一、背景
生态，习近平总书记称为“我最看重的事情之一”；实现碳达峰、碳中和，是中国向世界作出的庄严承诺，两者相辅相成，缺一不可。为持续加强生态文明建设，推动达成“双碳”目标，中交集团印发了《中国交通暨中国交建“十四五”绿色低碳发展规划》。作为中交集团成员单位，碧水源建绿色工厂，研发绿色低碳技术，并成立了以副董事长、总裁黄江龙为组长的绿色低碳发展领导小组，涉及经营计划部、市场中心、研发中心等8个部门，全面推进公司绿色低碳发展相关工作，着力促进经济、社会和环境协调发展以及城乡民生改善，在未来绿色低碳经济中抢占先机。
二、责任行动
（一）开发并推广高等级污水资源化技术
1.低能耗曝气MBR工艺。
作为我国大型MBR膜生物反应器技术的开创者和推广者，碧水源近年来持续研发并取得了重大突破，其产品已成功应用于上百个大型市政污水处理工程。碧水源强化脱氮除磷MBR工艺采用其自主开发的低能耗膜组器，并运用了强化内源反硝化、碳源精确投加及化学除磷药剂精确投加等技术，深度去除污水中的氮和磷，可将城镇污水处理为地表Ⅳ类以上水质的高品质再生水，同时占地面积比传统污水处理工艺节省30%以上。
2.新型非曝气振动MBR工艺。
2017～2021年，公司开发了振动MBR工艺，不同于常规曝气MBR工艺，振动MBR依靠电机带动MBR组器机械振动，以代替传统高强度曝气吹扫的膜污染控制方式。
振动膜生物反应器（V-MBR）技术是碧水源于2021年10月正式对外发布的创新技术，出水水质可达地表（湖、库）Ⅳ类以上且节能低碳优势显著，是“十四五”期间公司服务于国家污水资源化战略、深入打好污染防治攻坚战、治理湖泊富营养化的主要推广技术。首座V-MBR示范工程北京窦店再生水厂自通水运行以来，脱氮除磷效果好，运行能耗低，技术优势显著，取得了阶段性成果。目前正在推进中的V-MBR项目累计规模已超过80万m³/d，预计未来2～3年累计推广规模能达到300万m³/d，市场空间巨大。
3.MBR-DF双膜新水源工艺
为将污水转化为地表水Ⅲ类及以上标准优质水资源，碧水源创新研发出双膜新水源工艺（MBR-DF）。与其他国家在传统的污水处理厂后增加超滤-反渗透技术相比，MBR-DF系统运行压力可降低60%～70%，能耗下降60%～65%，出水水质达到地表Ⅲ类水以上，已成为北京、天津等对再生水有高标准要求的地区、洱海流域等水环境敏感地区、特殊行业需求等水质稳定达标的支撑性技术。
（二）牵头开展绿色制造系统集成项目研究
碧水源作为牵头单位，联合奥赛科膜科技(天津)有限公司、清华大学、中国环保机械行业协会、北京首创生态环保集团股份有限公司等上下游重点企业、科研院校和行业协会组织开展“新型膜法水处理环保装备绿色智能化设计制造平台建设”的研究、应用示范、建设和推广。
三、履责成效
（一）开发并推广高等级污水资源化技术
1.低能耗曝气MBR工艺。
最新研制的第Ⅳ代节能型MBR膜组器是使MBR技术进一步降低能耗的核心产品，通过膜材料抗低温性能提升、通量提升，和组器水力学优化、元件结构优化、曝气方式优化、化学清洗优化等，显著减少了膜吹扫的耗能。膜吹扫的吨水电耗从第I代的0.25度电降至第Ⅳ代的0.1度电，降幅约60%。
图1 第Ⅳ代低能耗曝气MBR组器80%
2.新型非曝气振动MBR工艺
振动MBR膜组器在具备曝气MBR组器技术优势的同时，能耗显著下降。与传统曝气MBR工艺相比，振动MBR全流程运行能耗可降低20%以上，出水总氮可降低3～5mg/L，突破了传统MBR的瓶颈。以处理规模为10万m³/d的污水处理厂为例，一年可降低能耗365万度电。
图2 北京窦店再生水厂振动膜生物反应器污水深度处理集成装备
北京窦店再生水厂于2021年5月通水。设计规模为1.5万m³/d，其中一半规模采用振动MBR工艺，另一半采用曝气MBR工艺，出水水质达到北京市《城镇污水处理厂水污染物排放标准》的B标准，相当于地表水Ⅳ类水标准，可将当地的市政污水转化为大石河流域生态补水。
2021年，振动膜生物反应器污水深度处理集成装备被收录进工信部、科技部、生态环境部联合制定的《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录（2020年）》，该技术被院士专家称赞是一项颠覆性的技术，在同时实现节能降耗和水质提升的方向上取得革命性突破，达到国际领先水平，实际应用推广价值巨大。
3.MBR-DF双膜新水源工艺
采用MBR-DF双膜新水源工艺的洱源县新水源厂地处洱海流域上游，项目设计规模1.0万m³/d，出水水质为地表水Ⅲ类标准，每年可为洱海提供超过300万吨的优质“新水源”。
图3 洱源县新水源厂的MBR-DF双膜新水源工艺设备间
碧水源MBR-DF双膜新水源工艺仅需0.6～0.9kWh/m³的运行能耗和1.4～1.6元/m³的直接运行成本，即可将城镇污水净化为达到地表水Ⅲ类标准的高品质新生水资源。2021年，该技术入选国家发改委、科技部、工信部和自然资源部联合发布的《绿色技术推广目录（2020年）》，必将创造更多绿色福利和生态福祉。
（二）牵头开展绿色制造系统集成项目研究
通过在产品设计开发、原材料选择、生产制造工艺建设及验证、资源回收利用等多个环节的实践，构建产品全生命周期管理的绿色设计平台，实现产品绿色设计升级拉动绿色研发设计和绿色制造一体化提升，共同了开发绿色特征化鲜明、对传统产品提升显著的绿色环保产品——节能增强型中空纤维超/微滤膜组器，提高绿色精益生产能力和产品国际竞争力。
基于绿色智能化设计理念，从全局角度，开展新型膜法水处理环保装备绿色智能化设计制造平台建设工作，并在行业内大力宣传、推广、应用，充分发挥标准的示范效应，引领整个膜装备制造行业快速绿色发展。
四、展望
作为中国环保行业、水务行业标杆企业，碧水源两次获得国家科学技术进步奖二等奖，已发展为全球一流的膜设备生产制造商和供应商之一。未来，碧水源将继续参与编制相关领域绿色设计工作，积极开展水处理综合技术创新体系建设和项目“绿色运维”，勇当守护祖国青山绿水的排头兵。
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