
MABR(透气膜生物膜反应器)技术,作为实现水处理低碳化乃至负碳化的革命性载体,正在重塑污水治理与生态修复的新业态。它通过独特的透氧膜直接向生物膜高效传质的核心技术,突破性地解决了传统污水处理工艺系统能耗高、碳排放量大的关键瓶颈,为实现水质净化与资源回收利用、生态修复与碳减排的深度协同提供了创新路径。MABR技术不仅是推动水务行业绿色低碳转型的核心引擎,更是构建可持续水生态环境、践行国家“双碳”战略的关键支撑技术,代表着未来水环境治理的重要发展方向。
2025年6月21-22日,由浙江大学长三角智慧绿洲创新中心主办、浙江大学智慧绿洲创新中心未来水务实验室主任助理周永潮教授、浙江大学高分子系高科所副所长黄小军副教授发起的“首届透氧MABR产学研专题研讨会在昆明圆满举行。本次研讨会以“低碳节能 MABR 膜技术创新与水生态修复实践”为核心议题,汇聚国内**高校、研究机构及水务企业的专家学者与工程技术人员,深入探讨MABR(膜透氧生物膜反应器)技术的创新研发与工程实践,共同推动低碳MABR污水治理技术的应用与发展。
本次研讨会邀请到了浙江大学、哈尔滨工业大学、浙江科技大学、桂林理工大学、北京林业大学、杨凌职业技术学院等高校的知名学者,以及恩菲环保、湖北交投、南京智岛水环境等业界代表齐聚一堂。会上,10位核心专家围绕MABR技术的**进展与应用挑战,分别做了精彩纷呈的主题报告:
浙江大学黄小军副教授在《基于 MABR 膜法的低碳负碳水生态治理与资源化》报告中指出,仿人工肺透氧 MABR 膜实现了低碳负碳的创新技术革命。该技术作为唯一通过医疗级标准且唯一实现 “污水处理 + 碳捕获” 双负碳的 MABR 膜工艺(由 ECMO 技术转化而来),其 O₂传递与 CO₂双向传质速率超 15g/(m²・d),生物膜密度达 67g/m²(是传统污水治理工敢生物填料膜的 3 倍),脱氮负荷超过 2g/(m²・d)。目前该技术已广泛应用于市政污水治理、工业废水治理等领域,出水水质达一级 A 标准,兼具经济可行性,同时可用于碳捕集高值资源化。

哈尔滨工业大学王威教授在《疏水透气膜面稳定化策略及其 MABR 应用》报告中提出仿生铠甲 MABR 膜的颠覆性突破,其通过材料革命首创仿生铠甲膜,解决了行业十年腐蚀痛点,使传质效率提升 4-8 倍;同时进行工艺革新,开发无孔透气技术,让膜污染降低 40%,能耗仅为传统工艺的 25%;在应用实证方面,该 MABR 膜工艺用于养猪高氨氮废水低碳治理时,氨氮去除率可达 90% 以上。

湖北交投协诚环保高级工程师成波在《MABR 技术在分散式污水处理中的应用》报告中聚焦MABR膜技术在分散式污水处理中的应用,并以高速公路服务区为例,详细介绍了其技术原理和优点以及相关的试点工程,堪称高氨氮污水行业的革命性变革。最后从成本控制、工艺优化和标准建立的角度阐述了对未来污水治理工艺的挑战和展望。

浙江科技大学郑兴教授的报告《MABR技术在污水处理中的应用与研究进展》,针对传统污水处理技术能耗高、碳排放大的问题,介绍了膜曝气生物膜反应器(MABR)的工艺原理;阐述了 MABR 膜材料的类型、性能要求、改性方法及不同材料的效果差异,分析了运行条件对生物膜脱氮和 N₂O 排放的影响及工艺耦合优化方向;列举了 MABR 在市政污水、养殖废水、高盐废水等不同污水处理中的应用案例;最后对膜材料和组件优化、工艺智能化控制及工程化实践等方面进行了展望,开发石墨烯/MOFs增强膜材料,深化AI驱动智能调控,推动硫自养脱氮工艺落地。

桂林理工大学陈志莉教授的《水环境遥感检测技术》报告聚焦水环境遥感监测技术,围绕航天遥感探测水上溢油污染,采用 MNF 降维、小波分析及 GBVS 与 SPM 模型等,实现溢油信息提取与快速定位,并确定敏感波段;针对岩溶流域水质,结合其水文结构与碱性特征,构建叶绿素 a 反演模型和集成机器学习总磷反演模型,分析珠江三角洲 TP 空间分布。在水文要素遥感监测中,发展高精度地表水体提取方法,剖析西江流域地表水时空变化及驱动因素,探究其与地下水储量相关性。并以北部湾为例,运用改进 DMP 框架和 CCDC 算法,结合 PLSR、CCDM 和 SEM 模型,研究红树林时空动态对水文气候的响应,量化水文气象因子影响,揭示耦合协调关系与驱动机制,为水环境监测与管理提供技术支撑。

