細菌治水

在一個完整的生態系統中，植物是生產者，動物是消費者、產生污染物，細茵則扮演分解者的角色，負責處理動物留下的污染物。現在，一些水處理公司開始利用自然界賦予細菌的這種職能治理污水。

“細菌”吃掉污染物

作為2008年北京奧運會“綠色遺產”的一部分，位于北京北郊的北小河再生水廠的一部分污水處理就采用了基于這種原理的、全球最先進的Memcor膜生物反應器系統，業界稱之為MBR。奧運村中心地帶的景觀湖和噴泉使用的水就是這家污水處理廠提供的再生水，此外它還擔負著亞運村及北苑一帶的污水處理及還清流于北小河下游河道的任務。

北小河MBR系統的建設者和技術提供者是西門子公司。2006年6月初，北京城市排水集團選中西門子(中國)有限公司承建北京北小河污水處理廠的改擴建工程，這個總投資達到1800萬美元的工程，規模是當時全球同類項目之最。

“北小河狹促的占地決定了我們要采用這項技術。”中國人民大學環境學院教授王洪臣說。他曾擔任北京城市排水集團的總工程師。MBR膜技術被認為是過去20年在水處理領域最重要的技術突破之一，其革命意義在于，過去的污水處理技術都是工程化的土建項目，而MBR則把工程化的技術變成了設備化的技術，從而大大節省了污水處理廠的占地空間。

傳統的污水處理廠是用氧化劑氧化污染物，需要苛刻的壓力、溫度等條件，再加上添加的化學藥劑，成本高，而且會產生副作用。與這種化學方式相比，細菌處理更為經濟。

用細菌來處理污染物的話，需要借助“多孔膜”這種工具，細菌的大小一般是1微米以上，最小的細菌只有0.5微米，而MBR技術所用的膜的孔徑通常是0.1微米以下，這樣多孔膜可以把大量的細菌截留并集中起來，強化它們的作用。

在北小河再生水廠的MBR系統里，污水流入生化反應池里，通過膜聚集起來的細菌在這里“吃”掉水中的污染物，使污水得到初次凈化。經過降解的污水隨后進入膜池，在那里通過超濾膜進行泥水分離后，再通過紫外線消毒和出廠水二氧化氯消毒，這時水中各種物質的含量達到城市雜用水的標準，也可以作為景觀用水補充到城市河道和景觀水體之中。

MBR系統最大的問題在于膜污染。因為細菌本身是污染物，在接近膜的時候會發生堆積，離膜的表面越近，污染物的聚集越多。如果堆積發展到一定程度，就會發生擁堵，過濾的過程就趨于停止。解決膜擁堵，需要攪動。但是攪動得越劇烈，消耗的能量就越大。

成本門檻

如果以一度電七八毛錢計算，MBR系統每處理一噸水大概多出將近1毛錢電費。而且，這些生化反應池里的細菌“分解者”需要氧氣，水里的氧氣不夠，需要有設備把空氣中的氧氣溶解到水里。

于是，成本成為制約MBR技術大規模應用的最大問題。膜本身成本高，壽命短，8年左右就需要更換。而且MBR日常運營成本較傳統技術高出10％左右。在工程方面，MBR技術也比傳統二次沉淀池工程的建設成本高出1，3。但是MBR的優點是占地少，整個工程占地僅為傳統工程的1／4，最關鍵的是，這種技術最有效率、出水的水質標準也更高。

在上馬MBR擴建工程之前，北小河采用的是傳統的二次沉淀池。這種水處理方式也屬于生物處理，也利用細菌分解污染物，只不過這種方式比較原始。在水池里，好多種類的細菌會形成絮狀物，它們略微比水的重力大，然后利用重力差別來分離。但是這種方式效率很低。不能沉淀的細菌會跑掉，有些種類的“分解者”們沒辦法發育和聚集起來。

在操作上，MBR比傳統方式也要簡單。傳統的處理方式需要有徽生物方面的專家，他們控制細菌生長的狀態，防止產生污泥膨脹而導致系統陷八崩潰。現在計算機會監控工藝運行和提供數據，這些數據判斷日常維護的時間，操作人員按照時間去清洗膜就可以了。

西門子剛發明了一項叫做MEMPU-s的技術，這種尚處于申請專利階段的技術據稱可以節省MBR的膜分離單元一半的電耗。

前景光明的市場

“歸根到底，膜就是一種塑料制品。隨著技術發展和市場規模的擴大，膜生物反應器的價格也會降下來。”曾經參與北小河項目的西門子(中國)有限公司水處理技術部銷售技術總監靳志軍說。

2004年夏，西門子通過收購總部位于法國的威立雅環境手中的美凈集團進入了水處理行業，MBR正是美凈擁有的一項技術。

除了北小河項目，2009年，西門子公司又開始使用這種技術處理江蘇無錫的工業園區污水并幫助太湖恢復水質。江蘇無錫新城污水處理廠的MBR污水處理系統每天可生產3萬立方米的再生水，處理過的水可以放心地排放到太湖中。

“其實水處理領域沒有絕對領先的技術，要看污水廠適合用什么樣的技術。”王洪臣說。在北小河再生水廠，MBR技術只應用于每天6萬噸水的處理上，2010年污水廠的二期工程一級強化處理系統則采用了磁分離水處理技術。

在MBR膜系統領域，中國公司也表現不俗，剛剛登陸創業板不久的碧水源就是主要采用這種系統的水處理公司，目前這家公司已經占國內市場份額的60％，2009年主營業務收入為3，1億元，同比增長41.91％。根據中國“十一五”規劃和節能減排部署，“十一五”期間全國城市再生水利用能力新增680萬噸，預計總投資102億元。靳志軍估計，僅中國市場，可能就相當于世界其它地區水處理市場的總和。“環境既然是人類生活質量的一部分，也會成為消費的一部分。”他說。