2月9日，全省建设一流创新生态打造最具竞争力营商环境大会现场，由浙江农林大学冯华军教授领衔完成的《高毒有机化工废水生物处理关键技术及应用》项目，斩获浙江省科学技术进步奖一等奖，彰显了我校科研人员在环保科技领域的重大突破。
水是生命之源，更是人类社会可持续发展的基础性战略资源。随着我国经济社会的快速发展，水资源消耗量持续攀升，各类废水排放量也逐年递增，其中高毒有机化工废水因其处理难度大、环境危害重，成为环保领域亟待破解的“硬骨头”，始终受到专家学者的高度关注。相关数据显示，目前我国高毒有机化工废水年产生量约5亿吨，传统处理技术的处理成本高达70-100元/吨，且处理效果难以达到最优，既增加了企业负担，也埋下了环境安全隐患。
如何以生态、高效、低成本的方式处理高毒有机化工废水，推动水资源循环利用，已成为行业关注的核心议题，更是相关科研领域的重点攻关方向。自2012年起，冯华军教授领衔的研究团队聚焦这一行业痛点，开启了长达15年的系统性研究，历经无数次试验攻关，攻克了一系列技术瓶颈。截至目前，团队已发表学术论文123篇，获得发明专利77件，牵头制定国际、行业、地方标准3部；相关成果已在全国11个省市推广应用350余项，累计处理高毒有机化工废水5.5亿吨。近三年，相关技术新增销售额达37.8亿元，经济效益、社会效益和生态效益显著。
全生物处理成套工艺及系列装备示意图
据介绍，该成果的核心突破的在于构建了一套全链条纯生物处理技术体系，破解了高毒有机化工废水处理的多项行业难题。针对毒性污染物与靶向解毒菌群匹配不畅的核心痛点，团队系统解析了菌株降解污染物的分子互作机制与代谢网络，构建起污染物-菌株-基因三元映射模块，为解毒菌群的精准匹配提供了坚实的理论支撑；通过大规模筛选，累计获得高效降解菌5万余株，构建降解功能菌组380类，建成全球覆盖化工污染物种类最广的菌库，成功打通了功能菌从基础研究到工程应用的转化壁垒。
在技术研发与工程化应用过程中，团队针对性破解了多个关键瓶颈：针对高毒废水中功能菌群易失活、代谢效率低下的问题，揭示了复杂毒性基质下菌株“营养互补-代谢耦合-抑制解除”的协同机制，研发出靶向解毒菌群快速组装技术，解析微生物代谢热自持特性与对数期功能菌代谢激活效应，开发悬浮态菌群热自持高活性调控技术，并研制出PBR生物脱毒反应器，实现了功能菌群在高毒废水中高活性、高效能、长期稳定运行；针对毒性冲击下生化系统易失稳的难题，研发高毒废水智能调控系统与新型全生物处理工艺，将处理成本降低70%以上，大幅提升了技术的经济性和实用性。
“我们的技术实现了突破性创新。常规高毒有机化工废水处理多采用物化手段预处理，需添加大量化学药剂，不仅成本高，还会产生大量危险废物，造成二次污染。而该成果首次采用纯生物技术方法，在确保出水稳定达标的前提下，实现了高毒有机化工废水的低成本高效处理。”冯华军教授介绍说。
据了解，该技术主要应用于难降解高毒化工废水处理，涵盖制药化工、精细化工、农药化工等领域，未来还可拓展至石化废水、高盐废水处理等场景。冯华军表示，与传统技术相比，该技术的建投成本下降30%，废水处理成本节省70%，可为企业每年减少上千万元废水处理开支，有效提升企业产品的市场竞争力。
据悉，该获奖成果由浙江农林大学牵头，联合南京大学、浙江工商大学、浙江大学、杭州秀川科技有限公司、上海泓济环保科技股份有限公司等多家单位的10余名专家协同攻关完成，是产学研深度融合、协同创新的生动实践，为我国高毒有机化工废水处理提供了可复制、可推广的技术方案，对推动环保产业高质量发展、保障生态环境安全具有重要意义。
（浙江农林大学新闻中心）
