膜生物反應器（MBR） 產業技術創新戰略聯盟：“膜”法凈水
《水污染防治行動計劃》(以下簡稱“水十條”)發布3月有余，對城鎮污水處理、工業廢水處理、河流黑臭治理等提出多項“硬指標”。“水十條”要求，到2020年，全國所有縣城和重點鎮具備污水收集處理能力，縣城、城市污水處理率分別達到85%、95%左右。
業內人士分析認為，在指標約束和經濟刺激雙重影響下，水污染治理相關產業將迎來萬億級的大“蛋糕”。根據環保部門測算，“水十條”的實施將直接購買環保產業產品和服務超過1.4萬億元，間接帶動約5000億元。
“‘水十條’是個宏觀的綱領性規劃，剛出臺數月，暫時還沒看到具體的‘實惠’”，7月15日，北京碧水源科技股份有限公司(以下簡稱“碧水源”)副總裁何愿平在接受科技日報記者專訪時表示，“但從長遠來看，對推動MBR產業的發展必將起到積極作用。未來幾年，MBR在國內污水處理市場所占的份額將由目前的10%提升至20%左右”。
2010年12月，聯合了清華大學、中國環境科學研究院、人民大學等多家科研院所及業內企業的膜生物反應器(MBR)產業技術創新戰略聯盟(以下簡稱“聯盟”)在北京成立，碧水源為聯盟的發起及理事長單位。
組織行業技術培訓、為企業間技術合作牽線搭橋、聚焦行業標準制定……在整合MBR產業技術資源，提升MBR產業整體技術創新能力上，聯盟正不遺余力地實踐著。
MBR：新型高效污水處理技術
污水生物處理技術的研究和應用已經有一百多年的歷史，目前已經成為含有機污染物污水處理的主導技術，主要分為傳統的活性污泥法和新型的生物膜法。
采用活性污泥法的處理系統，出水的固液分離是在二沉池中靠重力作用完成，分離效率依賴活性污泥的沉降特性和沉淀池中水力條件等因素。一旦污泥膨脹，會導致出水中懸浮固體增加，出水水質變差。在運行過程中產生大量的剩余污泥，其處置費用占污水處理廠運行費用的25%—40%。
MBR是由膜過濾取代傳統生物處理技術中二次沉淀池或深度處理中的砂濾池的水處理技術，集膜的高效分離和生物降解于一體。北京碧水源科技股份有限公司副總裁何愿平表示，與傳統的污水生物處理技術相比，MBR具有出水水質優良穩定、剩余污泥量少、設備緊湊占地少的特點。
他進一步解釋說，由于膜的高效截留，出水中懸浮固體的濃度基本為零，膜出水不會受生物反應器中污泥膨脹等因素影響，出水水質可達地表水四類水質標準，明顯優于傳統工藝處理后的水質。同時，剩余污泥量的減少可以降低污泥處理費用和簡化污水處理工藝操作。用膜組件取代了二沉池和過濾設備，工程占地面積也大為減少。
根據中國水網研究院不完全統計，截至2014年4月，調研的13家主要MBR企業共有138個萬噸級以上MBR項目，總處理能力近600萬噸/天。MBR工程在華北地區主要用于市政污水處理和再生水回用，在東南地區主要用來處理高濃度有機廢水與難降解工業廢水。
推廣MBR技術四大難點
隨著我國污水排放標準的日益提高，膜生產技術的發展和膜材料價格的不斷下降，MBR技術正在逐步被國內市場所認可，進入大規模商業化應用階段。但相對于占據污水處理市場90%份額的傳統生物處理技術來說，MBR技術還只是個成長中的“小兄弟”。
具備不少技術優勢的MBR技術在推廣應用也面臨一些棘手難題。MBR聯盟理事長文劍平曾將其歸納為4大難點：膜長時間在惡劣條件下工作，如何保證其使用壽命;污水中的棉絮、毛發等創傷性污染物對膜損傷極大，如何加強污水預處理以降低損傷;如何改進工藝路線，極致地發揮MBR脫氮除磷的功效;缺乏國家層面的標準規范，使MBR技術在推廣中受到一定限制。
