百年生物膜法的主流回归之路（1）——MBBR工艺的诞生与发展

MBBR工艺发明人：Hallvard Ødegaard 哈尔瓦·欧德格教授

MBBR工艺的诞生

1978年在日本的一个会议上，我认识了南非的James Barnard。他在活性污泥法中研究氮的去除，而我更关注更紧凑的生物膜法。这最终促成了我最著名的发明——移动床生物膜反应器（MBBR）。

早在 70 年代，我就在 NIVA 进行过生物膜工艺研究（主要是转盘法 RBC）。1982年，我的学生Bjørn Rusten完成了关于RBC氮去除的博士论文，这比氮去除在全球普及早了约10 年，比挪威环保局重视海水富营养化问题早了40年。

RBC系统存在很多机械问题。1985年夏末，我想到一个新点子：如果让生物膜附着在不断运动的小塑料载体上呢？运动可通过曝气或搅拌维持。

1986年秋，Kaldnes公司机械工程师Westrum找到我。他受到德国 Hoechst公司宣传的“Biohoch反应器”的启发，想在挪威推广类似工艺。但我认为这种钢结构的高塔式装置在挪威没有市场，于是告诉他：“不过我有另一个想法你可能会感兴趣。”——这就是MBBR 的开端。

1988年，我们进行了首次实验。载体用的是高密度聚乙烯颗粒，但效果不理想。我们怀疑要么是材料有毒，要么是表面张力问题，要么是碰撞导致生物膜被刮掉。

于是我去买了医院透析用软管，让我的儿子Pål在圣诞假期切成5毫米的小段作为载体。新年后实验重启，生物膜几乎立即在软管内壁建立。事实证明，问题在于“保护表面不足”。因此，我们设计了带十字内撑的小型塑料环作为新载体。

1989年春，Kaldnes与Lardal市政府合作，建成了全球首座 MBBR 试点厂。MBBR技术随后申请专利（1990），虽然直到1994年才获批，但此后发表了150多篇国际论文，成为全球最常用的生物膜污水处理技术之一，目前已在2000多个工厂应用。

文章摘选自：

Vannrensegruppa – erfaringer fra oppstart av en forskningsgruppe

原文链接：

//ntva.no/innsikt/artikler/vannrensegruppa-erfaringer-fra-oppstart-av-en-forskningsgruppe

MBBR工艺的发展

欧德格教授作为MBBR工艺的发明人，始终密切关注这一技术的全球发展与应用。该工艺从北欧起源迅速推广至北美，并于2008年由思普润在中国无锡芦村污水处理厂实现了里程碑式的本土化落地——该项目被曲久辉院士在《中国城市污水处理的发展历程及未来展望》一文中列为行业关键突破，指出其作为国内首个一级A原位提标改造项目“率先采用MBBR系统，为后续技术迭代奠定基础”。至2019年，国内城镇污水处理厂MBBR工艺应用规模约1500万吨/天，其中思普润采用MBBR泥膜复合工艺在国内完成了近200座污水厂、近1000万吨/天水污染治理的应用规模。

思普润以“生化效率持续提升者”作为技术定位，聚焦MBBR的技术创新与迭代。2019年，在无锡芦村污水处理厂升级改造成功10年后，欧德格教授访问了思普润，并进行了3天的调研交流。其理论及工艺在欧洲应用经验与思普润基于国内实践的技术体系深度融合，进一步推动了生物膜技术的前沿探索。技术创始人的到访更加激励了思普润在技术创新上的坚守，在国内外对污水处理安全稳定的底线要求和绿色低碳需求背景下，思普润推出了基于纯膜MBBR技术的第四代技术BFM工艺，并于2020年在广东肇庆完成了首座市政污水处理厂的示范项目落地。截至目前，BFM工艺在国内完成了超40个、超400万吨/天水污染治理的应用规模。

在这个过程中，思普润基于“数学、科学、技术、工程”框架搭建了公司的人才团队和组织架构，实现了基于MBBR工艺包所有物理要素的设备/产品自制，也是目前国内外唯一将基于生化反应的底层逻辑开发的人工智能与MBBR工艺深度融合的团队。

2025年，亚洲最大的人工岩洞污水处理厂——‌香港沙田污水处理厂搬迁至女婆山岩洞工程，基于纯膜MBBR技术的“生物处理系统”完成招标。

由此，诞生于1893年、更早于活性污泥法的生物膜法，在经历了“接触氧化生物膜法一家独大”、“应用规模被后来者活性污泥法赶超”、“移动床生物膜法问世并由欧洲快速推广至美/亚”、“MBBR传入国内采用泥膜复合形式快速推广应用”的发展过程之后，纯膜MBBR工艺技术实现里程碑突破，并成功竞得成熟国际化市场的标杆项目。

这一系列曲折的技术发展和应用历程，生物膜法从起步阶段的主流退至快速发展期的小众再一步步回归主流，犹如经历了长征，在这其中，国内MBBR细分行业，带有思普润深刻印记的MBBR1.0-4.0系列技术，从国产化替代、助力思普润成为国家制造业单冠，再到香港市场与国际巨头公司同台竞技并最终胜出，其中蕴藏了太多内容，请让我们用“百年生物膜法的主流回归之路”这一系列文章，为您解密关于MBBR的故事。

返回