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2026年第8期《净水技术》前沿速览：智能脱氮精准管控、铁碳微电解突破瓶颈、寒区管网修复智能遴选

2026年第8期《净水技术》以"污水处理与回用"与"水源与饮用水保障"为双核心，集中展现了一批聚焦行业痛点、以工程验证为驱动的创新成果。本期文章覆盖原位精确生物脱氮智能控制、缺氧铁阳极微电解去除硝酸盐、寒区排水管网非开挖修复智能遴选及工业园区地下水处理等专业方向，呈现出工艺控制从粗放走向精准、技术研发从实验室走向工程验证、决策方法从经验依赖走向智能量化的鲜明特点，为水处理行业在数字化转型背景下的高质量发展提供了坚实的技术支撑。

一、污水处理与回用：原位智能脱氮突破低C/N技术瓶颈

本期"污水处理与回用"专栏的最大亮点是《城镇污水处理厂原位精确生物脱氮控制技术与工程应用》，该文为低C/N污水脱氮提供了一套成熟的智能化解决方案。

1. 精准调控引领脱氮技术升级

针对城镇污水处理厂进水C/N失衡导致的脱氮效率低、碳源投加浪费及工艺调控滞后等核心行业痛点，该研究提出了基于"在线实时监测-多参数协同建模-动态精准调控"的原位精确生物脱氮技术体系。通过集成高精度硝酸盐氮在线监测仪、改良型动态碳源需求预测算法及PLC多参数协同控制模型，构建了以碳源投加量与内/外回流比联动调控为核心的智能控制系统，并在10万m³/d规模城镇污水处理厂开展了为期12个月的工程验证。

2. 12个月工程验证成效卓越

工程验证表明，该技术体系综合成效显著：出水TN日均值极差从4.00 mg/L降至1.50 mg/L，方差从1.04 (mg/L)²降至0.18 (mg/L)²，波动控制精度提升64.4%；在进水C/N降低27.3%的苛刻工况下，碳源投加单耗减少17.6%，万吨水碳源成本下降17.4%；在线监测替代人工检测实现年节约检测成本11.68万元，调控响应时间提前6~8 h，大幅缩短水质波动应对周期。

3. 核心算法的三大创新突破

该系统的核心优势在于三大技术突破：一是引入污泥活性修正系数，提升了碳源需求预测精度；二是开发碳源投加与内外回流比联动调控算法，实现多参数协同优化；三是构建闭环调控流程，调控响应时间≤5 min，并通过设置调节死区、阶梯式调节等策略，平衡了调控精度与设备使用寿命。投资回收期仅1.57年，经济可行性突出。

二、水源与饮用水保障：铁碳微电解强化硝酸盐去除

《缺氧铁阳极微电解工艺去除水库原水中硝酸盐的试验》是本期的亮点研究，该文将物化法与生物法结合，构建了不同填料耦合的缺氧反硝化系统，为水库原水中硝酸盐的深度去除提供了创新思路。

1. 四组反应器系统对比，铁碳体系表现最优

研究设计了ZVI-铁镍铬合金-菌群（ZVI-FCN）反应器、ZVI-炭-菌群（ZVI-AC）反应器、ZVI-菌群（ZVI）反应器和纯菌群（ME）反应器四组体系。在同一C/N运行时，ZVI-AC（铁碳微电解）反应器出水水质最佳。在C/N为3.0、HRT为3.0 h、水温(22±3)℃条件下，出水NO₃⁻-N低于2.0 mg/L，NO₂⁻-N低于0.4 mg/L，各项指标均达到GB 3838—2002地表水Ⅲ类标准。

2. 微电解供电子机制破解碳源不足困境

研究发现，缺氧铁阳极微电解可为反硝化提供电子，加快反硝化进程，同时减少NO₂⁻-N累积。在C/N降至2.0时，ZVI-AC反应器出水NO₃⁻-N仍稳定于(6.5±0.3) mg/L，优于Ⅲ类标准限值，归因于铁阳极耦合微电解持续释放电子，缓解了碳源匮乏对异养反硝化的抑制。这一机制意味着铁碳微电解可大大降低微生物对有机碳源的依赖，有效防止因碳源投加过多造成的二次污染。

3. 微生物群落响应的科学揭示

高通量测序研究发现，ZVI的存在可富集广泛固氮氢自养单胞菌，缺氧铁阳极微电解反应可进一步促进其成为优势菌属。同时，存在的大量反硝化功能菌属和硝化菌属能促进体系内菌群的氮代谢，从而提高脱氮效果。这一发现从微生物层面揭示了微电解强化反硝化的作用机理，为工艺优化提供了理论指导。

