حصلت بيشويوان على اعتراف دولي رفيع المستوى! نشر نتائج بحثية رائدة حول تقنية VMBR في مجلة "نيتشر كوميونيكيشنز" بالتعاون مع جامعات!

أخبار ar.wedoany.com، مؤخراً، حظيت نتائج بحثية مشتركة بين شركة بيشويوان وجامعة تسينغهوا وجامعة بكين للمعلمين، بعنوان "تعزيز إزالة النيتروجين والفوسفور وكفاءة الطاقة في عملية معالجة مياه الصرف الصحي البلدية باستخدام مفاعل الأغشية الحيوية الاهتزازي"، بالنشر في المجلة الأكاديمية الدولية المرموقة "نيتشر كوميونيكيشنز" (Nature Communications). وقد كشفت هذه النتائج، من خلال تجارب مقارنة متوازية طويلة الأمد على مستوى الهندسة الفعلية، بشكل منهجي عن الآلية الكامنة لتوفير الطاقة ورفع الكفاءة في مفاعل الأغشية الحيوية الاهتزازي (VMBR)، مما يوفر أساساً علمياً راسخاً ومساراً تقنياً قابلاً للتكرار للتحول الأخضر منخفض الكربون في قطاع المياه.

بيانات البحث لافتة للنظر؛ فمقارنةً بمفاعل الأغشية الحيوية التقليدي بالتهوية (AMBR)، حقق VMBR تحسناً كبيراً في جودة المياه المعالجة، مع تحقيق قفزة متعددة الأبعاد في كفاءة الطاقة:

انخفاض النيتروجين الكلي في المياه المعالجة بنحو 22%، وتوفير نحو 40% من مواد إزالة الفوسفور الكيميائية;

انخفاض حاد في استهلاك الطاقة للتحكم في تلوث الأغشية بنحو 75%، وانخفاض إجمالي استهلاك الكهرباء للنظام بنحو 24%;

خفض البصمة الكربونية بنحو 30%، مما حقق تحسيناً متكاملاً بين التحكم في التلوث والمعالجة الحيوية والتشغيل منخفض الكربون.

"الاهتزاز" بدلاً من "التهوية": إحداث تحول جذري في عملية MBR من حيث المبدأ

يُعد تلوث الأغشية العقبة الأساسية التي تحد من تطور تقنية MBR. يعتمد AMBR التقليدي على التهوية المستمرة عالية الكثافة لغسل سطح الغشاء، مما يرفع نسبة استهلاك الطاقة، كما أن بيئة الأكسجين المذاب العالية قد تتداخل مع الكفاءة في إزالة النيتروجين والفوسفور حيوياً.

لمعالجة هذه المشكلة المزمنة في القطاع، اعتمدت بيشويوان بشكل مبتكر الاهتزاز الميكانيكي الترددي الأفقي لقيادة وحدات الأغشية مباشرة، ليحل تماماً محل التهوية كوسيلة للتحكم في تلوث الأغشية. ويكمن الطابع الثوري لهذا المسار التقني في أن VMBR "يدفع الغشاء مباشرة" بالقوة الميكانيكية، مما يؤدي إلى تحسن هندسي في كفاءة استخدام الطاقة. في الوقت نفسه، يمكن التحكم في الأكسجين المذاب في حوض الأغشية بدقة واستقرار عند أقل من 0.5 ملغ/لتر، مع معالجة فعالة للمشكلات الهندسية المزمنة مثل انسداد الألياف الشعرية والتراكم الصلب واحتباس الغازات.

من المختبر إلى موقع المشروع: تقنية VMBR "رائدة دولياً"

استناداً إلى تراكم بيشويوان على مدى عقود في مجال مواد الأغشية ومعدات الأغشية ومشاريع معالجة المياه الكبرى، دمج الفريق تقنية VMBR بعمق مع عملية AAOA الحيوية (لاهوائي-أنوكسي-هوائي-أنوكسي)، وحقق أول تطبيق نموذجي واسع النطاق في محطة دوديان لإعادة تدوير المياه في بكين، وأنجز على هذه المنصة تحققاً مقارناً صارماً. وهذا أيضاً سبب مهم وراء نيل هذه النتائج البحثية اهتمام "نيتشر كوميونيكيشنز".

في أكتوبر 2021، وعند الإعلان الرسمي عن هذه التقنية، قيّمها فريق خبراء برئاسة أكاديمي بأنها "اختراق تقني كبير، والتطبيق النموذجي واسع النطاق في مشاريع فعلية يُعد رائداً دولياً". وبعد ذلك، حصد VMBR جائزة التقدم العلمي والتقني من الدرجة الأولى من مجموعة الصين للاتصالات والإنشاءات (CCCC)، وجائزة الابتكار التقني في معدات حماية البيئة من الدرجة الأولى، وأُدرج في "دليل معدات وتقنيات حماية البيئة الرئيسية التي تشجع الدولة على تطويرها".

أبعد من البحث الأكاديمي: إنجاز واسع النطاق يقارب 400 ألف طن/يوم

إن الاعتراف من المجلات المرموقة يجب في النهاية أن يتجذر وينمو في تربة الصناعة. حتى نهاية عام 2025، انتشرت تقنية VMBR من بيشويوان وطُبقت في مناطق حساسة بيئياً رئيسية مثل حوض نهر هاي وحوض نهر اليانغتسي، وبلغ الحجم التراكمي للمشاريع المطبقة ما يقارب 400 ألف طن/يوم، لتصبح حلاً تقنياً معيارياً للتحول منخفض الكربون في قطاع معالجة مياه الصرف الصحي في الصين.

(محطة تايتسانغ تشينغدونغ لتنقية المياه التي تستخدم تقنية VMBR من بيشويوان)

في ظل التعمق الحالي لاستراتيجية "الكربون المزدوج"، فإن ورقة "نيتشر كوميونيكيشنز" هذه ليست مجرد مصادقة علمية على تقنية أصيلة، بل هي أيضاً دليل حي على انتقال شركات حماية البيئة الصينية في المنافسة العالمية على تقنيات معالجة المياه من "اللحاق بالركب" إلى "الريادة".