“‘十四五’期間，在國家‘雙碳’目標的約束下，在黨的二十大報告‘集約節約’、‘綠色低碳’的號召下，環保行業進入了效率時代，不只是要效果好，還要效率高。”青島思普潤水處理股份有限公司副總經理、創始合伙人宋美芹在“2023（第二十一屆）水業戰略論壇”上解析行業現狀與發展時表示，從規模時代、效果時代到效率時代，從增量時期到存量時期，新時代新時期污水廠建設將徹底擺脫以往粗放式、堆疊式形態，而指向“精耕細作、效率為王”，這就是我們倡議發起的“集效形態、集效型污水廠”，基于思普潤最新一代BFM生物集效工藝。

核心觀點

1、十四五行業進入“效率時代”，污水廠建設從規模時代、效果時代到效率時代，從增量時期到存量時期，新時代新時期污水廠建設將徹底擺脫以往粗放式、堆疊式形態，而指向“精耕細作、效率為王”，集效型污水廠形態具體為：技術集約、用地集約、成本集約；以及精效規劃、精效建設、精效運營。

2、思普潤定位“生化效率持續提升者”，從全國第一個一級A提標項目、到新時代“集效型污水廠”的倡議發起，一路伴隨行業同成長、共進步，其間完成的三次“效率”升階，既是對客戶需求的洞察與響應，也是以“效率”為發起對生化底層技術雕琢打磨的過程。

3、BFM生物集效工藝是打造“集效型污水廠”的核心技術單元，基于多維效率因子構建算法模型，對微生物的生存、活動、環境進行集效設計與控制，從底層變革了污水處理的時間和空間尺度，實現最嚴格標準、最優化用地、最穩定安全、最佳投入產出的有機融合。

4、BFM集效型污水廠案例——煙臺辛安河污水廠，實現穩定的多途徑脫氮效果，其中主流厭氧氨氧化ANAMMOX貢獻率超過25%，SND+ANAMMOX自養脫氮貢獻超過38%。

“‘十四五’期間，在國家‘雙碳’目標的約束下，在黨的二十大報告‘集約節約’、‘綠色低碳’的號召下，環保行業進入了效率時代，不只是要效果好，還要效率高。”青島思普潤水處理股份有限公司副總經理、創始合伙人宋美芹在“2023（第二十一屆）水業戰略論壇”上解析行業現狀與發展時表示，從規模時代、效果時代到效率時代，從增量時期到存量時期，新時代新時期污水廠建設將徹底擺脫以往粗放式、堆疊式形態，而指向“精耕細作、效率為王”，這就是我們倡議發起的“集效形態、集效型污水廠”，基于思普潤最新一代BFM生物集效工藝。

宋美芹

宋美芹表示，BFM“集效型”污水廠和BFM生物集效工藝背后是思普潤近20年的成長，是對行業需求和痛點的深刻洞察，也是企業技術研發與創新的理念和追求。論壇現場，她圍繞“BFM生物集效工藝，服務‘集效型’污水廠生化效率持續提升”這一主題展開了詳細論述。

100畝地的能力極限是多少？

生化效率持續提升者

集效第一，就是集約，技術集約、土地集約、成本集約。現在城市都在做精細化建設，污水廠對于整個城市來說的基本要求將變為技術流程盡量短、占地面積盡量小、成本最優化；集效第二，就是精效，精效規劃、精效建設、精效運營。

在一個污水處理廠中，“生化”是最核心的工藝和單元，預處理是為了生化好、深度處理是生化的補充，膜和零排則都期待生化首先能發揮最大的作用，因為它最經濟；因此，現有污水廠系統中“生化”是效率高低的集中呈現，以“生化”為中心單元、以“效率”為中心目標、以它的分步持續提升為中心路徑，是打造“集效型污水廠”的核心方法論。

思普潤的戰略定位是“生化效率持續提升”。思普潤成立于2006年，與中國污水行業的成長同道同頻，在近20年時間里專注于生化技術及其效率提升工作，在2008年、2015年、2021年分別實現了三次“持續進階”：

