2024年12月27日，武汉水之国环保科技有限公司实验室，技术人员测试微生物制剂产品。 （湖北日报全媒记者 薛婷 摄）
湖北日报全媒记者 汪彤 通讯员 付明 万强 陈磊夫
“咕噜噜……”2024年12月27日，武汉水之国环保科技有限公司（简称“水之国”）实验室，几十个淡黄色的海绵球正在水族箱里旋转翻滚。
它们可不是金鱼的玩具。公司董事长、华中农业大学微生物学博士吴定心说，这是团队开发的消氮水膜球产品，含有一种叫硝化细菌的微生物，能快速去除水中氨氮和总氮，改善水体浑浊、发白、富营养化问题，还鱼儿一个洁净的家。
污水处理一直是环保难题之一。依靠物理和化学办法处理污水，过程条件苛刻，易产生二次污染，能耗较大，效果有限。
自然界中存在着一些微生物，天然可降解污染物。但一直以来，欧美国家的微生物环保应用技术及产品，长期垄断我国市场。
吴定心团队的梦想是研发出高效、环保的水处理微生物制剂产品，实现国产替代。目前，创立9年的水之国产品遍布全国11个省份的相关企业、养殖场以及河湖，平均每天处理达标排放污水500万吨，在国内名列前茅。
建成10万株环境微生物菌种库
刘飞杰是河北保定一家医药公司的污水处理技术员。冬天曾是他工作最繁忙的季节。气温低于10℃，设备容易出现故障，水质波动大，污水处理生化段污泥活性降低、氨氮超标等问题频出，污水处理能力“拦腰式”下滑。
2024年12月，水之国技术人员来到厂里，往生化池倒入两种他们自主研发生产的硝化细菌产品。现场测试结果显示，投菌1天后，出水氨氮浓度开始下降，第8天达到排放标准并持续下降，第13天达到预期目标。刘飞杰感叹：“真是帮我们解决了大问题。”
氨氮是衡量水体污染的重要指标。硝化细菌是一类特殊的微生物，只吸收水体中的氨氮，而不吸收营养物质。
这样的菌剂，在水之国展厅，湖北日报全媒记者看到20多种。它们看起来和普通日化品无异，有的是褐色液体，有的是白色粉末，有的是红色固体颗粒……功能也五花八门，如除氨氮、低温环境下除氨氮、高盐环境下除COD、除油、除臭、解毒等等。
“菌种是微生物制剂生产的‘芯片’。”吴定心介绍，他们每年定期去全国各地采样，寻找不同去污功能、不同适应范围的菌种。一株可耐受8℃的硝化细菌来源于一家北方污水处理厂的污泥样品，利用高通量微生物筛选技术，对菌种活性、代谢物组成、安全性等进行“体检”，综合表现高的菌种才能被开发成产品。目前，水之国已建成一个10万株的环境微生物菌种库。
“国货”菌剂直追进口产品
筛选出菌种，只是第一步。从菌株到产品，好比从1个扩增到100个，考验着企业的制造技术。
在位于鄂州葛店的水之国工厂，吴定心带记者参观了一条企业自主设计的万吨级微生物高密度发酵产线。
硝化速率是判断硝化细菌去污效果的重要依据，其国内行业标准是每小时降低150毫克到250毫克每升氨氮。国内大多数企业产品的硝化速率只能达到每小时降低100毫克每升氨氮。这里下线的硝化细菌产品，每小时可降低500毫克每升氨氮，全国唯一，硝化速率与进口产品相当。
“这套生产线包含多项国家专利，也是企业核心竞争力。”吴定心介绍，很多微生物本身生长缓慢，通过优化发酵技术，可大大缩短其培养周期。菌株通过三级发酵罐进行逐级放大，再经过一系列发酵控制手段，最终形成高活性、高速率、高抗性的菌剂产品。
制造技术优化后，产品价格只有同类进口产品的50%到70%。
刘飞杰称，北方地区污水处理厂低温期一般得半年，如果每年用进口菌剂，一般中小厂根本用不起。现在使用“国货”产品，效果差不多，但节约四成成本。
量身定制“洗澡方案”
闯过“芯片”关、制造关，应用更是关键。
水之国的第一笔工业废水订单是在2018年，来自新疆奎屯某煤化工厂，该厂污水处理设备突发故障又无人维修。吴定心团队迅速赶往现场，检测水质、分析问题、搭配产品，制定有针对性的污水生物处理方案。10天后，净水效果超过客户预期。
“污水处理是一个复杂过程，随时可能出现新的问题。”吴定心说，公司有一支硕士加海归的40余人专业技术队伍，为客户提供“一对一”的污水处理全流程服务，逐渐积累起市场口碑。
2019年至2021年，水之国又参与黄陂后湖水质提升、东湖蓝藻防控、汉阳墨水湖水质提升等多个河湖生态修复项目。
根据客户需求，水之国现已开发出除氨氮、脱总氮、除COD、特异菌种、生化系统启动和微生物营养剂六大类、20余种污水处理产品，适用于石化废水、化工废水、制药废水、印染废水、垃圾渗透液、电子废水、养殖废水、市政污水等多个污水处理场景。成立9年，该公司收获了全国6000多家客户认可，成为“环保铁菌”新力量。