本项目利用自主研发的原电池催化材料（IC-BC）与高负载生物载体（HFCB-BC），构建了“材料-工艺-装备-智能”一体化的超低耗零碳污水处理系统。通过IC-BC材料中Fe/Cu等多价态金属在导电生物炭中形成的微电场，实现不依赖外加碳源的自养反硝化，电子转移速率达0.107 mol e⁻/m³·d，总氮去除率≥90%；同时利用铁离子缓释实现同步除磷，除磷率≥85%，彻底摆脱传统工艺对有机碳源和化学除磷药剂的依赖。系统集成SAD自养脱氮除磷技术、SO好氧生物分级减泥技术、AI 智慧控制系统与光伏能源自给技术，形成AI-phSOAD 智慧装备，实现污水处理过程的“零碳源投加-近零污泥-零外源能耗-近零碳排放”。 本成果主要应用于分散式生活污水处理（农村、高速服务区、铁路站段）、市政污水处理与提标改造、工业废水（石化、焦化）处理、河湖生态修复及海绵城市建设等领域。系统具备模块化、智能化、能源自给特点，适用于“无人值守”场景，可有效解决传统工艺能耗高、碳排大、运维复杂等痛点，服务国家“双碳” 战略与乡村振兴政策，市场潜力巨大。

已在太原铁路局站段污水、北京居庸关高速服务区、雄安新区农村污水、 河南洪山市政污水提标改造、陕西府谷工业废水及北京香山公园等水体修复项目中稳定运行，验证了系统在脱氮除磷、污泥减量（产泥量0.05-0.1 kg/吨水）、能耗降低（光伏供能≥80%）与智慧运维方面的优势。技术已获生态环境部、住建部认证，入选铁路、农村等行业标准目录，在手及在谈订单规模超3亿元，与五矿、中航天、中铁建等央国企建立合作，具备快速复制推广条件。