Попрощайтесь с замкнутым кругом повторной очистки, за которой следует повторное загрязнение! MABR переосмысливает подход к очистке черных и зловонных вод с ультранизким энергопотреблением. 

К 2025 году, когда инициатива «Красивый Китай» вступила в новую фазу повышения качества и эффективности, уровень ликвидации черных и зловонных водоемов в городах префектурного уровня и выше по всей стране достиг 98,6% (Бюллетень Министерства экологии и окружающей среды 2025). Однако постоянные проблемы, связанные с повторяющимися черными и зловонными явлениями, в сочетании с высоким энергопотреблением при их устранении, выявили узкие места в традиционных технологических подходах с точки зрения устойчивости.
Технология MABR (мембранный аэрированный биопленочный реактор) с ее инновационным механизмом синергетической очистки с использованием двойной мембраны меняет техническую парадигму управления водной средой. 11 лет стабильной работы проекта по экологическому управлению водной средой реки Хайта Север-Юг в высокотехнологичной зоне Тяньцзиня и чистая вода и многочисленные водоплавающие птицы, наблюдаемые в рамках проекта по комплексному управлению озером Тансюнь в Ухане, демонстрируют уникальную ценность этой технологии для долгосрочного поддержания и устойчивого восстановления экологии.

Дилемма управления в построении прекрасного Китая: от поэтапного соблюдения требований к долгосрочной устойчивости

С завершением основных работ по очистке 28 000 водоемов с черной и зловонной водой в период реализации 13-го пятилетнего плана управление водной средой в Китае вступило в критическую фазу. Однако повторное появление черной и зловонной воды по-прежнему широко распространено: согласно отчету Министерства экологии и окружающей среды за 2024 год, примерно 12 % очищенных водоемов испытали ухудшение качества воды, а в экономически развитых регионах, таких как дельта реки Янцзы и дельта реки Чжуцзян, этот показатель достигает 18 %. Это противоречие выявляет тройную проблему традиционных моделей очистки:
1. Энергоемкие процессы оказываются неустойчивыми.
Традиционные методы аэрации, сдерживаемые неэффективным массовым переносом кислорода, требуют постоянного высокого потребления энергии для поддержания уровня растворенного кислорода. В результате затраты на электроэнергию на тонну очищенной воды составляют непропорционально высокую долю операционных расходов. Быстрое рассеивание пузырьков размером в микроны еще больше снижает фактическое использование кислорода до менее 20 %, что создает серьезные проблемы с устойчивостью в условиях двойных целей по выбросам углерода.
2. Традиционные методы экологической реабилитации требуют больших земельных площадей и являются неэффективными.
‌Эстетически ориентированные процессы очистки, обычно применяемые в ландшафтных водотоках, занимают значительные площади. Их эффективность может быть значительно снижена другими загрязнителями, что может привести к вторичному загрязнению. Эти методы сопряжены с высокими эксплуатационными и ремонтными расходами, а коэффициент удаления азота значительно колеблется в зимних холодных условиях.
3. Реконструкция, при которой приоритет отдается строительству, а не управлению, привела к неадекватным долгосрочным механизмам эксплуатации.
Исследования третьих сторон показывают, что в реках, где повторно наблюдается почернение и неприятный запах, в рамках проектов очистки объекты остаются неиспользованными из-за сбоев в цепочке финансирования. Такой подход, при котором приоритет отдается строительству, а не управлению, резко контрастирует с долгосрочными целями устойчивого развития, необходимыми для построения «Красивого Китая».

На этом фоне технология MABR становится ключевым прорывом в преодолении порочного круга «лечение-рецидив-повторное лечение» благодаря инновационному синергетическому механизму с двойной мембраной.

Технология MABR: механические преимущества для достижения долгосрочной рекультивации

1. Высокая эффективность и энергосбережение: революционный механизм переноса кислорода.
Благодаря использованию технологии мембранного аэрированного биопленочного реактора MABR кислород поступает непосредственно в биопленку через полые волокнистые мембраны, что значительно повышает эффективность использования кислорода и существенно улучшает производительность по сравнению с традиционными методами аэрации. Этот процесс быстро повышает концентрацию растворенного кислорода в водоемах, эффективно разлагает органические вещества, устраняет явления почернения и появления неприятного запаха воды в короткие сроки, одновременно снижая энергопотребление системы.
2. Долгосрочная рекультивация: разработка экологической системы самоочищения.
Обеспечивает устойчивую стабильную работу с постоянным улучшением параметров качества воды. Способствуя росту подводных растений и восстановлению сообществ бентосной биоты, постепенно формирует экологическую самоочищающую способность водоема, что позволяет постоянно улучшать качество воды.
3. Экологическая безопасность: технология усиления местных микроорганизмов
Культивирует микробиологические сообщества, специфичные для конкретного места и адаптированные к особенностям водоема. Благодаря культивированию и усилению местных микроорганизмов усиливает целевые возможности удаления трудноразлагаемых органических соединений в различных водоемах. Весь процесс не требует химических добавок или введения микробиологических штаммов, что обеспечивает экологическую безопасность сточных вод и соответствие строгим стандартам качества воды.

