在淡水資源短缺制約我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時，大量未經(jīng)處理的污水排放對環(huán)境也提出了巨大挑戰(zhàn)。一般的水處理技術(shù)只能達(dá)到中水排放標(biāo)準(zhǔn)，而一步到位的一體化膜生物反應(yīng)器成套設(shè)備，不僅可以實(shí)現(xiàn)從污水處理到再生水的轉(zhuǎn)變，且成本低于海水淡化與南水北調(diào)。它使污水處理不僅僅是一個改善水環(huán)境的環(huán)保行業(yè)，還將成為提供清潔水源的行業(yè)。這種低能耗的膜-生物反應(yīng)器污水資源化新技術(shù)與工程應(yīng)用也因此獲得了國家科技進(jìn)步二等獎。

這種將膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機(jī)結(jié)合的新型廢水處理技術(shù)出水水質(zhì)好，占地省，運(yùn)行穩(wěn)定，是近年最受關(guān)注的污水資源化技術(shù)之一。應(yīng)用膜生物反應(yīng)器技術(shù)，可以使污水中的主要污染物去除率達(dá)90%以上，出水無懸浮物，濁度近于零，水質(zhì)良好且穩(wěn)定，可直接回用。

清華大學(xué)、中科院生態(tài)環(huán)境研究中心、同濟(jì)大學(xué)以及北京碧水源科技股份有限公司在國家“863”等課題的支持下，經(jīng)過多年的聯(lián)合攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)了膜-生物反應(yīng)器技術(shù)的工程應(yīng)用。該項(xiàng)目開發(fā)了三種具有自主知識產(chǎn)權(quán)的低能耗膜-生物反應(yīng)器（流化床型、氣升循環(huán)分體式、平板式）和三種不同形式的膜組件單元。

與現(xiàn)有膜-生物反應(yīng)器相比，低能耗膜-生物反應(yīng)器膜運(yùn)行通量有明顯提高，達(dá)到了國際知名企業(yè)的先進(jìn)水平。此外，科研人員還開發(fā)了一系列膜污染控制關(guān)鍵技術(shù)：提出了經(jīng)濟(jì)曝氣量和次臨界通量的操作模式，并在不同形式的膜-生物反應(yīng)器中均得到了很好的應(yīng)用，可有效控制膜面污泥沉積；研發(fā)了投加混凝劑和氧化劑的混合液膜過濾性調(diào)控技術(shù)，使膜運(yùn)行周期延長2～4倍；開發(fā)了兩種適合不同規(guī)模和自動化操作程度的膜污染在線化學(xué)清洗模式，并在實(shí)際工程中得到了應(yīng)用。

針對城市污水脫氮除磷、小區(qū)生活污水和洗浴污水回用、醫(yī)院污水處理以及印染、煙草等工業(yè)廢水處理與回用等不同要求，科研人員開發(fā)的不同膜-生物反應(yīng)器組合工藝，可滿足各種污水處理或回用目標(biāo)的要求。與傳統(tǒng)活性污泥法相比，COD去除率超過90%，COD負(fù)荷率提高3～5倍，占地面積降低到1/5～1/3。<BR>隨著技術(shù)的成熟，該項(xiàng)目的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程不斷加快，產(chǎn)品價(jià)格大幅度下降，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)展，昔日的“貴族”產(chǎn)品已經(jīng)可以“飛入尋常百姓家”。目前世界上規(guī)模最大的膜生物反應(yīng)器河水凈化工程在北京順義新城溫榆河水資源利用工程（10萬噸/天）獲得應(yīng)用，更是打開了膜法處理市政廢水和污水的新局面。據(jù)了解，亞洲第一座日處理規(guī)模萬噸以上的大型城市污水膜生物反應(yīng)器工程北京密云再生水廠（4.5萬噸/天）、懷柔再生水廠（3.5萬噸/天)、無錫碩放污水處理廠（2萬噸/天）等多項(xiàng)大型污水資源化工程也成功應(yīng)用了該成果。

目前，該課題組已獲授權(quán)國家發(fā)明專利17項(xiàng)，研究成果在大型城市污水處理、小區(qū)生活污水、醫(yī)院污水和工業(yè)廢水等的處理與回用中得到了大規(guī)模推廣應(yīng)用，截至2008年底累計(jì)處理水量超過23萬立方米/天。

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