2019年11月28日，由清華大學(xué)王建龍教授團隊與北京大學(xué)、寧波水思清環(huán)境科技有限公司聯(lián)合共同完成的“固體碳源深度脫氮凈水技術(shù)及應(yīng)用”項目通過了由中國環(huán)境學(xué)會組織的科技成果鑒定。

由哈爾濱工業(yè)大學(xué)張杰院士、中國環(huán)境科學(xué)研究院吳豐昌院士、南方科技大學(xué)徐政和教授、北京科技大學(xué)汪群慧教授、中科院生態(tài)環(huán)境研究中心王愛杰研究員等專家組成了鑒定委員會。鑒定結(jié)論指出，該研發(fā)成功達到了國際領(lǐng)先水平，推廣應(yīng)用前景廣闊。

該項目成果是基于清華大學(xué)、北京大學(xué)及寧波水思清環(huán)境科技有限公司承擔(dān)的包括8個國家自然科學(xué)基金項目、2個科技部國際科技合作項目、3個水專項子課題、1個環(huán)保部公益項目等課題在20余年來形成的基礎(chǔ)研究及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用成果。業(yè)已獲得22項相關(guān)專利授權(quán)，并發(fā)表120余篇學(xué)術(shù)論文。

水體中硝酸鹽的去除仍然是水污染控制領(lǐng)域中的難題。

目前，水中硝酸鹽的去除方法有物理化學(xué)法和生物反硝化法兩大類。物理化學(xué)法主要有離子交換法與膜分離法。離子交換工藝處理發(fā)展比較成熟, 投資相對較低。其局限性主要表現(xiàn)在：再生液含鹽量高，處理困難；選擇性低，硫酸根等會對硝酸根產(chǎn)生競爭吸附。膜分離法主要包括反滲透與電滲析，其缺點是費用較高，對硝酸根缺乏選擇性，產(chǎn)生的濃縮廢鹽水需進一步處理。

本項目提出的固相碳源反硝化屬于生物反硝化法，與物理化學(xué)方法相比，其主要優(yōu)點是能徹底消除硝酸鹽的污染（將硝酸鹽氮還原為氮氣），而且適合大規(guī)模的工程應(yīng)用。該方法能有效避免傳統(tǒng)工藝中碳源投加容易過量而影響出水水質(zhì)的風(fēng)險，而且對進水pH、溶解氧等具有較強的適應(yīng)性。該技術(shù)不但能有效去除硝酸鹽，還能同時去除水中微量有機污染物（如農(nóng)藥等）。

該項目采用先進生物材料，提出新穎的固相碳源反硝化技術(shù)，開發(fā)了新型的水處理裝置，尤其是配套研發(fā)高效反硝化菌劑聯(lián)合使用。固相碳源反硝化技術(shù)能保證反應(yīng)裝置穩(wěn)定運行，易調(diào)控，而且對環(huán)境條件的變化具有較強的適應(yīng)力。可廣泛應(yīng)用于地下水、地表水、飲用水、工業(yè)廢水、養(yǎng)殖業(yè)廢水等不同水體的生物脫氮。目前，國內(nèi)外還沒有同類技術(shù)在工程實踐中應(yīng)用。

生物降解材料既作為脫氮微生物附著生長的載體，又充當(dāng)脫氮微生物的碳源，創(chuàng)造了一個穩(wěn)定、易于維護的微生物生存環(huán)境。同時，生物降解材料還可以作為吸附劑，對水中微量、乃至痕量的有毒污染物進行富集濃縮，促進其生物降解，這是對傳統(tǒng)水處理技術(shù)的重大突破。

該研究成果已在寧波首創(chuàng)餐廚垃圾廢水處理示范工程、新寶象河面源污染治理工程、寧波南區(qū)污水處理廠、寧波海綿城市建設(shè)江北區(qū)河道工程治理等工程應(yīng)用，結(jié)果表明處理后水質(zhì)均滿足相應(yīng)標準，運行穩(wěn)定效果良好。

鑒定委員會一致認為，項目組在固體碳源深度脫氮機理研究的基礎(chǔ)上，通過研發(fā)新型固相反硝化碳源與配套工藝及裝置，實現(xiàn)了固體碳源深度脫氮技術(shù)的自主創(chuàng)新，并應(yīng)用于工程實踐；發(fā)明了生物降解材料與淀粉及生物質(zhì)共混的系列固相反硝化碳源，基于高效脫氮微生物與相應(yīng)的固體碳源精確匹配，顯著提高了碳源的利用效率和反硝化速率；揭示了固體碳源表面反硝化生物膜的形成特性及規(guī)律，確定了溶解氧、溫度、PH等環(huán)境條件變化對反硝化速率的影響，同時實現(xiàn)了對水中硝酸鹽和微量污染物的去除，拓寬了生物脫氮技術(shù)的應(yīng)用范圍；研發(fā)了適用于不同水體的固體碳源深度脫氮的工藝及裝置，并開展了用于污水處理廠二級出水地下水地表水及餐廚垃圾廢水脫氮的示范研究，取得了較好的效果。

鑒定委員會認為，該成果達到國際領(lǐng)先水平，推廣應(yīng)用前景廣闊，具有顯著的環(huán)境、經(jīng)濟和社會效益