
MABR(透氣膜生物膜反應(yīng)器)技術(shù),作為實現(xiàn)水處理低碳化乃至負碳化的革命性載體,正在重塑污水治理與生態(tài)修復(fù)的新業(yè)態(tài)。它通過獨特的透氧膜直接向生物膜高效傳質(zhì)的核心技術(shù),突破性地解決了傳統(tǒng)污水處理工藝系統(tǒng)能耗高、碳排放量大的關(guān)鍵瓶頸,為實現(xiàn)水質(zhì)凈化與資源回收利用、生態(tài)修復(fù)與碳減排的深度協(xié)同提供了創(chuàng)新路徑。MABR技術(shù)不僅是推動水務(wù)行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型的核心引擎,更是構(gòu)建可持續(xù)水生態(tài)環(huán)境、踐行國家“雙碳”戰(zhàn)略的關(guān)鍵支撐技術(shù),代表著未來水環(huán)境治理的重要發(fā)展方向。
2025年6月21-22日,由浙江大學(xué)長三角智慧綠洲創(chuàng)新中心主辦、浙江大學(xué)智慧綠洲創(chuàng)新中心未來水務(wù)實驗室主任助理周永潮教授、浙江大學(xué)高分子系高科所副所長黃小軍副教授發(fā)起的“首屆透氧MABR產(chǎn)學(xué)研專題研討會在昆明圓滿舉行。本次研討會以“低碳節(jié)能 MABR 膜技術(shù)創(chuàng)新與水生態(tài)修復(fù)實踐”為核心議題,匯聚國內(nèi)**高校、研究機構(gòu)及水務(wù)企業(yè)的專家學(xué)者與工程技術(shù)人員,深入探討MABR(膜透氧生物膜反應(yīng)器)技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)與工程實踐,共同推動低碳MABR污水治理技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。
本次研討會邀請到了浙江大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、浙江科技大學(xué)、桂林理工大學(xué)、北京林業(yè)大學(xué)、楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院等高校的知名學(xué)者,以及恩菲環(huán)保、湖北交投、南京智島水環(huán)境等業(yè)界代表齊聚一堂。會上,10位核心專家圍繞MABR技術(shù)的**進展與應(yīng)用挑戰(zhàn),分別做了精彩紛呈的主題報告:
浙江大學(xué)黃小軍副教授在《基于 MABR 膜法的低碳負碳水生態(tài)治理與資源化》報告中指出,仿人工肺透氧 MABR 膜實現(xiàn)了低碳負碳的創(chuàng)新技術(shù)革命。該技術(shù)作為唯一通過醫(yī)療級標(biāo)準(zhǔn)且唯一實現(xiàn) “污水處理 + 碳捕獲” 雙負碳的 MABR 膜工藝(由 ECMO 技術(shù)轉(zhuǎn)化而來),其 O?傳遞與 CO?雙向傳質(zhì)速率超 15g/(m2?d),生物膜密度達 67g/m2(是傳統(tǒng)污水治理工敢生物填料膜的 3 倍),脫氮負荷超過 2g/(m2?d)。目前該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于市政污水治理、工業(yè)廢水治理等領(lǐng)域,出水水質(zhì)達一級 A 標(biāo)準(zhǔn),兼具經(jīng)濟可行性,同時可用于碳捕集高值資源化。

哈爾濱工業(yè)大學(xué)王威教授在《疏水透氣膜面穩(wěn)定化策略及其 MABR 應(yīng)用》報告中提出仿生鎧甲 MABR 膜的顛覆性突破,其通過材料革命首創(chuàng)仿生鎧甲膜,解決了行業(yè)十年腐蝕痛點,使傳質(zhì)效率提升 4-8 倍;同時進行工藝革新,開發(fā)無孔透氣技術(shù),讓膜污染降低 40%,能耗僅為傳統(tǒng)工藝的 25%;在應(yīng)用實證方面,該 MABR 膜工藝用于養(yǎng)豬高氨氮廢水低碳治理時,氨氮去除率可達 90% 以上。

湖北交投協(xié)誠環(huán)保高級工程師成波在《MABR 技術(shù)在分散式污水處理中的應(yīng)用》報告中聚焦MABR膜技術(shù)在分散式污水處理中的應(yīng)用,并以高速公路服務(wù)區(qū)為例,詳細介紹了其技術(shù)原理和優(yōu)點以及相關(guān)的試點工程,堪稱高氨氮污水行業(yè)的革命性變革。最后從成本控制、工藝優(yōu)化和標(biāo)準(zhǔn)建立的角度闡述了對未來污水治理工藝的挑戰(zhàn)和展望。

