國際上厭氧技術的發明早期為美國McCarty的厭氧接觸氧化技術與歐洲的厭氧流化床技術。中國是個農業國家，很早就有用厭氧技術。但為了解決水環境問題而應用厭氧技術大概是在二十世紀70年代后期與80年代中期。關鍵點是在1976-1977年，荷蘭的Lettinga教授發明了UASB，國內的科研院校大概也在1982年前后開始在實驗室做十幾升規模的厭氧技術研究。技術的應用大概從1988、1989年開始，比如蘇州第二制藥廠，在上世紀80年代中后期就應用了厭氧流化床，但不是很成功。此后，在酒精廠、制藥廠開始陸續出現厭氧反應器、發酵罐。

談厭氧技術的歷程及現狀

1992年，Lettinga教授第一次來中國講學，當時我們統計了下，愿意報出來的大概有53個項目、58個厭氧反應器(有個統計名單)，Lettinga教授看到我們的應用項目名單就笑了，說我們的范圍太廣。高濃度有機廢水不一定是容易生物降解的，而厭氧技術主要是應用在高濃度有機廢水中容易降解的廢水處理中。

中國當時有個有意思的現象，就是自從Lettinga教授來中國講學后，中國人人都會厭氧了。1992年前后，我國應用的厭氧反應器大概有上百個(100-200個)，總規模大概有1萬立方米。

到1996-1997年，各大院校開展了厭氧反應器的應用實踐，如清華大學、以及我們學校(蘇州科技大學)，在啤酒、檸檬酸、酒精、造紙等行業開展了研究及工程實踐。到2012年，我國深度厭氧反應器處理規模達到1億立方米，比1992年的1萬方增長了1萬倍，發展速度可以說很快。從世界范圍來看，目前全球約有2億立方米的厭氧反應器，1億在中國，保有量達50%以上，我們應該感到很自豪。

編外話

厭氧可以分為兩種，一種是深度厭氧，有沼氣產生的，一種是淺度厭氧，沒有沼氣產生。我認為只要是不曝氣、有微生物、以降解COD為主的池子都可以叫厭氧反應器。

總體來說，1990年之前，我國對厭氧技術主要是研究和模仿。1990-1995年，由于留學生歸國及第一批大學生的成長，各種院校對厭氧的研究有較快的增長。

1995年之后，尤其是1998年之后，大學及研究院作為黃埔軍校，如清華大學、農業部成都的沼氣所等，培育及分裂出了一大批環保公司，厭氧技術的環保公司層出不窮的涌現。這時也有國外的公司進來，比如帕克、威立雅等，各站山頭。

目前很多公司都在做多元化的發展，比如帕克公司以厭氧為龍頭，但也做好氧。山東十方環保之前做厭氧，但現在轉型做能源了。以厭氧為主的環保公司還有天人環境，以及我們科特環保，但也都在多元化發展。

可以說，1998年之后，厭氧反應器設備總量每年約有20%-30%的增長。到2013年，厭氧界的發展進入了“新常態”，結束了快速發展期，由于局部產能過剩等原因厭氧反應器的增幅也開始下降。

與國外對比看，在工業廢水領域目前我國的厭氧技術比美國好，但比荷蘭、德國使用的水平和層面低;在生活污水領域，我國的淺度厭氧技術應用情況不亞于美國及歐洲，但整體要低于印度、巴西、哥倫比亞以及赤道附近的國家。

談厭氧技術的工程實踐

厭氧的工程實踐，最早清華大學做了一批，我們進入得還比較晚。但我們一個一個行業地進行攻破，現在比較適用厭氧技術的行業基本都做過了。

檸檬酸行業

上世紀90年代，檸檬酸是我國單化學物質出口最大的行業，也是唯一一個出口率達70%的行業，但廢水達標處理一直存在較大問題，被稱為“癌癥行業”。其實利用厭氧技術處理檸檬酸廢水有幾個優勢：一是溫度比較穩定;二是可以分流，比如高鹽廢水可以單獨排放;三是沒有固體，檸檬酸出水是一點固體也沒有。

厭氧技術處理檸檬酸廢水還有一個特點，就是如果做得好會很好，如果不好就是一點效果也沒有。

目前來看，檸檬酸行業是我國第一個大量產顆粒污泥的。

1999年，我們在黃山的檸檬酸行業會議上宣布“可以在投資不大，運行費用和產出基本相當的前提下，除去特別敏感水源地，在任何地方建檸檬酸廠”，可以說，厭氧技術的應用挽救了檸檬酸行業。上世紀90年代中期，我們檸檬酸廢水處理市場規模第一。

