一、背景
生態，習近平總書記稱為“我最看重的事情之一”；實現碳達峰、碳中和，是中國向世界作出的莊嚴承諾，兩者相輔相成，缺一不可。為持續加強生態文明建設，推動達成“雙碳”目標，中交集團印發了《中國交通暨中國交建“十四五”綠色低碳發展規劃》。作為中交集團成員單位，碧水源建綠色工廠，研發綠色低碳技術，并成立了以副董事長、總裁黃江龍為組長的綠色低碳發展領導小組，涉及經營計劃部、市場中心、研發中心等8個部門，全面推進公司綠色低碳發展相關工作，著力促進經濟、社會和環境協調發展以及城鄉民生改善，在未來綠色低碳經濟中搶占先機。
二、責任行動
（一）開發并推廣高等級污水資源化技術
1.低能耗曝氣MBR工藝。
作為我國大型MBR膜生物反應器技術的開創者和推廣者，碧水源近年來持續研發并取得了重大突破，其產品已成功應用于上百個大型市政污水處理工程。碧水源強化脫氮除磷MBR工藝采用其自主開發的低能耗膜組器，并運用了強化內源反硝化、碳源精確投加及化學除磷藥劑精確投加等技術，深度去除污水中的氮和磷，可將城鎮污水處理為地表Ⅳ類以上水質的高品質再生水，同時占地面積比傳統污水處理工藝節省30%以上。
2.新型非曝氣振動MBR工藝。
2017～2021年，公司開發了振動MBR工藝，不同于常規曝氣MBR工藝，振動MBR依靠電機帶動MBR組器機械振動，以代替傳統高強度曝氣吹掃的膜污染控制方式。
振動膜生物反應器（V-MBR）技術是碧水源于2021年10月正式對外發布的創新技術，出水水質可達地表（湖、庫）Ⅳ類以上且節能低碳優勢顯著，是“十四五”期間公司服務于國家污水資源化戰略、深入打好污染防治攻堅戰、治理湖泊富營養化的主要推廣技術。首座V-MBR示范工程北京竇店再生水廠自通水運行以來，脫氮除磷效果好，運行能耗低，技術優勢顯著，取得了階段性成果。目前正在推進中的V-MBR項目累計規模已超過80萬m3/d，預計未來2～3年累計推廣規模能達到300萬m3/d，市場空間巨大。
3.MBR-DF雙膜新水源工藝
為將污水轉化為地表水Ⅲ類及以上標準優質水資源，碧水源創新研發出雙膜新水源工藝（MBR-DF）。與其他國家在傳統的污水處理廠后增加超濾-反滲透技術相比，MBR-DF系統運行壓力可降低60%～70%，能耗下降60%～65%，出水水質達到地表Ⅲ類水以上，已成為北京、天津等對再生水有高標準要求的地區、洱海流域等水環境敏感地區、特殊行業需求等水質穩定達標的支撐性技術。
（二）牽頭開展綠色制造系統集成項目研究
碧水源作為牽頭單位，聯合奧賽科膜科技(天津)有限公司、清華大學、中國環保機械行業協會、北京首創生態環保集團股份有限公司等上下游重點企業、科研院校和行業協會組織開展“新型膜法水處理環保裝備綠色智能化設計制造平臺建設”的研究、應用示范、建設和推廣。
三、履責成效
（一）開發并推廣高等級污水資源化技術
1.低能耗曝氣MBR工藝。
最新研制的第Ⅳ代節能型MBR膜組器是使MBR技術進一步降低能耗的核心產品，通過膜材料抗低溫性能提升、通量提升，和組器水力學優化、元件結構優化、曝氣方式優化、化學清洗優化等，顯著減少了膜吹掃的耗能。膜吹掃的噸水電耗從第I代的0.25度電降至第Ⅳ代的0.1度電，降幅約60%。
圖1 第Ⅳ代低能耗曝氣MBR組器80%
2.新型非曝氣振動MBR工藝
振動MBR膜組器在具備曝氣MBR組器技術優勢的同時，能耗顯著下降。與傳統曝氣MBR工藝相比，振動MBR全流程運行能耗可降低20%以上，出水總氮可降低3～5mg/L，突破了傳統MBR的瓶頸。以處理規模為10萬m3/d的污水處理廠為例，一年可降低能耗365萬度電。
圖2 北京竇店再生水廠振動膜生物反應器污水深度處理集成裝備
北京竇店再生水廠于2021年5月通水。設計規模為1.5萬m3/d，其中一半規模采用振動MBR工藝，另一半采用曝氣MBR工藝，出水水質達到北京市《城鎮污水處理廠水污染物排放標準》的B標準，相當于地表水Ⅳ類水標準，可將當地的市政污水轉化為大石河流域生態補水。
2021年，振動膜生物反應器污水深度處理集成裝備被收錄進工信部、科技部、生態環境部聯合制定的《國家鼓勵發展的重大環保技術裝備目錄（2020年）》，該技術被院士專家稱贊是一項顛覆性的技術，在同時實現節能降耗和水質提升的方向上取得革命性突破，達到國際領先水平，實際應用推廣價值巨大。
3.MBR-DF雙膜新水源工藝
采用MBR-DF雙膜新水源工藝的洱源縣新水源廠地處洱海流域上游，項目設計規模1.0萬m3/d，出水水質為地表水Ⅲ類標準，每年可為洱海提供超過300萬噸的優質“新水源”。
圖3 洱源縣新水源廠的MBR-DF雙膜新水源工藝設備間
碧水源MBR-DF雙膜新水源工藝僅需0.6～0.9kWh/m3的運行能耗和1.4～1.6元/m3的直接運行成本，即可將城鎮污水凈化為達到地表水Ⅲ類標準的高品質新生水資源。2021年，該技術入選國家發改委、科技部、工信部和自然資源部聯合發布的《綠色技術推廣目錄（2020年）》，必將創造更多綠色福利和生態福祉。
（二）牽頭開展綠色制造系統集成項目研究
通過在產品設計開發、原材料選擇、生產制造工藝建設及驗證、資源回收利用等多個環節的實踐，構建產品全生命周期管理的綠色設計平臺，實現產品綠色設計升級拉動綠色研發設計和綠色制造一體化提升，共同了開發綠色特征化鮮明、對傳統產品提升顯著的綠色環保產品——節能增強型中空纖維超/微濾膜組器，提高綠色精益生產能力和產品國際競爭力。
基于綠色智能化設計理念，從全局角度，開展新型膜法水處理環保裝備綠色智能化設計制造平臺建設工作，并在行業內大力宣傳、推廣、應用，充分發揮標準的示范效應，引領整個膜裝備制造行業快速綠色發展。
四、展望
作為中國環保行業、水務行業標桿企業，碧水源兩次獲得國家科學技術進步獎二等獎，已發展為全球一流的膜設備生產制造商和供應商之一。未來，碧水源將繼續參與編制相關領域綠色設計工作，積極開展水處理綜合技術創新體系建設和項目“綠色運維”，勇當守護祖國青山綠水的排頭兵。
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