当前环境监管日益趋严，水环境排放标准越来越严格，城市污水处理厂深度控氮的需求十分迫切。如何做到绿色脱氮，减碳降排，降本增效？这成为水务行业的系列难题。同时，也预示着，具有相关绿色技术能力的企业，迎来了发展的勃发井喷期。
北京涞澈科技发展有限公司（以下简称“涞澈科技”）是一家污水绿色脱氮技术的国家高新技术企业，致力于污水处理行业中自养脱氮技术的推广应用及产业化。近期，针对当前产业背景下，环保企业如何在“碳中和”、“碳达峰”的大势中抓出历史机遇等话题，中国水网采访了涞澈科技执行总经理杜向群。
涞澈科技执行总经理 杜向群 先生
深度绿色脱氮成污水处理行业新风口
E20研究院执行院长、湖南大学兼职教授薛涛在接受中国环境报采访时表示，“如果企业选择了一条非低碳的技术路线，在未来就一定存在优化的、可替代技术的可能。比如当前污水处理厂达标需要严重依赖耗材或者药剂，自然不是一种低碳的现状，而且很可能还存在着为达标而达标的拆东墙补西墙的缺陷，就有可能被更集约性的厂网河系统的优化、更高效更具性价比的工艺路线替代。因此，未来当环保企业判断环境技术路线和企业内部管理方式是否是可持续的最优解时，就不会单纯地以消除污染物的效果或是否节约成本来衡量，而是必须考虑低碳的因素。”
杜向群很赞同这种说法，他表示，“零碳”“低氮”是涞澈科技技术研发过程中考虑的非常关键的因素。 氮素污染是诱发水华、蓝藻等水体富营养化和水体黑臭的重要原因。近几年国家对环境的监管力度不断提升，对污染超标排放现象“零容忍”并持续发力，密集出台了关于总氮削减和控制的政策。
2018年5月，江苏省施行《江苏省太湖水污染防治条例》、《江苏省长江水污染防治条例》，特别强调总氮污染排放需加强监管。2018年11月，三部委联合发布《渤海综合治理攻坚战行动计划》，对总氮排放减量提出更严格的要求。2019年5月，三部委联合印发《城镇污水提质增效三年行动方案》强调市政污水总氮提质增效需求。2020年3月，安徽省生态环境厅施行《巢湖流域水污染防治条例》，对总氮污染排放提出更严格的要求。
污水处理标准也越来越严格，TN排放标准逐渐从20mg/L（一级B）、15 mg/L（一级A），提升为10mg/L，甚至5mg/L（昆明A标），逐渐向极限脱氮迈进。
而在污水提标改造的脱氮技术路线中，尤其光伏行业污水，特殊的酸洗工艺还会带来高浓度氮污染。主流脱氮工艺通过碳源增加带来了高昂的运行成本，比如药剂成本、污泥处置费用、投加碳源带来的管理费用、能耗费等。同时，这些活动也会带来氧化亚氮（增温形势是二氧化碳的297倍）的排放，很大程度上增加污水处理行业降碳减排的负担。
因此，如何实现非依赖碳源型的深度脱氮将成为城市污水处理领域的新风口。
深度脱氮的市场空间未来可期。“2020年全国市政（不含工业）污水站大约有1.1万座，加上大量工业污水处理厂脱氮市场，因此至少是千亿级的脱氮市场，而目前市场覆盖率还不到千分之一。”杜向群提到。
涞澈®协同自养脱氮技术带来了脱氮行业的颠覆
涞澈®协同自养脱氮技术是涞澈科技与中国地质大学（北京）冯传平教授课题组多年呕心沥血的研究成果，致力于解决低碳源下污水脱氮的技术难题。它是一种非碳源依赖的生物脱氮技术。利用复合活性矿物合成一体化材料，在污水处理碳氮循环中引入硫循环，为反硝化过程提供多相电子供体，驱动硝酸盐转化成氮气，实现高效且低成本脱氮。水体中原低浓度有机物也可通过与无机碳之间的微循环被充分利用，实现自养/异养反硝化的协同脱氮。本技术也集成了微生物抗逆技术，以应对低温、高溶解氧进水条件及水质水量变化的冲击，始终保持高效脱氮性能。
涞澈®协同自养脱氮技术有以下几大优势：
首先，协同自养脱氮技术对总氮污染的处理上限很高，下限很低，处理带宽很大，尤其在处理高浓度总氮污水的优势更加明显。
其次，技术稳定性和兼容性强，抗冲击负荷高，耐低温。涞澈科技在中国西北方的污水总氮提质增效项目连续运行超过22个月，出水总氮达标率100%。
第三，脱氮综合费用低，调试运行周期短。最高可节省70%的脱氮费用，平均可达到50%左右。
在污水自养脱氮技术领域上，涞澈科技已经做到了行业的前列，曾获得国家级、省级、中关村的创新创业奖近10项。其中包括国家高新技术企业、中关村高新技术企业、国家级科技型中小企业、中关村“金种子企业”等荣誉资质。
2020年6月28日，中国地质大学（北京）和北京涞澈科技发展有限公司共同完成的“基于无机矿物材料的自养-异养协同硝酸盐去除技术”项目进行科技成果评定。整体技术达到国际领先水平，通过科技成果评价。
2020年12月，经过北京市发改委、国家发改委等单位严苛的评选及专家组现场技术审查，涞澈科技的“基于废弃物再生的自养/异养水处理高效脱氮技术”最终入选国家发改委《2020绿色技术推广目录》。
2021年1月18日，由清华大学、中国地质大学（北京）、涞澈科技等单位共同合作的“多尺度区域地表-地下协同污染控制与资源化利用技术体系及产业化应用”项目获得2020年中国产学研合作创新成果一等奖。
“十四五”：深耕污水脱氮产业化发展，蓄力绿色低碳污水技术创新
“碳达峰”、“碳中和”是今年全国两会的热词。政府工作报告提出，今年要“扎实做好碳达峰、碳中和各项工作”，并制定2030年前碳排放达峰行动方案。抢抓碳达峰、碳中和的历史机遇，环保行业迎来了全新的挑战。
杜向群形容涞澈科技是“第一个吃螃蟹的人”，“第一个吃螃蟹的人”需要付出代价，制定规则，解决原理性、生产性、大规模应用和一些边界条件问题。
接下来，涞澈科技将深耕污水脱氮产业化发展，谋求产业化路径。不仅仅解决末端污染物的问题，而是从氮污染产生的环节或产业系统解决污水总氮问题。
全球污水处理等水处理行业碳排放量大约占全球碳排放量2%左右。目前，已有多个国家发布污水处理厂碳中和技术路线图，美国提出2030年所有污水处理厂都要实现碳中和。这么大的体量，必然带来更大的想象空间，未来涞澈科技这样的技术驱动型企业将更具竞争力。