2021年6月16日，中國(guó)21世紀(jì)議程管理中心組織專家在北京開展了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“城鎮(zhèn)污水高效低碳資源化利用技術(shù)集成與示范”項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：2016YFC0401100）綜合績(jī)效評(píng)價(jià)，項(xiàng)目組審查了項(xiàng)目組提供的課題績(jī)效材料、項(xiàng)目績(jī)效考評(píng)材料、示范工程視頻，并進(jìn)行了質(zhì)詢，一致同意項(xiàng)目通過績(jī)效考評(píng)。

該項(xiàng)目屬于國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“水資源高效開發(fā)利用”專項(xiàng)中“十三五”首批項(xiàng)目，于2016年8月啟動(dòng)，項(xiàng)目由哈爾濱工業(yè)大學(xué)牽頭，負(fù)責(zé)人為任南琪院士，聯(lián)合北京大學(xué)、中國(guó)科技大學(xué)、天津大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、中科院地理科學(xué)與資源研究所、北控水務(wù)等14家單位共同參與，共有近200人參與項(xiàng)目的研究工作。該項(xiàng)目針對(duì)城市工業(yè)、景觀生態(tài)等再生水利用需求，基于“產(chǎn)品”與“生態(tài)服務(wù)”一體化的研發(fā)思路，以建立“綠色”+“灰色”的耦合城市污水處理、多目標(biāo)回用技術(shù)系統(tǒng)為總目標(biāo)，開展城鎮(zhèn)污水低碳、安全、資源化利用及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)研究。項(xiàng)目組經(jīng)過5年研究，緊密圍繞我國(guó)水資源可持續(xù)利用的國(guó)家重大需求，以建立城鎮(zhèn)污水高效低碳處理及多目標(biāo)回用為目標(biāo)，圍繞低碳、高效、安全、資源化污水處理與回用的關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問題，開展新材料、新技術(shù)、新裝備、新方法等單元技術(shù)開發(fā)，以及安全、風(fēng)險(xiǎn)、健康、生態(tài)功能等評(píng)價(jià)方法研究，共計(jì)開發(fā)12種新材料，24項(xiàng)創(chuàng)新技術(shù)，7套新裝備，建設(shè)7座中試基地及5座示范工程，建立4項(xiàng)新方法，開發(fā)一套風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估軟件，全面超額完成項(xiàng)目預(yù)定的研究任務(wù)。

項(xiàng)目以“灰色+綠色”為技術(shù)路線研發(fā)總體指導(dǎo)思想，在國(guó)際上首次開展了“灰綠”耦合污水回用技術(shù)系統(tǒng)研究，完成了5座示范工程建設(shè)，全面驗(yàn)證了技術(shù)系統(tǒng)的可行性。包括：高效智能曝氣系統(tǒng)示范、強(qiáng)化混凝預(yù)處理和反滲透濃水余壓回收技術(shù)為核心的高品質(zhì)再生水處理示范、復(fù)合介體物化強(qiáng)化混凝過濾深度處理景觀水體回用技術(shù)示范，實(shí)現(xiàn)了項(xiàng)目提出的高效低碳污水處理及回用目標(biāo)。我校馮玉杰教授課題組基于微生物電化學(xué)原理研發(fā)出了電荷補(bǔ)償污水處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水中污染物高效轉(zhuǎn)化，在國(guó)際上首次在實(shí)際工程中應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)初期雨水及散排污水混合的地表水體凈化，出水達(dá)地表IV類，是國(guó)際上首例微生物電化學(xué)污水處理景觀回用工程，也是首次應(yīng)該技術(shù)的綠色高效深度處理景觀回用工程應(yīng)用案例。

項(xiàng)目面向水生態(tài)系統(tǒng)和人體健康保護(hù)，完成了多物種、多效應(yīng)終點(diǎn)的再生水綜合評(píng)價(jià)方法體系。包括再生水多目標(biāo)回用生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)和人體健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法，基于生態(tài)補(bǔ)水、水質(zhì)凈化、生命承載和水文化的再生水生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)估指標(biāo)體系，以及基于全生命周期的污水處理及資源化利用評(píng)價(jià)方法，開展了不同工藝系統(tǒng)對(duì)環(huán)境影響評(píng)價(jià)、人體健康影響評(píng)價(jià)和生命周期成本分析。項(xiàng)目研究首次得出：灰綠結(jié)合的技術(shù)系統(tǒng)中，綠色系統(tǒng)可以避免灰色系統(tǒng)過度治理，可貢獻(xiàn)碳減排達(dá)73%，灰綠結(jié)合污水處理出水對(duì)生態(tài)環(huán)境及人體健康安全可靠，滿足需求。

項(xiàng)目通過污水污泥資源化途徑，可實(shí)現(xiàn)污泥減量50%以上，回收污泥碳源達(dá)到70-80%，高效回收了污水中蘊(yùn)含的碳素資源，并減少了后續(xù)污泥處理處置的壓力。污泥厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的甲烷氣體、合成的PHA 產(chǎn)品及好氧發(fā)酵產(chǎn)生的營(yíng)養(yǎng)基質(zhì)等實(shí)現(xiàn)了未來水廠輸出有價(jià)值能源及化學(xué)產(chǎn)品的目標(biāo)，改變了傳統(tǒng)污水處理廠的末端處理位置，使其成為能源資源循環(huán)的重要環(huán)節(jié)。