东济南、河南郑州、浙江宁波、广东惠州等地，为不同地区的工程应用积累数据。

对于许多城市的老污水厂而言，现实难题其实十分相似：环保标准越来越高，但厂区土地有限；既要提标扩容，又不能长期停产；处理效果要提高，运行成本也不能无限增加。

滨河水质净化厂的改造，提供了一种思路——尽量在原有设施基础上“做文章”，通过工艺调整和精细控制提高处理效率，而不是简单依靠增加构筑物、增加药剂投入实现提标。

走出厂区时，记者又回头看了一眼这座老水厂。很难想象，脚下十几米深的地方，每天有几十万吨污水在这里完成一轮轮处理，而地面上，行人照常经过，对面的居民楼也照常亮起灯光。

污水处理大概就是这样一种很少被注意到的城市基础设施。它不显眼，却和每个人的生活有关。过去，人们关心的是污水“有没有地方处理”；如今，问题已经变成了能不能处理得更干净、更省资源，也给河流和近岸海域少添一点负担。

AOA是否能在更多地方经受住不同水质、不同气候和长期运行的考验，还需要时间验证。但至少这次探访让我对“污水厂”有了新的认识：所谓技术进步，有时并不体现在多么炫目的设备上，而是在一吨吨污水里，把药少加一点、电少用一点、氮再降一点。变化很细小，但每天累积起来，就是一座城市治水方式的变化。