水資源危機是制約我國經(jīng)濟發(fā)展的重要因素之一。膜生物反應(yīng)器（MBR）技術(shù)是近幾十年發(fā)展起來并在工程上得到大量應(yīng)用的新型高效分離技術(shù)，已經(jīng)在許多領(lǐng)域得到應(yīng)用。據(jù)有關(guān)方面估計：該技術(shù)在我國污水資源化工程上的運用將以100%的速率迅速增加且以國內(nèi)企業(yè)為主導(dǎo)。因此MBR技術(shù)的運用及國內(nèi)運用該技術(shù)的企業(yè)的成長有著十分廣闊的前景。
　　關(guān)鍵詞：膜生物反應(yīng)器 污水資源化 市場預(yù)測
　　膜生物反應(yīng)器（Membrane Bioreactor, 簡稱MBR）是當今世界公認的先進的污水處理和污水資源化技術(shù)，它是將膜分離技術(shù)中的超濾、微濾或納濾膜組件與污水生物處理中的生物反應(yīng)器相互結(jié)合而形成的新型處理系統(tǒng)。這種集成式組合新工藝把生物反應(yīng)器的生物降解作用和膜的高效分離技術(shù)溶于一體。由于膜的高效分離作用使MBR具有多傳統(tǒng)生物處理工藝所不具備的許多突出優(yōu)點：出水水質(zhì)優(yōu)良穩(wěn)定，可直接回用；容積負荷高，占地面積小，整個系統(tǒng)流程緊湊；剩余污泥產(chǎn)量少；運行管理方便等。同時，膜的一次性高成本投入、膜污染、膜的較短使用壽命等依然是制約膜技術(shù)運用的瓶頸。MBR技術(shù)的最佳適用范圍為：出水水質(zhì)要求高的項目（出水水質(zhì)優(yōu)于《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標準（GB18918-2002）》中一級A類限制）；處理出水有回用要求的項目（污水資源化項目）；工程用地比較緊張的項目；高濃度有機廢水項目。該技術(shù)的出現(xiàn)是對我國傳統(tǒng)污水治理理念和污水處理技術(shù)的一次顛覆和帶來的一場偉大變革， 將對中國的水處理行業(yè)和環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)帶來深層次的巨大影響；同時，它也使水處理行業(yè)從工程化向設(shè)備化和產(chǎn)業(yè)化成為可能。
　　膜技術(shù)在90年代后期發(fā)展迅速，特別是進入21世紀后，隨著膜材料生產(chǎn)的規(guī)?；?、膜組件及其處理產(chǎn)品的設(shè)備化和集成化，膜設(shè)備生產(chǎn)技術(shù)的普及化和價格大眾化，膜技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)從實驗室潛在技術(shù)迅速發(fā)展成為工程實用技術(shù)。已經(jīng)在許多大型工程應(yīng)用中應(yīng)用，出水水質(zhì)穩(wěn)定，運行可靠為膜處理技術(shù)的運用和發(fā)展積累了寶貴的經(jīng)驗。
　　1.  膜生物反應(yīng)器MBR技術(shù)在中國的發(fā)展進程
　　我國MBR技術(shù)的發(fā)展歷史幾乎與國外接近，除了早期與國外有差距外， 但是最近幾年在技術(shù)應(yīng)用方面與國外幾乎同步，并且在部分領(lǐng)域在世界上有領(lǐng)先優(yōu)勢， 因為中國對于MBR技術(shù)的需求遠比國外迫切且市場潛力巨大。主要發(fā)展階段如下：
　　1990～2000：實驗室階段，小試、中試、示范工程；
　　2000～2003：每天百噸級的規(guī)模，主要用于小區(qū)樓宇、工業(yè)等領(lǐng)域；
　　2003～2005：每天千噸級的規(guī)模開始應(yīng)用，主要用于城市污水和工業(yè)污水領(lǐng)域；
　　2004～2005：每天萬噸級的規(guī)模工程的可行性研究階段，并為實施做準備。主要用于城市污水和工業(yè)污水領(lǐng)域；
　　2005～2006： 開始實施每天上萬噸級的規(guī)模工程的工程設(shè)計、建設(shè)、運行階段。主要用于城市污水和工業(yè)污水領(lǐng)域；
　　2006～現(xiàn)在：大規(guī)模實施每天數(shù)萬噸級的規(guī)模工程的工程設(shè)計、建設(shè)、運行，主要用于城市污水和工業(yè)污水領(lǐng)域。
　　1.1膜生物反應(yīng)器MBR技術(shù)在中國已經(jīng)實施的主要項目
　　2002~2004年， 我國主要以實施中小MBR技術(shù)項目為主，總共實施了數(shù)百項中小型MBR技術(shù)項目。
　　大中型MBR技術(shù)應(yīng)用工程項目在我國是從2004年開始的， 包括設(shè)計、中試和準備等，以下為近幾年我國實施的具體大型MBR技術(shù)應(yīng)用工程項目。
　　2005 年完成并運行的大型MBR技術(shù)應(yīng)用工程項目：
　　湖南岳陽石化         0.5萬m3/d(石化)         聯(lián)合環(huán)保
　　中關(guān)村西區(qū)           4000m3/d (生活)         碧水源
