告别“工艺堆砌”：如何让活性污泥系统“聪明”起来？

传统工艺的畸形演化与核心痛点

传统污水处理工艺为应对排放标准升级，走上"打补丁"式发展道路，在原有流程基础上不断新增独立单元，形成看似技术密集实则效率低下的行业现状。这种"工艺叠加大爆发"模式使处理系统从简洁的基础架构演变为包含多个功能单元的复杂体系，却始终未能形成协调统一的运行机制。

1. 传统模式的三大系统性痛点

传统工艺叠加形成的"器官增生"直接引发三大系统性痛点：

体型臃肿表现为构筑物数量激增、管道连接复杂、厂区布局碎片化，导致土地资源占用率大幅上升，旧厂改造空间受限，新建项目选址困难。

能量需求巨大体现在曝气系统电耗占比突出，药剂投加量持续增长，污泥处置成本高昂，造成单位水耗电耗显著上升，部分处理厂运营成本压力巨大。

神经系统迟钝源于各单元采用独立控制逻辑，水质波动响应滞后，人工调节依赖经验判断，导致出水超标风险增加，应急处理需额外投加药剂，系统抗冲击能力弱。

2. 从生物进化视角看工艺局限

从生物进化视角审视，传统工艺的"打补丁"式发展正重蹈"器官过度特化"覆辙。生物进化中过度特化的物种往往因环境变化灭绝，传统工艺为应对特定污染物设计的专用构筑物如同过度特化的器官，在提升单一功能的同时丧失系统整体适应性。活性污泥法这一"核心器官"在外部工艺叠加中被边缘化，反硝化滤池、高效沉淀池等单元替代了部分生物处理功能，导致核心生物处理单元进化动力丧失。更严重的是，这种畸形演化形成路径依赖，每新增处理单元都需配套建设辅助设施，如同"寄生器官"引发连锁反应，使系统陷入"越复杂越脆弱"的恶性循环。

永续环境的"基因编辑"方案：原位生物增效强化技术原理

面对传统工艺困局，永续环境提出的原位生物增效强化技术犹如对污水处理系统实施精准"基因编辑"。该技术跳出"新增构筑物"思维定式，通过激活原有生物处理单元内在潜能实现污染物去除效率跃升，核心思路可概括为"以菌为本、数据为脉、精准调控"，不依赖外部硬件叠加，而是通过优化微生物群落结构与生存环境，让活性污泥系统恢复自然水体的净化本能。

1. 功能强化：激活"活性污泥"的原生潜能

原位生物增效技术的核心突破在于重新发现并激活活性污泥的原生净化潜能。通过定向驯化与扩增高效功能菌种，使原有生物处理单元具备更强污染物降解能力，改变传统工艺"依赖外部设备强化功能"的惯性思维。

技术团队从自然界筛选具有高效脱氮除磷特性的微生物菌株，经实验室驯化适应污水处理厂特定环境后，定量投加至生化池。这些功能菌群与原有污泥微生物形成共生关系，通过代谢路径优化提升污染物转化速率，同时强化功能菌群的代谢活性。整个过程无需新增构筑物，可在不扩建生物池的情况下显著提升脱氮效率，相当于"唤醒"系统沉睡的代谢功能。

2. 协同增效：构建数据驱动的"神经系统"

实现微生物群落高效运作离不开对生存环境的精密调控。原位生物增效技术通过构建数据驱动的"神经系统"，实时优化溶解氧浓度、碳氮比、pH值等关键环境参数，使各功能菌群协同工作。系统在生化池不同区域布设高精度传感器，定期采集溶解氧、氧化还原电位、污泥浓度等数据，经边缘计算单元分析后自动调节曝气强度、内回流比和碳源投加量。当检测到功能区环境参数异常时，立即调整运行条件，确保功能菌群处于最佳代谢状态;溶解氧的梯度控制精准匹配微生物生长需求，避免传统工艺"一刀切"曝气造成的能源浪费。这种环境优化使活性污泥系统抗冲击负荷能力显著提升，面对水质波动也能通过参数动态调整维持稳定处理效果，实现从"被动应对"到"主动调控"的转变。

传统模式与永续方案的全面对比：一场污水处理的范式革命

污水处理行业正经历从"器官移植"到"基因优化"的范式革命。传统工艺通过外部叠加构筑物实现污染物去除目标，如同为系统移植新器官;永续环境的原位生物增效技术通过激活微生物原生潜能，犹如对系统进行精准基因编辑。两种模式在技术路径、实施成本与长期效益上存在本质差异，反映对污水处理本质的认知转变——是继续依赖外部强化，还是回归水体自净的生态智慧。

1. 核心思路对比

传统工艺叠加模式采取"外部增生"思路，通过"器官移植"实现功能扩展，新增构筑物解决特定污染问题，各工艺单元独立运行形成"信息孤岛"，发展路径呈现线性叠加式增长和问题导向的被动升级。

原位生物增效技术则采用"内部优化"思路，通过"基因优化"激活内在潜能，提升原有系统污染物去除能力，以微生物为核心协同运作，数据贯通构建"神经网络"，发展路径表现为螺旋式优化和能力导向的主动进化。这种认知差异决定了传统模式走向复杂度递增的死胡同，而生物增效技术开辟了可持续优化的新路径。

2. 实施效果与代价分析

在实施代价方面，传统工艺叠加模式的深度处理单元占比高，大规模提标改造需高额投资，工期长且需停产改造，曝气系统电耗占比突出，化学药剂投加量较大。

原位生物增效技术则无需新增构筑物，同等规模投资显著降低，原位升级不影响正常运行，优化后曝气能耗有效降低，生物处理为主使药剂消耗量大幅减少。

实施效果上，生物增效技术可节省大量土地资源，显著降低改造成本，综合能耗和药剂成本均有明显下降。例如大规模污水处理厂提标改造，传统模式投资高、工期长且需减产，投运后能耗和药剂费用增加;而生物增效技术投资大幅降低，施工周期短且无需停产，处理效率提升，能耗和药剂消耗显著减少，综合运行成本有效下降。

结 尾

原位生物增效技术正引领污水处理行业从"硬件堆砌"向"生态调控"的范式转型，其推广应用将重塑行业发展逻辑。该技术通过激活微生物原生潜能实现污染物高效去除，为破解传统工艺提供全新路径。政策层面，其显著的能耗降幅契合"双碳"目标;市场层面潜力巨大，我国大量存量污水处理厂面临提标改造压力，若广泛应用将形成可观的市场规模。该技术"低成本改造、高收益运行"的特性，使其在存量污水处理厂提标改造中展现出显著优势，尤其适合土地资源紧张、运行成本压力大的城市污水处理项目。

编辑：赵凡