低污染水污染浓度较低、成分复杂，水质水量波动性强，面临处理效率不高、难以稳定运行、成本高等工程技术难题。项目团队在国家科技重大专项等课题的支持下，经过十年试验探索与工程验证，创新研发了低污染水移动床生物膜法强化处理关键技术并实现了产业化，破解了低污染水处理效率低、装备稳定性差、运行成本高的“卡脖子”难题。

项目主要创新点包括：

1）系统揭示了低污染水移动床生物膜法污染物去除的微生物富集调控规律，通过溶解氧梯度调控、水力剪切动态优化、碳氮比精准调控，微观实现了菌群富集效率提升10倍，宏观载体3天挂膜、10天稳定达标运行。

2）自主研制了移动床生物膜处理低污染水系列专用装备并实现了产业化，包括多孔表面改性系列载体、高耐磨非金属材质拦截筛网、长桨低速后掠式悬浮载体专用搅拌器；载体负荷提升2倍，挂膜速度提升50%；拦截筛网寿命提升至30年；搅拌器寿命提升至15年。

3）构建了低污染水移动床生物膜关键工程技术体系与低耗流化方法，提出了“负荷削减+冲击保障”的分级设计体系，出水关键指标稳定优于地表II类水标准；开发了长边布水、纵向循环的微动力循环池型，好氧区气水比低至0.7，缺氧区搅拌器功率密度低至7.5W/m3，较国内外同类技术降低了75%。

项目获授权发明专利12项、实用新型专利8项，发布标准2项，发表论文15篇；获湖北省工程咨询一等奖、湖北省勘察设计二等奖、广东省市政行业协会科学技术特等奖、广东省勘察设计科学技术一等奖等荣誉奖励，孵化国家制造业单项冠军企业1家。成果应用于广东、山东、江苏等工程10项，应用规模402万吨/天。

图1 本项目技术创新

图2 本项目经济、社会、环境效益

图3 典型工程案例

针对低污染水成分复杂、波动性强，传统处理技术效率低、稳定性差、成本高等难题，我们通过十年持续攻关，成功研发并产业化了移动床生物膜强化处理技术，系统破解了该领域的“卡脖子”工程技术难题：揭示低基质微生物富集调控规律，实现3天挂膜、10天出水达标；研制高比表面积载体、非金属拦截筛网、低速后掠式搅拌器等专用装备，使系统负荷提升2倍、使用寿命延长至30年；形成高效低耗流化技术体系，出水水质稳定优于地表Ⅱ类，能耗降75%。当前，我国水环境治理正步入“十五五”新阶段，面临“减污降碳协同”“非常规水源补水”“极端降雨冲击”等多重挑战。本技术以其低耗智能化、撬装模块化、响应迅速化的优势，将在饮用水源水处理、城市溢流污染控制及流域水环境治理等领域持续发挥重要作用，为推动水环境领域新质生产力发展、建设美丽中国提供坚实技术支撑。