　　海淀溫泉水廠         2000m3/d (生活)         碧水源
　　密云石城              2000m3/d (生活)        碧水源
　　青島機場             2000m3/d (生活)         清華德人
　　燕山石化             1.6萬m3/d (石化)        GE
　　2006年完成并運行的大型MBR技術(shù)應(yīng)用工程項目：
　　北京密云再生水廠      4.5萬m3/d (城市)        碧水源
　　內(nèi)蒙古金橋電廠        3.1萬m3/d (工業(yè)廢水)     GE
　　洛陽石化              0.6萬m3/d (石化)         聯(lián)合環(huán)保
　　2007年完成并運行的大型MBR技術(shù)應(yīng)用工程項目
　　懷柔再生水廠          3.5萬m3/d (城市)       碧水源
　　溫榆河水資源利用      10萬m3/d (城市河水)     碧水源
　　大亞灣石化            2.5萬m3/d (石化)       聯(lián)合環(huán)保
　　海南石化              1.08萬m3/d (石化)      聯(lián)合環(huán)保
　　2008年將完成并運行的大型MBR技術(shù)應(yīng)用工程項目（在在建或設(shè)計項目）
　　北小河再生水廠         6萬m3/d (生活)         Simens
　　平谷再生水廠           4.0萬m3/d (城市)        碧水源
　　郊區(qū)河水資源利用（二期）10萬m3/d (城市河水)    碧水源
　　湖北再生水廠           16.5萬m3/d (城市)       碧水源
　　郊區(qū)再生水廠           4.0萬m3/d (城市)        碧水源
　　延慶再生水廠           3.5萬m3/d (城市)        GE
　　總結(jié)上面工程項目可以得到圖一和圖二。從圖中可以看出從2004年至今，在已建成的大中型項目中，碧水源都占60%以上，并且其市場份額呈增長趨勢。
　　2.  膜生物反應(yīng)器MBR技術(shù)歷史市場與預(yù)測
　　2.1技術(shù)提供商提供的膜生物反應(yīng)器MBR技術(shù)內(nèi)容
　　膜生物反應(yīng)器MBR技術(shù)提供商主要為客戶提供綜合的整體技術(shù)解決方案，具體的范圍一般主要包括：整體技術(shù)初步方案、整體技術(shù)具體方案、整個污水資源化工廠的全部工程初步全套設(shè)計、整個污水資源化工廠的全部工程施工全套設(shè)計、核心設(shè)備（膜組器系統(tǒng)）的提供及全套設(shè)備的技術(shù)集成、自動控制系統(tǒng)與軟件和技術(shù)的提供、系統(tǒng)的技術(shù)調(diào)試、為運營提供的技術(shù)服務(wù)與支持等?？梢钥闯?，膜生物反應(yīng)器MBR技術(shù)提供商一般不承擔工程項目的土建工程工作，僅提供技術(shù)與設(shè)備。
　　2.2膜生物反應(yīng)器MBR技術(shù)項目的價格現(xiàn)狀
　　MBR技術(shù)項目的價格范圍主要是將整個污水處理或者資源化工廠建成所花費的成本，具體包括：技術(shù)提供與服務(wù)的費用、系統(tǒng)設(shè)備與電氣自控費用、工程費用（包括土建、管網(wǎng)、總圖等）、工程的管理等雜費等。通常項目預(yù)算根據(jù)以上進行，其中：技術(shù)提供與服務(wù)的費用、系統(tǒng)設(shè)備與電氣自控費用約占總費用的70%左右，而工程費用（包括土建、管網(wǎng)、總圖等）約占總費用的20%左右，其它約10%。在統(tǒng)計MBR技術(shù)項目時一般僅考慮第一部分， 即技術(shù)提供與服務(wù)的費用、系統(tǒng)設(shè)備與電氣自控設(shè)備及技術(shù)費用等。
　　國內(nèi)目前MBR技術(shù)項目的具體價格為：
　　污水類型     噸水投資（大）    噸水投資（中）      噸水投資（?。?br /> 　?。ㄈf噸以上）      （100噸以上）     （100噸以下）
　　國內(nèi)公司
　　城市污水     2000元左右        3500元左右      10000元左右
　　工業(yè)污水     3000元左右        5000元左右      15000元左右
　　
       國際公司
　　城市污水     3000元左右        5500元左右      20000元左右
　　工業(yè)污水     5000元左右        9000元左右      無
　　一般，國際公司較國內(nèi)公司的價格高45%以上， 而技術(shù)與設(shè)備質(zhì)量雙方相差無幾。因為技術(shù)，特別是怎樣在達到標準后如何降低用戶的運行成本最為重要，而國內(nèi)公司在這方面同樣具有足夠的技術(shù)和經(jīng)驗。所以國內(nèi)企業(yè)有以下三方面的顯著優(yōu)勢：一是技術(shù)服務(wù)與運營支持好而快；二是價格便宜；三是項目運行時的成本低。