2008年，思普潤以MBBR泥膜復合工藝完成中國第一個一級A升級改造項目，開啟了污水廠高標準原位升級規模時代；

2015年，思普潤打造MBBR工藝的銅墻鐵壁，從標準、成本、運行穩定性和出水穩定性三維協同出發響應效果時代，成為引領世界MBBR發展的守護者；

2021年，思普潤以空間效率和時間效率為目標，開發BFM生物集效工藝，引領推動效率時代集效型污水廠的建設升階。

這三次進階也伴隨著環境產業的三次升階，從規模時代到效果時代再到效率時代，思普潤的技術變革也在螺旋攀升。

工藝的1.0階段：中國第一個一級A。這一階段正逢2008年太湖藍藻爆發，太湖流域污水處理廠要求升級改造，但是當時并沒有成熟的改造路線借鑒，只能摸著石頭過河。宋美芹稱，江蘇無錫蘆村污水廠提供場地供幾十家環保企業中試，思普潤也有幸參與了其中的中試實驗和工程試驗，最終成功完成了國內第一個大型污水處理廠采用MBBR泥膜復合工藝改造的工程。這個項目的亮點是通過原位鑲嵌MBBR工藝實現生化效率的提升，一級B提高到一級A，這也為后來的國內污水廠提標奠定了技術路線和成功的施工經驗，吸引了全國各地的水廠考察參觀，由此開啟了MBBR技術在中國的大范圍推廣之路。

宋美芹回憶到：“一次在做技術交流的過程中，客戶提出了一個我們為之鉆研多年的問題，用你們的技術，100畝地的處理能力極限是多少？”

以這個問題為中心，思普潤開始探索集效型技術和實現路徑。比如如果不考慮二沉池，將活性污泥全部用生物膜替代，同樣的占地處理水量能達到多少？后來BFM的實踐證明，是40萬噸。

也就是只用原來10萬噸污水處理廠的占地面積，采用思普潤BFM生物集效工藝可以建40萬噸的污水處理廠，并且出水標準可到準IV類。

工藝2.0階段：銅墻鐵壁的誕生。隨著MBBR工藝的廣泛應用，存在的缺點問題也逐漸暴露出來，比如攔截篩網磨損、攪拌器磨損打碎填料以及填料堆積等，作為MBBR技術的守護者，思普潤打造了一整套“銅墻鐵壁”系統解決辦法，徹底解決了這些瓶頸和困擾。

這期間得益于國家“863”計劃、十二五水專項資金的支持，針對攔截篩網問題，思普潤開發了比不銹鋼材質更耐磨的新材料篩網，磨損指數僅為不銹鋼的1/6-1/12，厚度為10mm以上，使用壽命可達到30年以上；針對填料專用攪拌器問題，思普潤也完成了自主研發，攪拌功率密度比國外文獻推薦數據降低超過一半；針對填料堆積問題，思普潤也提前做了充分的流態模擬，在MBBR區布置上提前考量。

誕生于規模時代、成長于效果時代、茁壯于效率時代，思普潤始終堅守著MBBR工藝守護者的責任，2019年，MBBR工藝創始人挪威科技大學歐德格教授到訪思普潤，對思普潤在技術研究、應用和推廣中的成果給予了充分的肯定和認可。截至目前，公司完成的MBBR項目總量是1774萬噸水/天、領先全球，并且多次獲得省部以上科技進步獎類。

為什么選擇BFM生物集效工藝？

生物集效-智水優控

活性污泥法在高排放標準下流程非常冗長，是低效、普效的根源。用一個BFM工藝代替傳統流程，將所有生物段的活性污泥都放掉，取消二沉池和過濾等單元，整體可以減掉3-5個處理單元，真正做到技術集效，節省占地、減少投資。

BFM是基于集效生物膜法的工藝系統，通過智水優控搭建算法模型提高效率，構建自“反應”到“分離”的“過程式”設計和控制，品質高、效果穩定，抗沖擊能力強，在運行中實現高度智能化，真正智慧化。

論壇現場，宋美芹用具體案例成果，介紹了BFM生物集效工藝在技術集效、用地集效、成本集效方面的優勢和效果。

青島鐮灣河BFM集效型污水廠——極限占地、真正智慧

青島鐮灣河污水廠原設計水量8萬噸/日，目前是滿負荷狀態，管網進水量激增、污水廠處理能力不足導致部分管網存在冒溢的風險，急需2萬噸的污水處理設施。原有的污水處理設施本身難以實現擴容，新建污水廠面臨極度缺地的困境，經過廠內勘察，可提供4300㎡的占地，這就要求核心工藝段必須具備高效緊湊的特點，該污水廠工藝流程上以BFM為核心，增加了高級氧化的深度處理，主要考慮項目周邊大量的工業園區比較多，可能存在水質沖擊的情況。

