《国家绿色低碳先进技术成果目录》水处理领域18项技术全景解读

发布时间：2026-08-13

    2023年9月，科技部正式发布《国家绿色低碳先进技术成果目录》。目录涵盖水污染治理、大气污染治理、固体废物处理处置及资源化、土壤和生态修复、环境监测与监控、节能减排与低碳六大领域共85项技术成果。其中水污染治理领域18项技术成果入选，覆盖城镇生活污水高效处理及资源化、城镇污水处理厂精细化运行、农村生活污水处理、工业废水处理、水环境综合整治等关键方向。从短程反硝化耦合厌氧氨氧化深度脱氮，到膜生物反应器—超低压纳滤双膜法污水资源化；从超滤膜芬顿技术到厌氧氨氧化高效低碳脱氮——18项技术勾勒出一幅中国水处理技术从“达标排放”走向“资源回用”、从“高能耗”走向“低碳化”的清晰路线图。

一、为何发布？——为绿色低碳技术升级提供“官方指南”

《目录》由科技部组织编制，旨在“更好推动科技成果转化和产业化应用，落实《关于构建市场导向的绿色技术创新体系的指导意见》，加速绿色低碳技术升级”。其目标用户涵盖各类工业企业、财政投资或产业技术资金、各类绿色低碳领域的公益、私募基金及风险投资机构——既是企业的“技术采购指南”，也是投资机构的“项目筛选目录”。

《目录》中的技术成果符合国家相关产业政策和标准，具有减污降碳效果明显、技术知识产权明晰、技术风险可控和创新性突出的特点，体现了绿色低碳技术发展的主要方向。

六大领域85项技术分布如下：

水污染治理领域的18项技术，涵盖城镇生活污水高效处理及资源化、城镇污水处理厂精细化运行、农村生活污水处理、工业废水处理、水环境综合整治等方向。其中9项与工业废水直接相关，涉及造纸、纺织、化工、半导体、煤化工、食品、电镀、制药等行业及含重金属、高盐、工业园区废水处理技术。

二、18项技术全景扫描

根据科技部发布的《国家绿色低碳先进技术成果目录》技术清单说明，水污染治理领域18项技术成果具体如下：

从18项技术的分布可以清晰地看出，膜法水处理技术是入选最多的技术方向（技术2、6、7、8），反映出膜技术在水处理领域已成为核心支柱。深度脱氮与低碳技术（技术1、15、16）、工业废水深度处理技术（技术9、10、12、13、14）以及水环境综合整治技术（技术17、18）构成了其余主要板块。

三、重点技术深度解读

3.1 深度脱氮与低碳技术

技术1：城市污水短程反硝化耦合部分厌氧氨氧化深度脱氮技术

该项技术由中国工程院院士彭永臻主持研发，适用于城镇污水处理厂新建或升级改造。其技术原理是：城镇污水首先进入生化池厌氧区，反硝化菌将回流污泥中的硝态氮还原为亚硝态氮，厌氧氨氧化菌将亚硝态氮和氨氮转化为氮气；污水再进入缺氧区完成二次脱氮，最后进入好氧区将剩余氨氮氧化为硝态氮。生化池中装填悬浮填料，填充率15%～20%。

核心创新点包括：发现短程反硝化为厌氧氨氧化提供亚硝态氮的新途径；可在常温下大规模原位富集厌氧氨氧化菌，摆脱菌群定期接种的限制。

治理效果：以青岛城阳城区污水处理厂和宜兴卮亭污水处理厂为例，与传统硝化/反硝化工艺相比，节省约30%曝气能耗，无需外加碳源，出水总氮可削减至10mg/L以下。卮亭污水处理厂出水指标稳定达到COD＜40mg/L，总氮＜8mg/L。吨水处理费仅0.30～0.40元。

技术15：高氨氮废水厌氧氨氧化高效低碳脱氮技术

该技术适用于污泥消化液、垃圾渗滤液、养殖废水、餐厨发酵液、半导体废水、煤化工废水、制药废水、食品废水等行业高氨氮废水的处理。脱氮负荷可达传统工艺的2～4倍，总氮去除率85%～95%。与传统工艺相比，CO₂减排90%，曝气电耗节省60%，无需添加碳源药剂，占地面积节省70%。

技术16：高盐高浓度氨氮废水气态膜法处理技术

该技术可应用于石油和化工等行业，针对高盐高浓度氨氮废水提供高效脱氮解决方案。

3.2 膜法水处理与资源化技术

技术2：膜生物反应器—超低压纳滤双膜法污水资源化技术

该技术核心为膜生物反应器（MBR）与超低压纳滤（DF）膜系统。高效脱氮MBR单元采用自主研发的膜生物反应器，运用内源反硝化强化脱氮、好氧池低溶解氧（DO＜0.5mg/L）、碳源精确投加等技术。DF膜作为双膜技术核心产品，能够高效去除有机物和总磷，且适度脱盐。

系统产水回收率＞90%，运行压力低于0.4MPa。出水水质达《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准。与“超/微滤—反渗透”工艺对比，DF膜工作压力下降50%～80%，能耗降低40%～80%，产水回收率提高15%～20%。

该技术已应用于北京翠湖再生水厂等工程。北京市海淀区翠湖再生水厂项目MBR段设计规模2万m³/d，其中7000m³/d经DF系统后产水主要指标浓度低于地表水Ⅲ类标准，DF系统稳定运行压力0.30MPa～0.38MPa，产水回收率达到90%。出水用于翠湖湿地补水。

