来源 :碧水源2026-07-29
导读
近日，由碧水源与清华大学、北京师范大学联合完成的研究成果，“振动膜生物反应器强化市政污水处理过程中的脱氮除磷与能源效率”，登上了国际学术顶刊《自然·通讯》（Nature Communications）。该成果通过工程规模长期平行对比实验，系统揭示了振动膜生物反应器（VMBR）的节能增效内在机制，为水务行业绿色低碳转型提供了坚实的科学依据与可复制的技术路径。
研究数据令人瞩目，与传统曝气膜生物反应器（AMBR）相比，VMBR在显著提升出水水质的同时，实现了多维度的能效跨越：
出水总氮降低约22%，化学除磷药剂节省约40%；
膜污染控制能耗骤降约75%，系统总电耗降低约24%；
碳足迹减少约30%，实现了污染控制、生物处理和低碳运行的协同优化。
“振动”替代“曝气”：从原理上颠覆MBR工艺
膜污染是制约MBR技术发展的核心瓶颈。传统AMBR依赖高强度连续曝气来冲刷膜表面，能耗占比高，且高溶解氧环境易干扰生物脱氮除磷效果。
针对这一行业痼疾，碧水源创新性地采用水平往复式机械振动直接驱动膜组件，完全替代曝气作为膜污染控制手段。这一技术路径的颠覆性在于：VMBR以机械力“直接推动膜”，能量利用效率呈几何级提升。同时，膜池溶解氧可精准稳定控制在0.5mg/L以下，并有效解决了毛发纤维污堵、板结积气等工程顽疾。
从实验室到工程现场：VMBR技术“国际领先”
依托碧水源在膜材料、膜装备及大型水处理工程领域数十年的积累，团队将VMBR与AAOA（厌氧-缺氧-好氧-缺氧）生物工艺深度融合，首次在北京窦店再生水厂实现了规模化示范应用，并在此平台完成了严苛对比验证。这也是该研究成果得以被《自然·通讯》青睐的重要原因。
2021年10月，该技术正式发布时，由院士领衔的专家组即评价其为“重大技术突破，在实际工程中的规模化示范应用属国际领先”。此后，VMBR先后摘得中交集团科技进步奖一等奖、环保装备技术创新奖一等奖，并入选《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录》。
不止于论文：近40万吨/天的规模化答卷
顶级期刊的认可，终究要回到产业的土壤中生根发芽。截至2025年底，碧水源VMBR技术已在海河流域、长江流域等重点水环境敏感区域落地推广，累计应用工程规模已接近40万吨/天，成为我国污水处理行业低碳化升级的标杆性技术方案。
（采用碧水源VMBR技术的太仓城东水质净化厂）
在“双碳”战略深入推进的当下，这篇《自然·通讯》论文不仅是对一项原创技术的科学背书，更是中国环保企业在全球水处理技术竞争中从“跟跑”迈向“领跑”的一个生动注脚。