在何愿平看來，以上難題不是單個企業可以解決的，而是需要將與MBR技術產業化相關的方方面面資源整合起來，竭誠合作，不斷完善。為此，由碧水源發起的MBR聯盟于2010年12月成立。清華大學、中國環境科學研究院、山東招金集團、天津膜天膜等為聯盟成員單位。
MBR聯盟2013年10月經科技部批準，入選第三批國家產業技術創新戰略試點聯盟。該聯盟旨在搭建以MBR龍頭企業為主體的“產、學、研、用”相結合的創新平臺，整合行業科技資源，組織瓶頸技術攻關，加快研究成果共享與轉化，推動MBR行業整體升級，提高MBR行業國際競爭力和市場占有率。
MBR聯盟推動企業技術合作
2014年9月召開的中國膜展上，由MBR聯盟組織編撰的《中國MBR產業發展白皮書》甫一亮相，引發業內關注。為確保報告的準確性和前瞻性，聯盟向會員單位發放了大量調研問卷，通過數月的統計收集數據，匯總成調研報告后報送業內多位院士和專家審讀。
MBR聯盟相關負責人表示，目前中國MBR市場已成為全球MBR市場的最重要組成部分，但國內尚無MBR行業的發展綱要，因此作為行業牽頭人，聯盟聯合中國膜工業協會組織開展白皮書的編撰，希望通過系統評估中國MBR產業競爭力，為行業發展和企業經營管理者提供扎實的決策依據。
在為行業發展積極謀篇布局的同時，MBR聯盟切實推動了聯盟成員單位間的技術合作。何愿平舉例道，在聯盟的幫助下，碧水源和江蘇一環在格柵研發上進行合作，取得了雙贏的效果。
格柵是放置在膜前面起保護作用的，用來阻擋各種纖維、渣物、廢紙等雜物進入系統。格柵一方面要求極細，同時還要有很強的耐受力。在和一環合作前，為保證設備性能，碧水源所用的格柵都是進口的。通過不斷溝通需求和試用一環研發的產品，最終一環生產出符合碧水源要求的格柵。“如果不是客戶指定，我們現在都用國產的格柵，不僅降低了成本，而且更耐用，相比之下，進口的格柵顯得‘嬌氣’。”
亟須制定MBR技術國家標準
在何愿平看來，MBR技術缺乏國家標準是制約行業發展的一大瓶頸。由于缺乏統一標準，一方面各個企業生產的產品尺寸不一，為后續的維護和更換配件設置了障礙，另一方面，各個企業設計和生產質量良莠不齊，個別企業的產品質量較差容易給行業帶來負面影響，因此需要統一標準以提高行業準入門檻。
對此，文劍平也表達過類似的觀點，在不同場合呼吁制訂MBR技術國家標準的重要性。他表示，設計院相當于是醫生開處方，由于沒有統一的國家規范，設計院就不愿意開處方，因為在沒有國標的情況下采用MBR技術需要擔負更大的責任，投入更多的精力，而MBR技術與傳統污水處理技術所收取的設計費卻差不多一樣，所以MBR技術在推廣過程中受到一定限制。
推動MBR技術相關標準的制定，是MBR聯盟成立的初衷之一。MBR聯盟相關負責人表示，“關注標準”是聯盟的一項重要的工作議題，要發揮聯盟整體協作力量，推動國家水處理標準的提高以及MBR行業標準的制定。
聯盟名片
膜生物反應器(MBR)產業技術創新戰略聯盟2010年12月23日在北京成立。聯盟由北京碧水源科技股份有限公司作為主發起單位，聯合清華大學、中國環境科學研究院、人民大學、同濟大學、中國科學院上海高等研究院等機構共同發起成立。
聯盟致力于突破制約產業發展的核心技術，依靠自主技術創新和產業發展解決污水處理與資源化問題，為我國的水環境改善和緩解水資源短缺提供技術支撐。
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