北京林业大学讲师陈蓉的《MBR 膜污染控制技术与机制分析》报告针对 MBR 膜污染控制展开研究,提出以植物清洗剂实现减药 95% 的创新方案,核心策略包括借助微生物代谢活动分解污染物的生物膜自清洁机制、通过低跨膜压力设计减缓浓差极化以降低污垢沉积速率的低压力设计,以及通过优势菌群形成致密生物膜来竞争抑制有害菌从而稳定过滤性能的菌群协同调控,为 MBR 膜污染控制提供了兼顾效率与环保的新路径。

浙大智慧绿洲李建国博士的报告《MABR用于主流污水脱氮中N2O排放特性研究》针对污水脱氮处理中节能降耗和低 N₂O 排放的需求,介绍了 MABR 通过透氧膜无泡传氧实现生物膜脱氮除碳的技术原理,同时聚焦微孔膜、致密膜和复合膜的性能,发现复合膜因表面粗糙度高、生物亲和力强,脱氮除碳效果**,还探讨了连续与间歇曝气模式对 MABR 脱氮性能和 N₂O 排放的影响。最后指出未来需在高性能膜材料研发、低 C/N 废水处理工艺优化、与 Anammox 工艺耦合及二氧化碳固定等方面深入研究。

湖北盈诚环保咨询服务有限公司总经理杨军的《低碳水生态修复技术综合策略与应用示范》报告阐述了低碳水生态修复技术,指出在全国地表水水质改善但仍存在富营养化等问题的行业现状下,需以土著微生物激活系统(岸上型 MPS 和岸下型 MPG)、高效缓释除磷材料、生态底改剂等构成的技术组合,通过激活微生物、构建生态系统、治理内源污染等策略,应用于相对封闭水体富营养化防治、长效控磷及排水管网不健全的乡村水体等场景,以上海长海新村、云南弥勒东风韵等为例,展示了技术在提升地表水质、抑制藻类、改善透明度等方面的效果。

杨凌职业技术学院讲师李晓琳的《MABR外理农村生活污水的研究与实践》报告针对农村生活污水排放量大、处理率低且传统技术能耗高的问题,介绍了 MABR(膜透氧生物膜反应器)无泡传氧的工艺特点及其与 MBR 的区别;通过小试研究,在不同 COD/TN、pH 和温度等工况下,验证了 MABR 同步脱氮除碳功能,发现生物膜内部存在 DO 和 pH 梯度及硝化反硝化功能分区;中试在西安两地运行显示,MABR 对 COD、TN 等去除率达标,电耗低于传统工艺;最后展望了 MABR 在膜材料、生物膜特征及碳减排方面的研究方向。

南京智岛水环境科技有限公司工程师包聿禾的《MABR耦合A²O处理市政污水的应用—基于全流程工程化中试示范项目研究》报告介绍了MABR耦合A²O工艺在市政污水处理领域的工程化应用取得的重要成果。以南京400m³/d的中试项目为例,该工艺取消硝化液内回流,利用MABR膜箱在缺氧区实现同步硝化反硝化,氨氮去除贡献率达28%,抗冲击负荷能力强且显著节能。出水COD、氨氮、TN达地表Ⅳ类标准,MABR工艺氧传递效率超出传统生物填料膜曝气2倍,能耗仅0.11kWh/m³,省电30%以上。16S rDNA分析表明,膜生物膜中硝化螺旋菌丰度较活性污泥高3倍。该工艺无需投加碳源,池体水力呈全混态,为万吨级市政厂改造提供免回流、低碳排解决方案。

双历史性跨越:MABR膜专委会诞生+千亿低碳生态联盟
(一)由浙江大学智慧绿洲创新中心未来水务实验室主任助理周永潮教授、浙江大学高分子系高科所副所长黄小军副教授发起,联合国内MABR应用示范先锋巨头,筹建MABR膜专委会,拟启动《无孔透氧MABR膜行业标准》;
(二)千亿级低碳MABR产业生态:浙大智慧绿洲×MABR应用先驱共建 “全球MABR创新共同体”。
浙大绿洲宣言:MABR从昆明走向世界
“今日三大历史性突破——MABR产业先锋力量首聚、中国无孔透氧MABR膜技术体系成型、无孔透氧MABR膜行业标准启动,标志着中国正式从MABR技术的参与者转变到MABR技术的引领者!浙江大学智慧绿洲创新中心将携手世界伙伴,共推水治理绿色工艺新革命!”会后,本次研讨会主席、召集人黄小军、周永潮老师如是说。
尤为重要的是,与会各方在深入交流研讨后达成高度共识,正式发起成立“MABR膜专委会”。这一重要举措旨在整合产学研用优势资源,建立高效的协同创新平台,共同推进MABR技术的标准化、工程化与产业化进程,加速我国低碳、负碳型水处理技术的创新突破与规模化应用,为水环境治理的可持续发展提供强有力的科技与产业支撑。