編外話

厭氧屆有2大理論，一種是說怕固體，一種說是不怕固體。我不怕固體，我認為只需要在合適的地方排放就可以。

啤酒行業

上世紀90年代早期，我國就開始在啤酒行業進行厭氧技術的工程實踐，但做的不夠好。為什么?主要原因是早期啤酒廠不節水，出水水溫低、COD濃度也低。

如果用厭氧技術，企業需要加蒸汽保溫，不經濟，不如做好氧(1kg COD耗電大約0.3-0.5度)。同時，在1000-3000mg/LCOD中等濃度負荷下，好氧技術可以取代厭氧，實現達標排放。況且厭氧特別難伺候，濃度越高越容易達標，中等濃度反而不容易達標，因此早期厭氧技術在啤酒行業應用并不是特別成功。

到90年代中后期，隨著我們的呼吁及清潔生產的推進，啤酒行業發生了一個重大改變——節水。節水后啤酒廠出水COD濃度可以達到5000mg/L左右甚至更高，同時水溫也可以了，只需要冬天偶爾加熱，夏天偶爾降溫即可，但沼氣產出更多，熱量產出和投放基本平衡，并略有盈余。厭氧技術處理啤酒廢水雖然我們不怕固體的進入，但需要注意一點，就是堿需要單獨收集，不能進入處理段。

雖然啤酒行業我們進入的晚，但我們做的更有信心。1998-2003年，我們啤酒的處理規模約100萬噸。整體來看，目前啤酒行業80%以上以厭氧為主，60%以上的污染物由深度厭氧處理技術去除。

酒精行業

1979-1986年，北京輕工院、成都所、上海輕工院的一批專家利用厭氧技術做了一批酒精廢水的處理。我們也做了一些經典工藝，當年國內酒精的年產量大概600多萬噸，我們做到200多萬噸。

編外話

什么叫做好的厭氧技術?我認為標準是“兩低兩高一穩定”——投資低、運行費用低、污染物去除率高、沼氣產率高、運行穩定，同時不產生更多的污染問題。

項目簡介-某白酒污水處理工程

廢水特點：白酒廢水，廢水有機物濃度高、可生化性高。進水 COD 濃度45000mg-48000mg/L。設計進水量1000-3000 m³。

工程規模: 10座Φ10*16.5m厭氧塔。

造紙行業

1995年的時候我們也做了造紙廢水處理，但因為濃度低(COD濃度約1000mg/L)，水溫低我們放棄了。我個人認為造紙行業貢獻最大的是帕克環保，他們在珠三角地區做了較多的工程實踐。厭氧技術在造紙廢水行業也遇到了一些問題：首先是容易結石，由于厭氧塔的結構及材料問題，塔內特別容易結碳酸鈣，類似鐘乳石;其次，厭氧塔的價格貴，做得小，穩定性差;最后是水溫問題，但水溫問題基本上能解決，如在長三角地區，夏天大概需要30天降溫，冬天需要短時間加溫(如果車間改造的好基本上不需要加溫)，珠三角地區基本上是以降溫為主，加溫為輔。

對于厭氧塔結石的問題，我們大概用5年的時間解決了這個問題。2000年以后，造紙行業一噸紙產廢水量由90年代的40m³降到了20 m³，現在大概只有5 m³。以前很多的好氧處理工藝在旁邊加了厭氧塔，整體來看，造紙行業大約50%以上采用了厭氧處理技術。

項目簡介-某紙業廢水處理工程

廢水特點：

造紙廢水，有機物濃度高，懸浮物含量高，進水 COD 濃度5000mg-10000mg/L。設計進水量2000 m³/d。

工程規模: 2座10*22.5m高效厭氧塔

投入產出：日產出沼氣4000 m³左右

玉米淀粉行業

國內外進入市場可直接食用的淀粉及淀粉糖90%以上是玉米淀粉，除此以外還有紅薯淀粉、小麥淀粉、馬鈴薯淀粉等。玉米淀粉廢水做得最早的山東十方。1999年前后，十方在山東諸城一帶做了10多個項目。

但當時也遇到了一些問題，第一個問題是含有亞硫酸的浸泡水(玉米軟化水)進入了污水處理系統;第二個問題是產生了大量的鳥糞石(磷酸銨鎂)，系統運行得好的確會產生大量的鳥糞石，但可以通過不停地酸化酸敗使鳥糞石溶解，我們大概用4、5年的時間解決了這個問題。