BFM集效廠的噸水占地只有3.2畝，占地僅為鐮灣河廠的26%，節省74%的占地。對比青島采用低占地的其他污水廠，比如MBR和BAF，BFM噸水占地的優勢也非常突出。目前已經穩定運行超過2年，準V類出水，面對1.6倍水量沖突也可穩定達標。

思普潤從2017年開始布局智慧水務，不同的是，思普潤從生化工藝起家，有近400座污水廠生化段調試運行的經驗，真正從生化工藝底層邏輯出發開發智水優控平臺，構建智慧水務系統。以出水水質為唯一輸入，期間不再有任何人工干擾，所以智慧工藝、首先要工藝智慧，節能降耗大于30%。

也正是因為BFM生物集效工藝流程縮短，加之水質水量波動，必然要求運行反應速度快，智慧運營的加持也真正實現了水廠運營的“無人駕駛”。

煙臺辛安河BFM集效型污水廠——主流厭氧氨氧化

煙臺辛安河污水廠的主要問題在于長期滿負荷運行，出水穩定性受到威脅，擴建工程需要幾年時間才能投產，于是迫切需要安排應急的處理設施，這個項目整體采用裝配式，工期26天。BFM生物集效裝置安裝在道路和圍墻之間，裝置萬噸水占地僅有2.1畝。這個工程除了技術集效、占地集效的優點之外，主要是如何多途徑極限脫氮，做到成本集效。

目前，在這個項目中的實際出水穩定TN為2mg/L以下。

宋美芹稱，生物膜研究院的同事發現這個過程中厭氧氨氧化的占比大約是25%，對比2021年國家發布的重點專項中的考核目標——厭氧氨氧化的脫氮貢獻率不低于20%，思普潤高于考核數據并且已經實現，如果加上13%的同步硝化反硝化，那么這個項目的自養脫氮效率達到38%，這是這個項目非常值得大家關注的。

宋美芹表示，最初思普潤發現BFM前缺氧區出現了氨氮去除，貢獻率大約15.19%，有接近20個氨氮在前缺氧區消失，發現這一現象后我們做了一系列微觀驗證，像公開報道的西安第四污水廠，它的厭氧氨氧化菌的相對豐度只有0.1%。辛安河項目有1.5%，相當于是它的十五倍。西安四污填料的填充率是5%。這個項目因為是純膜，缺氧填充率是55%，兩項疊加，厭氧氨氧化菌的數量基本是西安四污的一百倍。我們核算整個厭氧氨氧化的脫氮負荷非常高，總氮貢獻率能將近25%，是一個非常高的水平。

也進一步通過小試確定亞氮來源，排除短程硝化途徑，確定前缺氧池Anammox類型為PDN-Anammox，也進一步確定了亞氮的來源是短程反硝化。再進一步發現BFM好氧區出現TN去除現象，好氧區TN去除貢獻率達到13.35%，好氧區懸浮載體生物膜中反硝化菌相對豐度達到12-25%。尤其是好氧區生物膜大概能達到400-500μm，這種比較厚的生物膜就有利于同步硝化反硝化效果的發生。

SND+ANAMMOX脫氮貢獻率達到38%，大大降低了脫氮對于碳源的依賴。宋美芹介紹，這至少讓污水廠節省了0.34元的碳源藥劑費。對于污水廠來說這是一個不得了的事情，所以BFM生物集效工藝的最大優點就是成本集效。

“30%占地、70%運行成本，100%無人值守”，對應三個特點集約、低碳、智慧，思普潤能做到集約和低碳跟智慧脫不了關系。

目前思普潤BFM工藝落地了17項業績，總量達到近400萬t/d。從2017年開始布局智慧水務，思普潤已經積累了豐富的項目經驗，目前已落地項目除了智慧運營，還落地了智慧管網和智慧場站。

最后，宋美芹特別推薦了公司的智慧水務團隊。2022年，思普潤從生化工藝底層邏輯出發開發出的智水優控智慧污水管控平臺，入選住建部發布的“2022年智慧水務典型案例”并位居城鎮水環境治理類榜首。該榮譽的獲得，標志著思普潤在智慧水務領域已形成可復制、可推廣的先進經驗，具有較好的行業示范引領作用。

面向未來，思普潤將繼續致力于智慧水務及綠色低碳污水處理廠的技術研發和應用，持續提升生化效率，助力水處理行業的高質量發展，最終實現“創建人與自然和諧”的企業使命。

編輯：李丹