天津大学环境科学与工程学院特聘研究员、博士生导师赵迎新（右一）与团队致力于构建微生物增材制造（3D打印）活性材料研究。 本报记者 姜宝成 摄
昨天是周日，一大早，天津大学环境科学与工程学院特聘研究员、博士生导师赵迎新就带着学生在实验室里忙碌开来。架子上，多个有机玻璃反应器正在进行好氧反应和厌氧反应，透过玻璃，能看到水中微生物附着在一块块柔性载体上形成的生物膜。“这是我们开发的螺旋载体生物膜法一体化污水处理技术中的两个步骤。”赵迎新向记者介绍说。
“我小的时候，我国的环境问题比较突出，环境治理的技术方法也没有现在这么先进。我曾经想，如果能开发更高效、更智能的技术进行环境治理，加上环境保护的理念深入人心，我们的生活一定会更美好。”赵迎新和记者说，正是抱着这样的初心，她本硕博一直就读于环境科学与工程专业，在国家留学基金委公派出国读博期间也是从事环境污染治理相关研究，“当时正值我国‘十二五’期间确定了四项主要污染物的减排任务，我便决心回国，运用我在国外所学到的知识和技能，尽我最大能力报效祖国。”
“能够解决生产中的实际问题，为客户服务、为国民经济服务，实现科技成果的有效转化，这样的科研才最有价值。”在学习与实践中，赵迎新渐渐对污水处理产生了浓厚兴趣，决心倾其一生为人民与社会作出实际贡献，攻克污水资源化方面的技术难题。
赵迎新的主要研究方向是污水生物脱氮。而想去除氮这个让水体变污的“凶手”并非易事。我国的污废水普遍呈现碳氮比低的现状，国内传统脱氮工艺为了达标处理需要额外添加碳源，既增加成本又会产生大量温室气体。赵迎新积极对标国家“双碳”战略要求，将污水处理减污降碳协同增效作为科研目标，致力于研发高效、节能、低碳的污水生物处理脱氮同步资源化利用的关键技术。
2013年入职天津大学后，赵迎新便带领团队依托国家科技支撑计划项目开发螺旋载体生物膜法一体化污水处理技术，其中很大一部分工作是开发新的电极材料用于产氢，用氢替代传统的碳源来完成低碳、高效的生物脱氮过程。
“研发过程是‘从0到1’的创新过程，自然会遇到瓶颈。项目为期三年，我们仅电极材料研发就用了近两年，曾经连续三个月尝试了十多种药剂来对电极材料来开发和改性。现在说起来轻松，当时可真把我们急坏了！”赵迎新笑着说。
有了技术，团队又研制出具有高效、低能耗、维护管理简便等优势的成套设备，并与天津科信建设工程检测有限公司合作，于2019年在我市宝坻区的60个处理工程推广应用，污水处理量达280万吨，新增收入1500万元，新增利润350万元，运行成本节约42%，环境效益和经济的效果与利益都十分显著。
“目前，我们还在不断攻关这项技术，把难降解有机废水通过专性细菌转化成易降解的有机碳源来替代传统碳源，在‘以废治废、变废为宝’的路上实现质的飞跃，助推经济高水平质量的发展。”赵迎新说。
除了独立主持项目，赵迎新还参与完成国家重大水专项课题，开发出适用于缓流型河道治理的“高效气浮—快速过滤—在线柔性立体式组合生态床集成净化技术”，为重污染缓流型城市河道治理提供技术支撑，引领天津市河道水质净化技术发展，相关成果获得天津市科学技术进步二等奖。
多年治污道路上，赵迎新深知产学研结合的重要性，也以此理念培养和要求自己的学生。
“赵老师常叮嘱我们要积极到现场实操，锻炼动手能力，不与实际脱节，这样才可以真正面向国家经济建设的主战场。”曾跟随赵迎新参与过多个产学研项目的学生吴亦辰形容，如果说理论研究是“顶天”，那么成果“走出去”应用就是“立地”，无论新技术还是新工艺，最终目的都是为实现工程应用。
眼下，赵迎新正带领团队努力攻关微生物增材制造（3D打印）技术，积极突破该项技术在污水低碳脱氮领域的应用，成功构建的三维生物活体材料不仅具备适应污水复杂水力条件的良好机械性能，还能高效去除氮和有机物。“我要和学生一起，心怀‘国之大者’，在科研上接续突破，并将研究成果大规模投入污水处理与资源化转化中去，让山更青、水更绿、城市更美好。”赵迎新说。
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