三、城镇水系统研究与应用：寒区排水管网非开挖修复智能遴选

《基于粒子群算法的寒区排水管网非开挖修复技术遴选方法》是本期的创新之作，该文针对寒区城市排水管网非开挖修复工程中技术类型多样、影响因素复杂且现有遴选过程依赖经验的问题，提出了一种兼顾经济性、结构与运行可靠性与环境影响的智能遴选方法。

1. 多目标优化模型的系统构建

研究结合寒区低温环境及冻融循环条件下排水管网的服役特征，构建了多指标综合评价体系，涵盖经济性评价指标（材料费、施工费、社会成本）、可靠性评价指标（排水功能可靠性、结构安全可靠性）和环境影响指标（碳排放总量、噪声影响区域面积）。在此基础上建立相应的多目标优化模型，为定量化决策提供了科学框架。

2. PSO-TOPSIS组合方法的创新应用

采用粒子群优化（PSO）算法对多种非开挖修复技术方案进行全局搜索，获得帕累托最优解集，较好地揭示了修复成本、可靠性提升与环境影响之间的权衡关系。在此基础上，引入逼近理想解排序法（TOPSIS）对多目标优化结果进行综合排序与优选。以呼和浩特市寒区排水管网非开挖修复工程为算例验证，结果表明：原位固化法（CIPP）为主、喷涂衬装为辅的组合方案在综合意义下表现最优。

3. 工程适用性与推广价值

该PSO-TOPSIS组合方法具有计算稳定、结果直观和工程适用性强等优点，可在有限迭代次数内稳定收敛，形成结构清晰的帕累托最优解集。这一智能决策方法为寒区城市排水管网修复方案决策提供了可靠参考，摆脱了传统依靠专家经验或单一经济指标的局限性，具有重要的工程推广价值。

四、工业水处理：工业园区复合污染地下水系统治理

《某工业园区受污染地下水处理工艺设计及应用》是一篇极具工程参考价值的实践成果，针对工业园区石油类、总氮、镍、氟化物、苯系物复合污染地下水，设计了"格栅+调节池+气浮/铁碳微电解+混凝沉淀+AO+MBR"组合工艺，并通过系统的气浮、铁碳微电解、混凝沉淀、AO试验确定了关键参数。

试验数据表明，气浮工艺对石油类去除率达99.29%，铁碳微电解对苯系物去除率达99.87%，混凝沉淀对镍去除率达92.39%、氟化物去除率最高达99.44%，AO+MBR工艺对总氮、COD等均有良好去除效果。"格栅+调节池+气浮/铁碳微电解+混凝沉淀+AO+MBR"组合工艺可有效处理此类复合污染地下水。

五、结语：精准控制赋能绿色转型，智能决策驱动工程升级

综观2026年第8期《净水技术》，水处理行业正加速迈向工艺控制精准化、技术验证工程化、决策方法智能化的发展新阶段。本期最突出的三大创新点在于：

第一，原位精确生物脱氮智能控制系统实现工程化突破。 该技术通过"在线监测-多参数协同建模-动态精准调控"的核心思路，在10万m³/d规模上实现了64.4%的波动控制精度提升、17.6%的碳源单耗下降，为低C/N污水高效脱氮提供了可复制的智能化范本。

第二，缺氧铁阳极微电解为硝酸盐去除提供新路径。 铁碳微电解通过持续释放电子为反硝化供氢，可大幅降低微生物对有机碳源的依赖，有效控制NO₂⁻-N累积与二次污染，结合微生物群落响应机制的揭示，为水库原水硝酸盐去除开辟了新的技术路线。

第三，PSO-TOPSIS组合方法推动管网修复决策从经验走向科学。 该智能遴选方法综合考虑经济、可靠性与环境影响的多重约束，以呼和浩特市工程实例验证了CIPP为主、喷涂衬装为辅的最优组合方案，为寒区城市排水管网修复方案的科学决策树立了标杆。

这些创新成果不仅为解决当前水处理领域的关键技术难题提供了新思路，更为实现水资源可持续利用贡献着科技力量。《净水技术》一如既往地搭建着学术研究与工程实践的桥梁，诚邀广大水业同仁持续关注、踊跃投稿，共同推动中国水处理事业迈向更高质量的发展。