技术6：膜生物反应器系统高效节能膜擦洗技术与装备

针对MBR系统膜污染控制难题，提供高效节能的膜擦洗解决方案。

技术7：耐污染平板膜生物反应器

适用于高污染负荷的污水处理场景，提升膜组件的抗污染能力和使用寿命。

技术8：纳米平板陶瓷膜污水处理技术及一体化装备

可应用于化工等行业，采用纳米平板陶瓷膜作为核心过滤单元，具有耐腐蚀、耐高温、使用寿命长等优势。

3.3 节地节能与智能化技术

技术3：高效节地型生物膜污水净化技术装备

该技术适用于城镇污水处理厂（尤其是下沉式污水处理厂）的新建或升级改造。气水比较低（通常为2～3），曝气能耗少；填料填充比高，生物量大，处理效率高。出水水质可稳定达到国家一级A标准，主要指标可达地表水Ⅳ类水标准，生化处理单元占地可节省30%以上。

该技术已在贵阳市金百污水处理厂等10余座污水处理厂推广应用。贵阳市金百污水处理厂一期设计规模3.0×10⁴m³/d，出水稳定达到一级A标准或更高标准，运行费用仅0.56元/m³，项目占地面积比改良AAO工艺减少50%以上。

技术4：高效节能模块装配式污水处理集成系统

该技术适用于中小规模城镇污水处理厂提标扩容改造、工业废水处理、黑臭水体治理、农村生活污水治理。其核心特点是可节省20%投资、减少2/3占地、缩短3/4建设周期、降低25%运维成本。系统主体设备为多级环状结构，通过钢结构壁板分隔出内圈和外圈，外圈设有曝气组件和推流装置，内圈通过三相分离器将沉淀区和好氧区叠加，取代传统二沉池。

技术5：全流程节能降耗精准运行控制技术

该技术实现了污水处理厂运行过程中的智能化精准控制。技术体系包括基于需气量预测的三重控制精准曝气、基于生物/化学耦合自适应精准除磷、基于污泥物料平衡的实时精准泥龄控制等全流程节能降耗技术，突破了动态过程下复杂微生物系统精准控制技术的工程化应用瓶颈。

3.4 工业废水深度处理技术

技术9：用于工业废水深度处理的超滤膜芬顿技术

该技术通过改进传统芬顿技术，并与膜过滤有机结合，对不可生物降解的溶解性污染物等处理效果显著。取消了传统芬顿的沉淀池，简化工艺流程。适用于造纸、纺织、化工等行业工业废水，发酵废水、垃圾渗滤液，以及工业园区废水的深度处理。

技术10：污水深度处理臭氧催化氧化技术

可应用于石油和化工等行业，通过臭氧催化氧化实现污水的深度净化。

技术12：含重金属废水纳米吸附深度处理技术

可应用于电镀等行业，采用纳米吸附材料实现重金属离子的高效去除。

技术13：基于有机-无机复合药剂的重金属深度去除技术

可应用于含重金属、电镀等行业，通过有机-无机复合药剂的协同作用实现重金属深度去除。

技术14：基于离子膜的移动式高盐有机废液处置技术及装置

可应用于石油和化工等行业，采用离子膜技术实现高盐有机废液的移动式处置。

3.5 水环境综合整治技术

技术17：基于污染源源解析及点面源治理的小流域综合整治集成技术

集成污染源源解析、点源治理和面源治理等多种手段，实现小流域水环境的系统整治。

技术18：雨污合流及地表径流水污染处理系统

针对雨污合流和地表径流带来的水污染问题，提供系统化处理方案。

四、技术趋势：四大方向勾勒水处理产业升级路径

18项技术的分布，清晰地反映出水处理技术升级的四大方向：

方向一：深度脱氮从“外加碳源”走向“自养脱氮” 。以短程反硝化耦合厌氧氨氧化（技术1）和厌氧氨氧化高效低碳脱氮（技术15）为代表，新一代脱氮技术正在摆脱对外加碳源的依赖，从源头减少碳排放和运行成本。

方向二：污水资源化从“达标排放”走向“高品质回用” 。MBR-DF双膜法技术（技术2）将出水水质提升至地表水Ⅲ类标准，让污水从“处理掉”变为“用起来”。

方向三：污水处理厂从“人工操作”走向“智能控制” 。全流程节能降耗精准运行控制技术（技术5）让污水厂的曝气、加药、排泥等关键环节实现智能化精准控制。

方向四：工业废水从“单一处理”走向“深度净化与资源回收” 。超滤膜芬顿（技术9）、臭氧催化氧化（技术10）、纳米吸附（技术12）、离子膜（技术14）等技术的入选，反映出工业废水处理正从“达标排放”向“深度净化+资源回收”转型。

结语

85项技术、18项水处理成果——《国家绿色低碳先进技术成果目录》的发布，不仅是一份技术清单，更是一张中国绿色低碳技术的“产业地图”。当城市污水短程反硝化耦合厌氧氨氧化技术让脱氮不再依赖碳源，当MBR-DF双膜法让污水变成地表水Ⅲ类高品质水源，当全流程精准控制让污水厂电耗药耗大幅降低——水处理产业正在从“达标排放”走向“资源回用”，从“高能耗”走向“低碳化”。18项技术勾勒的这条升级路径，正是中国水处理产业未来的方向。正如《目录》所揭示的，膜法水处理技术已成为保障水资源安全的重要手段，通过市政污水再生回用、工业废水处理、城市自来水深度净化等，可大大缓解水资源短缺，改善水环境。

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