Инженерная практика: от технической валидации до масштабируемого развертывания

1. Проект по экологическому управлению водными ресурсами реки Хайтай Север-Юг в высокотехнологичной зоне Тяньцзиня (2014 г. – настоящее время)
Поставщик технологии: Tianjin Hai Zhi Huang Technology Co., Ltd.
Этот проект охватывает водоток длиной 2000 метров, шириной 15 метров и глубиной 1–2 метра. Проект был признан Министерством водных ресурсов «Выдающимся демонстрационным проектом передовых практических технологий в области водного хозяйства». Он представляет собой самое длительное из известных применений технологии MABR, причем мембранная система MABR по-прежнему работает нормально после более чем 11 лет эксплуатации. Общее качество воды достигло стандартов поверхностных вод класса IV, а некоторые ключевые показатели соответствуют стандартам класса III. Проект отличается высокой удобством эксплуатации и обслуживания, а также исключительной энергоэффективностью, потребляя менее 20 000 юаней в год на электроэнергию. В ходе рекультивации система MABR устранила черную и зловонную воду в течение 2-3 недель работы. Это восстановило экологию реки, повысило ее эстетическую привлекательность и улучшило качество жизни окружающих жителей.
2. Фаза I Комплексное управление озером Тансюнь (2021 г. — настоящее время)
Поставщик технологии: Tianjin Haizhihuang Technology Co., Ltd. (мембранная система MABR)
На озере Хунци — подводном озере в зоне усиленной очистки озера Тансюнь — мембранная система MABR была интегрирована с технологией подводного леса. Мониторинг показывает, что после внедрения технологии покрытие подводной растительностью увеличилось с 15 % до 68 %, а прозрачность воды превысила 1,5 метра. Озеро претерпело замечательную экологическую трансформацию. Окружающая среда озера Хунци значительно улучшилась: берега покрылись густой зеленой травой, а рыбы прыгают рядом с утками. Над поверхностью озера можно было наблюдать долгожданное зрелище — тысячи чаек, парящих в небе, — озеро стало зимним раем для стай красноклювых чаек.

Тенденции в развитии технологии MABR в рамках проекта «Красивый Китай»

На фоне перехода к комплексному управлению водосборными бассейнами, от перехвата загрязнений в конце трубопровода к системному восстановлению, технология MABR достигает многомерного равновесия между сокращением загрязнения, экологической реабилитацией и снижением выбросов углерода за счет глубокой интеграции инновационных мембранных материалов и механизмов биологической синергии. Ее технические преимущества выходят за рамки эффективности точечной очистки и обеспечивают устойчивые решения для создания городской водной среды, способствующей симбиозу человека и воды.
1. Высокая эффективность и энергосбережение: многомерная система преобразования энергии
Технология MABR снижает рассеивание энергии, присущее традиционной аэрации, благодаря высокоэффективному механизму массового переноса кислорода. Ее низкоэнергетические характеристики глубоко согласуются с двойными целями по углероду, значительно снижая углеродный след на единицу очистки по сравнению с традиционными процессами. Это позволяет добиться двойного улучшения экологических преимуществ и энергосбережения.
2. Долгосрочная очистка: механизм экологико-технического взаимодействия
Исключительная устойчивость MABR к гидравлическим ударам, воздействию загрязняющих веществ и способность к самовосстановлению обеспечивают устойчивую и стабильную работу в сложных условиях водоема. Точное регулирование градиентов растворенного кислорода способствует синергетической сукцессии водных растений, микроорганизмов и бентосной фауны, формируя самоочищающиеся экосистемы.
3. Экологическая безопасность: локализованная стратегия биологического обогащения
Микробные сообщества, приспособленные к конкретным водным объектам, разлагают трудноразлагаемые органические соединения с целевой эффективностью, повышая эффективность очистки. Операционная модель без использования химикатов обеспечивает устойчивое экологическое соответствие сточных вод, предоставляя безопасную и надежную техническую гарантию для восстановления чувствительных водных путей.
Как показали проекты по восстановлению экологии в бассейнах нескольких рек, включая Хай, Хуанхэ, Янцзы и Чжуцзян, технология MABR эволюционирует от простого инструмента снижения загрязнения к экологическому каналу, который перестраивает отношения между человечеством и водой. На этом новом этапе построения «Красивого Китая» ее тройные преимущества — низкоуглеродная эксплуатация, восстановление ресурсов и интеллектуальное управление — несомненно, станут основной технологической силой, обеспечивающей устойчивую жизнеспособность наших вод.