　　2.3膜生物反應(yīng)器MBR技術(shù)歷史市場
　　根據(jù)中國膜工業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計報告顯示，我國2004~2007年MBR技術(shù)項目的市場情況如下（中國水網(wǎng)報告）：
　　2004年，我國MBR技術(shù)項目（幾乎為中小項目）的市場份額約為4000萬元；2005年MBR技術(shù)項目（個別大工業(yè)項目,其他幾乎為中小項目）的市場份額約為2.7億元；2006年MBR技術(shù)項目（大中小項目）的市場份額約為4.5億元；2007年約為9億元(大項目為主)。
　　圖三  我國MBR市場情況
　　2.4國內(nèi)外膜技術(shù)的市場現(xiàn)狀與預(yù)測
　　1）世界及中國膜處理技術(shù)市場與預(yù)測
　　根據(jù)美國商業(yè)信息公司從2005年到2007年2月發(fā)表的商業(yè)報告,全世界膜處理技術(shù)市場規(guī)模（膜處理技術(shù)市場是指用膜技術(shù)建設(shè)的項目技術(shù)與設(shè)備系統(tǒng),它包括提供的膜技術(shù)系統(tǒng)、膜組器、配套設(shè)備等，MBR是膜技術(shù)中的一種）的現(xiàn)狀和預(yù)測如下表所示：
　　全世界                    中國
　　膜技術(shù)市場規(guī)模                   2006年       2010年        2006年    2010年
　?。▎挝?億美金)
　　生物技術(shù)膜技術(shù)市場                10            18             1.2         2.5
　　食品工業(yè)膜技術(shù)市場                2.8           4.6             1.28        2.46
　　城市供水膜技術(shù)市場                13            21             1.3         2.1
　　水循環(huán)再利用膜技術(shù)市場            21            33             1.4         4.3
　　膜生物反應(yīng)器膜技術(shù)市場            2.5           11.7            0.45        4.37
　　反滲透膜技術(shù)市場                  20            30             3.0         3.8
　　微孔過濾透膜技術(shù)市場              8.2           9.4             0.82        2.94
　　超濾膜技術(shù)市場                    13           18.9             1.3         2.9
　　合計(億美金)                      108.5         163.6           12.9        25.8
　　合計(億人民幣)                    868          1309             97         194
　　從國外對膜技術(shù)的整個市場預(yù)測看，國外比較看好這項技術(shù)， 同時對中國市場特別看好。
　　在2006年全世界膜處理技術(shù)市場（包括：反滲透膜技術(shù)處理市場占有約60%，和超/微濾膜技術(shù)處理市場目前約40%）規(guī)模大約為108.5億美金, 到2010年將增長到163.6億美金（屆時，超/微濾膜技術(shù)處理市場包括MBR技術(shù)將占有65%以上的份額）。中國膜技術(shù)市場規(guī)模大約為世界膜技術(shù)市場規(guī)模的十分之一, 在2006年中國膜技術(shù)市場的銷售額約為13億美金, 到2010年將猛增到25.8億美金約200億元，市場之大, 增長之快, 舉世矚目?？梢钥闯?， 中國是世界上膜技術(shù)市場增長最快的地區(qū)，同時中國的MBR技術(shù)市場是世界增長最快的領(lǐng)域和地區(qū)之一。
　　2.5國內(nèi)膜生物反應(yīng)器MBR技術(shù)市場需求預(yù)測
　　國內(nèi)市場供應(yīng)現(xiàn)狀
　　據(jù)統(tǒng)計，至2007年底國內(nèi)用于污水處理和中水回用的MBR技術(shù)項目約9億元；而可以為客戶提供污水處理與污水資源化整體技術(shù)解決方案大規(guī)模項目MBR技術(shù)的公司有：國內(nèi)2家、國外7家；可以提供中小規(guī)模項目的MBR技術(shù)與服務(wù)的公司有：國內(nèi)約30家、國外10家。可見該領(lǐng)域擁有較高的技術(shù)壁壘，競爭性還不夠強。
　　國內(nèi)市場需求預(yù)測