浙江科技大學(xué)鄭興教授的報告《MABR技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用與研究進展》,針對傳統(tǒng)污水處理技術(shù)能耗高、碳排放大的問題,介紹了膜曝氣生物膜反應(yīng)器(MABR)的工藝原理;闡述了 MABR 膜材料的類型、性能要求、改性方法及不同材料的效果差異,分析了運行條件對生物膜脫氮和 N?O 排放的影響及工藝耦合優(yōu)化方向;列舉了 MABR 在市政污水、養(yǎng)殖廢水、高鹽廢水等不同污水處理中的應(yīng)用案例;最后對膜材料和組件優(yōu)化、工藝智能化控制及工程化實踐等方面進行了展望,開發(fā)石墨烯/MOFs增強膜材料,深化AI驅(qū)動智能調(diào)控,推動硫自養(yǎng)脫氮工藝落地。

桂林理工大學(xué)陳志莉教授的《水環(huán)境遙感檢測技術(shù)》報告聚焦水環(huán)境遙感監(jiān)測技術(shù),圍繞航天遙感探測水上溢油污染,采用 MNF 降維、小波分析及 GBVS 與 SPM 模型等,實現(xiàn)溢油信息提取與快速定位,并確定敏感波段;針對巖溶流域水質(zhì),結(jié)合其水文結(jié)構(gòu)與堿性特征,構(gòu)建葉綠素 a 反演模型和集成機器學(xué)習(xí)總磷反演模型,分析珠江三角洲 TP 空間分布。在水文要素遙感監(jiān)測中,發(fā)展高精度地表水體提取方法,剖析西江流域地表水時空變化及驅(qū)動因素,探究其與地下水儲量相關(guān)性。并以北部灣為例,運用改進 DMP 框架和 CCDC 算法,結(jié)合 PLSR、CCDM 和 SEM 模型,研究紅樹林時空動態(tài)對水文氣候的響應(yīng),量化水文氣象因子影響,揭示耦合協(xié)調(diào)關(guān)系與驅(qū)動機制,為水環(huán)境監(jiān)測與管理提供技術(shù)支撐。

北京林業(yè)大學(xué)講師陳蓉的《MBR 膜污染控制技術(shù)與機制分析》報告針對 MBR 膜污染控制展開研究,提出以植物清洗劑實現(xiàn)減藥 95% 的創(chuàng)新方案,核心策略包括借助微生物代謝活動分解污染物的生物膜自清潔機制、通過低跨膜壓力設(shè)計減緩濃差極化以降低污垢沉積速率的低壓力設(shè)計,以及通過優(yōu)勢菌群形成致密生物膜來競爭抑制有害菌從而穩(wěn)定過濾性能的菌群協(xié)同調(diào)控,為 MBR 膜污染控制提供了兼顧效率與環(huán)保的新路徑。

浙大智慧綠洲李建國博士的報告《MABR用于主流污水脫氮中N2O排放特性研究》針對污水脫氮處理中節(jié)能降耗和低 N?O 排放的需求,介紹了 MABR 通過透氧膜無泡傳氧實現(xiàn)生物膜脫氮除碳的技術(shù)原理,同時聚焦微孔膜、致密膜和復(fù)合膜的性能,發(fā)現(xiàn)復(fù)合膜因表面粗糙度高、生物親和力強,脫氮除碳效果**,還探討了連續(xù)與間歇曝氣模式對 MABR 脫氮性能和 N?O 排放的影響。最后指出未來需在高性能膜材料研發(fā)、低 C/N 廢水處理工藝優(yōu)化、與 Anammox 工藝耦合及二氧化碳固定等方面深入研究。

