“在废水、污泥的处理过程中，我们力求寻找一种理想的工艺路线，既能改善降解效果，又能降低成本，从而实现安全环保生产与经济效益的双赢。”南京农业大学资源与环境科学学院教授、博士生导师蔡天明带领南京农业大学环境微生物与污染控制课题组研发新成果，用生物降解方式削减污染物。

作为科技部创新创业人才、国家“万人计划”科技领军人才，蔡天明长期从事有毒有机污染物微生物降解技术及其产业化研究，致力于突破化工企业废水处置难题。

溯源分类，“一企一策”提升治污精准度

“没有企业的污水预处理，没有对企业特征污染物的有效管控，企业所在的化工园区污水处理厂是不能高效解决问题的。”从前往后的“溯源”，是蔡天明给江苏企业污水治理开辟的一条路子。

蔡天明认为，要解决好工业废水治理问题，必须溯源到具体的企业和产品，“厘清园区各企业的废水排放特征，确定园区的主要污染企业及其特征污染物，建立特征污染物管理名录库，确保对来水水质进行精准管理。这样可以解决化工园区污水处理厂污染成分来源不明、废水分质分类不清、处理针对性不强、处理成本高等问题。同时，园区污水处理厂可以根据进水水质特点，采用生物强化和物化强化工艺进行处理，确定污水处理厂稳定达标排放。

企业的产品种类有哪些？产品的生产工艺流程如何？主要原辅料的物料、水、溶剂及氮磷的平衡情况如何？各工段的废水排放有哪些特征？每次接到项目，蔡天明团队都会仔细对企业排污问题“望闻问切”。

“实现一企一策、一企一管、一企一特征污染物，真正把企业管起来。”蔡天明说，同时要加强对周围水环境的管理，通过周围水环境的水质状况来反映园区的治理成效。

“16个产品共分析摸排出224类污染物。”在江苏海慈生物药业有限公司医药化工废水处理工程中，蔡天明团队对公司的产品生产工艺和废水排放特征进行了详细的分析，按照排污节点采集废水样品，对每股废水进行物化和生化处理小试，在此基础上提出了以生化处理为主体的工艺技术路线，编制了详细的污水处理设计方案，针对其污染物选育高效降解菌，有效去除特征污染物。

这一工程运行以来，出水稳定达标，有效解决了海慈公司制药废水处理难的问题，且为海慈公司节省了污水处理成本，为其打造“绿色工厂”提供了强有力的支撑。

“一家企业的排污系统，如果你不了解，那就是灰色系统。我们想通过对生产产品、工艺和排污状况等进行精准分析和溯源分析，让‘模糊’变为‘清晰’。”蔡天明说。

“量身定制”，治理特殊难降解的污染物

“污染物可分为容易降解的、降解难度一般和特殊难降解的，我们主要就是治理特殊难降解的。”抓住问题“牛鼻子”，治理特殊难降解的污染物一直是蔡天明团队研究的主要方面。 “再熟悉的行业，哪怕是同一种产品，它们的生产工艺和排污特征都会有差异，需要结合个性特征去分析企业的排污状况。”蔡天明团队根据企业的实际情况“量身定制”污染物降解方案。

高效降解菌种的发现和培育是运用微生物解决污染物降解问题的关键。制革、医药、染料等行业所产废水中最“棘手”的是生产过程中使用的含氮有机原料、中间体及溶剂等，其中很多是有毒、难降解的污染物，普通微生物对其往往束手无策。

基于此，近年来，蔡天明带领团队筛选出多株针对有机氮污染物的高效降解菌，再结合种群分析、基因测序技术，成功实现了高丰度的有机氮降解菌工业化快速扩培和应用，再结合高效的氨氧化细菌及精准的工艺调控系统，解决了工业废水脱氮的问题。

团灭污染物，治污既高效又经济

近年来，随着公司农药原料药合成规模的不断扩大和新农药产品的开发，江苏丰山集团股份有限公司（以下简称丰山集团）产生的废水污染物类型发生了改变。公司与蔡天明研发团队合作，在原废水处理站基础上进行了扩容改造。

用高效降解菌“吃掉”工业废水中的污染物，用超声破壁技术和降解菌“联姻”将污泥中的菌胶团打散、降解，使污水污泥处理、处置更加有的放矢，是蔡天明团队为丰山集团污染治理提出的方案。

“现在对废水中的甲基苯磺酸、毒死蜱等有毒难降解污染物的降解率能达到90%以上，污泥也能减毒减量，从以前的每天十二三吨减少到现在的每天一两吨。”蔡天明团队制定的方案既符合丰山集团农药废水特征，也达到了高盐、高氮、高毒性工业废水处理标准。

治污能否既高效又经济？蔡天明说：“如果一道工序完成后排放的废水量不大，但有多种类似的污染物，我们就将它们混合后，按照污染物的构成和数量，调配不同比例的多种降解菌，投加到废水生化池中，让它们在其中定殖，以形成稳定的微生物种群结构，最终‘团灭’污染物。”