　　基于我國目前的大環(huán)境， 特別是水污染嚴重、水資源短缺的嚴重形勢，特別是它們已經(jīng)開始嚴重制約我國的經(jīng)濟發(fā)展和影響人們的正常生活，因此環(huán)境保護特別是水環(huán)境領(lǐng)域的保護已經(jīng)成為我國各級政府的施政國策，國家為此并發(fā)布了系列國家政策與措施。環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)將是我國今后數(shù)十年內(nèi)最朝陽的產(chǎn)業(yè)， 并具有巨大現(xiàn)實而廣闊的市場前景。
　　1）、污水處理市場預(yù)測
　　根據(jù)2007年6月頒發(fā)的《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知》中的規(guī)定，'十一五'期間將新增城市污水日處理能力4500萬噸, 形成COD削減能力300萬噸，意味著自"十一.五"開始，中國的污水處理市場每年至少在1000億元以上；而以上污水處理市場均為MBR技術(shù)的潛在市場目標。
　　2）、污水資源化市場預(yù)測
　　同樣，根據(jù)2007年6月頒發(fā)的《國務(wù)院關(guān)于印發(fā)節(jié)能減排綜合性工作方案的通知》中的規(guī)定，'十一五'期間我國將新增城市再生水日利用能力680萬噸，城市污水再生利用率達到30%，意味著自"十一五"開始，污水資源化行業(yè)將至少有30%約300億元以上的市場份額。而MBR技術(shù)是污水資源化領(lǐng)域的最佳技術(shù)之一，也是MBR技術(shù)目前階段的目標市場。
　　3）、MBR技術(shù)市場預(yù)測
　　根據(jù)以上兩個市場的發(fā)展，以及MBR技術(shù)的發(fā)展方向，目前MBR技術(shù)正在被國內(nèi)的相關(guān)部門接受，并將在今后幾年內(nèi)成為污水處理技術(shù)特別是污水資源化領(lǐng)域的主流技術(shù)，因為該技術(shù)的出現(xiàn)是對我國傳統(tǒng)污水治理理念和污水處理技術(shù)的一次顛覆和帶來的一場偉大變革， 將對中國的水處理行業(yè)和環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)帶來深層次的巨大影響；同時，它也使水處理行業(yè)從工程化向設(shè)備化和產(chǎn)業(yè)化成為可能。在上述領(lǐng)域，膜生物反應(yīng)器技術(shù)都是重要的技術(shù)方法，也面臨著巨大的市場機會。尤其是在市政污水處理，中水回用領(lǐng)域有著明顯的競爭優(yōu)勢，必將獲得廣闊的市場空間。
　　在過去幾年，中國的膜生物反應(yīng)器技術(shù)產(chǎn)業(yè)以'井噴'方式發(fā)展。2007年，膜生物反應(yīng)器技術(shù)占我國污水處理市場的1%以下。據(jù)國內(nèi)有關(guān)部門的估計，我國今后5年內(nèi)膜生物反應(yīng)器技術(shù)產(chǎn)業(yè)將以100%以上的年增長率高速發(fā)展，大大高于國際平均增長率。預(yù)計2008年國內(nèi)膜生物反應(yīng)器技術(shù)產(chǎn)業(yè)市場將達到25億元人民幣，2015年將達到300億元人民幣以上。
　　年  度 國內(nèi)市場需求（億元）      占污水處理市場份額（%）
　　2007年 9                        <1%
　　2008年 25                       2.5%
　　2009年 60                        5%
　　2010年 100                       8%
　　2011年 140                       12%
　　2012年 180                       15%
　　2013年 220                       19%
　　2014年 260                       23%
　　2015年 300                        27%
　　國內(nèi)MBR技術(shù)未來市場需求預(yù)測表
　　年  度 預(yù)計MBR項目日處理水能力（萬m/d）
　　2007年 40
　　2008年 80
　　2009年 190
　　2010年 365
　　國內(nèi)市場對膜材料產(chǎn)品需求預(yù)測表
　　年度 國內(nèi)市場需求
　　金額（億元） 實物量（萬㎡）
　　2007年 15       300
　　2008年 21       420
　　2009年 29       580
　　2010年 40       800
　　2011年 58      1016
　　2012年 81      1700
　　2013年 113     2260
　　2014年 158     3160
　　2015年 221     4500
　　3. 結(jié)語
