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為更好推動科技成果轉化和產業化應用，落實《關于構建市場導向的綠色技術創新體系的指導意見》，加速綠色低碳技術升級，科技部社發司委托中國環境保護產業協會組織編制了《國家綠色低碳先進技術成果目錄》，并于2023年9月11日正式公布。為持續宣傳推廣《國家綠色低碳先進技術成果目錄》成果，引導綠色低碳技術發展，我會將陸續在官微推送目錄成果信息，敬請關注。
水污染治理領域
01.技術名稱
膜生物反應器系統高效節能膜擦洗技術與裝備
02.適用范圍
大中規模污水處理廠MBR膜組器。
03.技術內容
技術原理
MBR系統高效節能膜擦洗技術通過無運動部件的純水力學部件，將連續氣流轉換為脈沖/間歇式氣流，累積到一定氣量后在非常短時間內釋放，從而形成高強度的擦洗氣流，對膜絲表面形成剪切沖刷，以維持膜系統的穩定運行通量。曝氣盒材料選擇非金屬 ABS 材料注塑加工成型，內部結構緊湊。單個曝氣盒腔體容積約1.7×10-3m3，擦洗氣流為每分鐘30～40個氣泡。具體過程包括：
(1)將小的不定向連續氣體供應至氣體積聚室中。
(2)排放來自氣體積聚室的加壓氣體以釋放加壓的脈沖氣流。
(3)重復在氣體積聚室內積聚氣體。
具體工作原理如圖1所示。
圖1 工作原理
主要創新點
該技術通過曝氣盒獨特設計的水力學部件即可實現周期性的強氣體脈沖，對膜絲進行高強度的沖刷，相比穿孔管連續氣擦洗，耗氣量降低 40%～60%，相比“大小氣周期調節擦洗”“大的氣泡連續擦洗”等技術，耗氣量降低 10%～20%。利用曝氣盒的水力學結構，不涉及其他相關技術的閥門、設備的動作，降低設備投資及維修成本。
04.污染治理或環境修復效果
大中型MBR污水處理廠中，膜擦洗氣量可節省20%～30%。在同等設備投資情況下，可顯著提高MBR系統運行穩定性，減少MBR膜污染清洗頻率。曝氣盒材料選擇 ABS 材料注塑加工成型，對環境無二次污染。
05.技術示范情況
該技術已在9個污水處理廠MBR系統中應用，對應處理規模超過110萬m3/d，運行效果良好。北京槐房再生水廠C2系列(7.5萬m3/dMBR系統)、D2系列(7.5萬m3/d MBR系統)、A系列和D1(22.5萬m3/d MBR系統)、B系列和C1(22.5萬m3/d MBR系統)分別于2018年5月、2019年6月、2020年9月、2021年9月采用了該技術。目前膜系統運行穩定，擦洗風量較改造前降低20%～30%，配套風機運行數量減少，系統能耗下降。
06.投資估算
以7.5萬m3/d再生水廠為例，MBR 系統大強度高效節能膜擦洗裝備投資約 260 萬元，年經濟效益 88 萬元，設備壽命 10年。
07.投資回收期
以7.5萬m3/d再生水廠為例，設備靜態投資回收期約3年。
08. 技術成果轉化推廣前景
該技術可用于已有MBR系統的升級改造、新建項目MBR系統應用、MBR生產廠家產品的技術升級改造，預計到2025年，累計應用規模可達到1000萬m3/d。
