创新低能耗振动MBR技术及产业化

2025-12-03

随着生态文明建设的深入实施,污水处理技术由“达标排放”向“节能提质”转变。针对传统曝气MBR技术运行能耗偏高、总氮去除效果不理想等问题,生态环境部膜生物反应器与污水资源化工程技术中心通过自主创新,提出以机械方式驱动膜组器运动的非曝气方式控制膜污染,开发了低能耗振动膜生物反应器技术(VMBR)及装备,获得了7项发明专利,从膜组器结构、振动形式、强化脱氮工艺等多维度完全覆盖所有创新点,形成自主知识产权产品。

该科技成果专门针对我国城镇污水深度脱氮除磷的需求而开发,适用于城镇污水和一级A尾水的深度处理,污水再生用于水环境敏感地区重点湖库和城市内湖的生态补水,同时现有传统曝气MBR工程可方便地升级改造为振动MBR。成果已形成系列化产品,具有技术完整性好、成熟度高和实用性广的特点,突破了传统曝气MBR膜污染控制途径,开发出预应力拉杆振动膜组器与“变加速度-往复式运行”膜污染控制技术,实现了膜污染控制能耗降低60%以上;研发出反硝化除磷与内源反硝化耦合的高效脱氮除磷振动MBR工艺,实现产水总氮下降30%以上,除磷药剂节省30%以上;开发出以振动MBR为核心的污水资源化全流程集成技术,建成全球首座大型振动MBR示范工程,规模化应用水平达到国际领先。

低能耗振动MBR组器

本技术成果以自行投资转化的方式为主,工程技术中心通过科技成果转化顶层设计,搭建了以中心为核心的“产学研用”创新平台,构建了“自主研发-独立投资”的转化模式,利用政策优势加速转化,使低能耗振动MBR技术在长江、黄河流域的8个省开展成果转化应用,工程数量达到12座,总规模近30万m3/d。年减少排放COD约36000吨、氨氮约3450吨、总磷约430吨、总氮约3700吨、CO2约8400吨;为本企业新增直接经济效益超5亿元、新增利润超9000万元;每年可为在运水厂节省电耗约1000万度,节省电费超600万元(电价按0.6元/度计)。

北京窦店再生水厂

江苏太仓城东水质净化厂

低能耗振动MBR技术对总氮去除效果显著,可获得优于地表水Ⅳ类标准的优质再生水,为典型湖泊和城市内湖提供生态补水,对防治水体富营养化、保障水生态安全具有重要意义;作为曝气MBR的创新升级技术,振动MBR技术大幅降低能耗,符合国家“碳中和、碳达峰”绿色理念,加速水处理行业的节能、降碳、提质协同发展,推进生态文明建设、支撑美丽中国建设发挥重大作用。