　　MBR技術(shù)在水處理工程中的高生物量濃度、長污泥齡及良好的固、液分離率使MBR工藝能以緊湊的系統(tǒng)獲得較優(yōu)的有機物去除率。膜生物反應(yīng)器有效克服了與污泥沉降性能有關(guān)的限制,起到了取代二沉池的作用, 同時還能達到澄清和除菌的目的。MBR工藝具有出水水質(zhì)優(yōu)，占地少，產(chǎn)泥量小，易于實現(xiàn)自動控制等許多常規(guī)工藝無法比擬的優(yōu)勢。提高膜性價比和減少膜污染是MBR推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。隨著水資源的短缺和水污染日益嚴重及膜科學(xué)的不斷發(fā)展，膜污染問題日益得到改善和解決。MBR憑借其獨有的優(yōu)勢, 將在污水資源化等方面得到廣泛應(yīng)用。
　　參考文獻
　　[1] UNESCO-WWAP. The United Nations World Water Development Report 2. 2006, 18-132.
　　[2]Yang, Wenbo Cicek, Nazim Ilg, John. State-of-the-art of membrane bioreactors: Worldwide research and commercial applications in North America. Journal of Membrane Science,2006,270(1-2):201-211
　　[3] 魏源送,鄭祥,劉俊新.國外膜生物反應(yīng)器在污水處理中的研究進展. 工業(yè)水處理,2003,23(1):1-7
　　[4] 程鐘,邱謹楠.膜生物反應(yīng)器的研究及在廢水處理中的應(yīng)用.污染防治技術(shù),2006,19(3):30-33
　　[5] 高從堦.水處理中的膜生物反應(yīng)器簡介.水處理技術(shù),2002,28(1):60-62
　　[6] Ken Sutherland. Water and sewage：The membrane bioreactor in sewage treatment. Filtration & Separation,2007,44(7):18,20-22
　　[7] van 't Oever, Ronald.MBR focus：is submerged best？Filtration & Separation,2005,42 (5):24-27
　　[8] 崔正國,王修林,單寶田.膜生物反應(yīng)器在工業(yè)廢水處理中的研究及應(yīng)用.水處理技術(shù),2005,31(5):7-10.
　　[9] Atkinson,Simon.Research studies predict strong growth for MBR markets.Membrane Technology 2006 ,2006(2):8-10
　　[10] Zenon Environmental Inc.Production delays affect Zenon's results.Filtration Industry Analyst.2005,2005(11):7
　　[11] General Electric Co,Zenon Environmental Inc.GE completes Zenon acquisition.Membrane Technology,2006,2006(7):2
　　[12] Zenon Environmental Inc.Interest in Zenon's MBR technology continues to grow.2004 2004(6):10
　　[13] GE Water & Process Technologies,Koch Membrane Systems Inc.MBR technology on show at WEFTEC 06.Membrane Technology,2006,2006(10):5-6
　　[14] 趙英,白曉琴,高飛亞,顧 平.膜生物反應(yīng)器在污水處理中的研究進展.中國給水排水,2004,20(12):33-36
　　[15] Koch Membrane Systems Inc.Puron module targeted at large-scale MBR plants.Membrane Technology,2007,2007(11):2-3
　　[16] Koch Membrane Systems Inc.MBR technology allows capacity expansion.Filtration & Separation,2005,42(5):17
　　[17] X-Flow B V.Norit Airlift MBR to be used on Palm Jumeirah,Membrane Technology,2007,2007(11):2
　　[18] Futselaar, Harry Schonewille, Henk de Vente, Dick Broens, Lute.NORIT AirLift MBR: side-stream system for municipal waste water treatment.Desalination,2007,204(1-3):1–7
　　[19] X-Flow BV.Norit sold to private equity film.Filtration & Separation,2007,44(10):8