湖北盈誠環(huán)保咨詢服務(wù)有限公司總經(jīng)理楊軍的《低碳水生態(tài)修復(fù)技術(shù)綜合策略與應(yīng)用示范》報告闡述了低碳水生態(tài)修復(fù)技術(shù),指出在全國地表水水質(zhì)改善但仍存在富營養(yǎng)化等問題的行業(yè)現(xiàn)狀下,需以土著微生物激活系統(tǒng)(岸上型 MPS 和岸下型 MPG)、高效緩釋除磷材料、生態(tài)底改劑等構(gòu)成的技術(shù)組合,通過激活微生物、構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)、治理內(nèi)源污染等策略,應(yīng)用于相對封閉水體富營養(yǎng)化防治、長效控磷及排水管網(wǎng)不健全的鄉(xiāng)村水體等場景,以上海長海新村、云南彌勒東風(fēng)韻等為例,展示了技術(shù)在提升地表水質(zhì)、抑制藻類、改善透明度等方面的效果。

楊凌職業(yè)技術(shù)學(xué)院講師李曉琳的《MABR外理農(nóng)村生活污水的研究與實踐》報告針對農(nóng)村生活污水排放量大、處理率低且傳統(tǒng)技術(shù)能耗高的問題,介紹了 MABR(膜透氧生物膜反應(yīng)器)無泡傳氧的工藝特點及其與 MBR 的區(qū)別;通過小試研究,在不同 COD/TN、pH 和溫度等工況下,驗證了 MABR 同步脫氮除碳功能,發(fā)現(xiàn)生物膜內(nèi)部存在 DO 和 pH 梯度及硝化反硝化功能分區(qū);中試在西安兩地運行顯示,MABR 對 COD、TN 等去除率達標(biāo),電耗低于傳統(tǒng)工藝;最后展望了 MABR 在膜材料、生物膜特征及碳減排方面的研究方向。

南京智島水環(huán)境科技有限公司工程師包聿禾的《MABR耦合A2O處理市政污水的應(yīng)用—基于全流程工程化中試示范項目研究》報告介紹了MABR耦合A2O工藝在市政污水處理領(lǐng)域的工程化應(yīng)用取得的重要成果。以南京400m3/d的中試項目為例,該工藝取消硝化液內(nèi)回流,利用MABR膜箱在缺氧區(qū)實現(xiàn)同步硝化反硝化,氨氮去除貢獻率達28%,抗沖擊負荷能力強且顯著節(jié)能。出水COD、氨氮、TN達地表Ⅳ類標(biāo)準(zhǔn),MABR工藝氧傳遞效率超出傳統(tǒng)生物填料膜曝氣2倍,能耗僅0.11kWh/m3,省電30%以上。16S rDNA分析表明,膜生物膜中硝化螺旋菌豐度較活性污泥高3倍。該工藝無需投加碳源,池體水力呈全混態(tài),為萬噸級市政廠改造提供免回流、低碳排解決方案。

雙歷史性跨越:MABR膜專委會誕生+千億低碳生態(tài)聯(lián)盟
(一)由浙江大學(xué)智慧綠洲創(chuàng)新中心未來水務(wù)實驗室主任助理周永潮教授、浙江大學(xué)高分子系高科所副所長黃小軍副教授發(fā)起,聯(lián)合國內(nèi)MABR應(yīng)用示范先鋒巨頭,籌建MABR膜專委會,擬啟動《無孔透氧MABR膜行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》;
(二)千億級低碳MABR產(chǎn)業(yè)生態(tài):浙大智慧綠洲×MABR應(yīng)用先驅(qū)共建 “全球MABR創(chuàng)新共同體”。
浙大綠洲宣言:MABR從昆明走向世界
“今日三大歷史性突破——MABR產(chǎn)業(yè)先鋒力量首聚、中國無孔透氧MABR膜技術(shù)體系成型、無孔透氧MABR膜行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)啟動,標(biāo)志著中國正式從MABR技術(shù)的參與者轉(zhuǎn)變到MABR技術(shù)的引領(lǐng)者!浙江大學(xué)智慧綠洲創(chuàng)新中心將攜手世界伙伴,共推水治理綠色工藝新革命!”會后,本次研討會主席、召集人黃小軍、周永潮老師如是說。
尤為重要的是,與會各方在深入交流研討后達成高度共識,正式發(fā)起成立“MABR膜專委會”。這一重要舉措旨在整合產(chǎn)學(xué)研用優(yōu)勢資源,建立高效的協(xié)同創(chuàng)新平臺,共同推進MABR技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化、工程化與產(chǎn)業(yè)化進程,加速我國低碳、負碳型水處理技術(shù)的創(chuàng)新突破與規(guī)模化應(yīng)用,為水環(huán)境治理的可持續(xù)發(fā)展提供強有力的科技與產(chǎn)業(yè)支撐。