玉米淀粉廢水遇到的問題首先也是溫度問題。 原來一噸淀粉用30~50噸水，現在一噸淀粉僅用1-2噸廢水，節水的效果使廢水溫度變高，同時廢水中COD濃度也變高了，COD濃度由2000~3000mg/L變為15000~20000mg/L，溫度和濃度的變化更利于厭氧技術的運行和管理，好氧就沒有了競爭力。

近幾年，國內厭氧技術在玉米淀粉廢水行業的應用達到60%~70%，將來可能還會有所提高，但這個行業目前基本是飽和的，大部分都是在做改造。我們目前主要是在做國外的項目，比如巴西、泰國、非洲、巴基斯坦等。

編外話

國內厭氧技術應用不成功的共性問題是溫度問題。1997年，我們第一次在檸檬酸行業提出來在國內做控溫厭氧。

其他行業

還有一些特殊行業，如制藥廢水。從行業的發展看，制藥廢水比較特殊，它要建立在小試、中試基礎上，然后借鑒于其他行業的厭氧技術。但厭氧技術差距不大，可能就在材料及前面的預處理上有所區別。

項目簡介-某醫藥廢水處理工程

廢水特點：醫藥廢水，有機物含量比較復雜難降解，進水 COD 濃度 3000mg/L 左右。

工程規模: 設計處理水量500 m³/d。新增 Φ9*18m的高效厭氧反應器，Φ7*10m 污泥選擇器，改造UASB、好氧池、二沉池等。

談厭氧技術的發展和未來

上世紀90年代中期以后，國內的厭氧技術應用發展很快，一個個的行業進行突破，應用面迅速擴展，從業人數也有所增加，但如果單從技術角度講，厭氧技術并沒有進步而且還有些后退。比如去除負荷，厭氧技術可以做到90%的去除率，但現在基本都是70%-85%，在這個前提下，其單位體積的去除負荷不但沒有增加反而非常快速地下滑。

因為大家追求的不是技術水平，而是擴展面。目前，只有帕克公司還在堅守高負荷，但高負荷導致投資成本更高，很多客戶會不認。

同時，厭氧技術的管理水平、自動化水平、工藝技術水準也在下降，主要原因是市場需求。“大家都在做，如果變得‘小眾化’，技術就會被淘汰掉，只有大眾化，在大家都呼吁厭氧的時候，厭氧才好做，但好做時大家就一起做，技術水平參差不齊，這樣技術平均值就下降了。”

未來，我認為厭氧技術還需要一次革命，就是低溫厭氧技術的攻破。 菌種是溫度問題，如果克服不了，厭氧技術不會有更大的進步了。但現在人的性格比較“糙”，低溫厭氧需要更加有耐性、更加穩定，而我們的服務對象及管理人員都不穩定——中國小孩得病了，恨不得今天開刀，明天就去當兵，這就是中國的態度，不講科學道理，這些導致我們最終可能還是會放棄厭氧技術的革新。

誰追求進步誰就會后悔——甲方不允許、環保局不允許、社會不允許，這就是我國的國情。沒有技術進步，將來應該會有一大批厭氧環保企業倒下去。對于厭氧技術，我們還有另外一個需求，就是微生物的預警技術，通過微生物的先期反應能提前12-24小時知道厭氧可能會出現什么問題，希望有人來做這方面的研究。

編外話

低溫厭氧技術將是厭氧技術的又一次革命。同時，我們還有個需求，就是微生物的預警技術，通過微生物的先期反映能提前12-24小時知道厭氧可能會出現什么問題，希望有人來做這方面的研究。

對于未來的產品，我們一方面準備做材料技術革新，從更低成本著手;一方面做系統的PLC，希望能做到：雖不能完全脫人，但至少可以“無人值守，有人巡視”。2000年之后，由于追求技術進步，厭氧反應器的類型由簡趨繁，未來預計會再回歸到相對簡單的結構，在目前的中高等負荷下，已經可以達到去除效果。

馬三劍教授是我國環境工程、市政工程、環保新能源、物聯網、儀器儀表等領域著名專家，蘇州科技大學教授。

1982年本科畢業于合肥工業大學,1985年于上海化工研究院獲得碩士學位,1989-1991年赴荷蘭Wageningen(瓦格寧根)大學學習，師從國際知名G.Lettinga教授,后設計出了自主知識產權的MIC厭氧反應器，并應用于工程實踐20多年, 申請和獲得專利40余項，發表學術論文80余篇。

2003年，馬三劍創建了蘇州科特環保股份有限公司，并擔任董事長。2014年公司掛牌新三板，2016銷售額預計超過2億元。

對待研究，馬三劍認為首先需要具備扎實的理論基礎，其次是豐富的實踐經驗、敏銳的行業動態與端正的科學態度，這也是他一直以來要求自己的標準。