膜工藝污水回收利用大有可為

膜工藝污水回收利用大有可為

“水十條”催生了大量的水務(wù)工程建設(shè)項(xiàng)目，污水處理行業(yè)也進(jìn)入了新一輪大建設(shè)時(shí)代。“十三五”期間，新建的污水處理廠規(guī)模達(dá)到約5000萬噸/天，投資達(dá)到1500余億元，提標(biāo)規(guī)模達(dá)到約4200萬噸/天，投資達(dá)到430余億元，總體投資近2000億元。以上海為例，新建兩座污水處理廠，中心城區(qū)各污水處理廠實(shí)施功能調(diào)整，其它所有污水處理廠都須進(jìn)行提標(biāo)改造。2017、2018年是本輪提標(biāo)改造工程建設(shè)的高峰期，2019年以后，這輪大建設(shè)將逐步進(jìn)入收尾階段。工程、設(shè)備在前幾年有一定量的井噴，不少參與者賺的也是盤滿缽滿，錦工風(fēng)機(jī)也趕上了這波浪潮，環(huán)保風(fēng)機(jī)出貨量達(dá)萬臺(tái)，服務(wù)幾十家世界500強(qiáng)企業(yè)，隨著這輪大建設(shè)工程的收尾，接下來的幾年可能要來個(gè)寒冬潮了，但風(fēng)險(xiǎn)向來與機(jī)遇并存。

我國人均水資源量地區(qū)分布極不均勻，東部發(fā)達(dá)地區(qū)人均水資源短缺現(xiàn)象較為嚴(yán)重。同時(shí)水污染問題仍然十分嚴(yán)重。污水再生回用是解決水資源短缺問題的最佳方案，具有可靠性、多樣性、可行性及良好的生態(tài)效益。

我國污水回用的發(fā)展現(xiàn)狀

與日本、美國、以色列等國家相比，我國污水回用相對(duì)來說起步較晚。我國在50年代開始采用污水灌溉方式回用污水，污水回用事業(yè)大致經(jīng)歷了起步、技術(shù)儲(chǔ)備、示范工程引導(dǎo)、全面啟動(dòng)等階段，截止2018年，我國城鎮(zhèn)再生水利用量94.02億立方米，全國污水再生利用率（污水再生利用率=污水再生利用量/污水處理總量）為15.98%。分省份來看，北京、山東、內(nèi)蒙古、天津、廣東、河北、山西、江蘇、河南等省份污水再生利用率較高，上海、江西、廣西、西藏等地還未啟動(dòng)再生水利用。

污水回用的技術(shù)路線比較

現(xiàn)代污水處理技術(shù)可以分為一級(jí)、二級(jí)和三級(jí)處理工藝，污水回用即三級(jí)處理工藝，大致可分為以物化處理為主的“老三段”工藝（混凝-沉淀-過濾）、以生物反應(yīng)為主的生物處理技術(shù)（BAF）、以超濾、微濾和反滲透膜技術(shù)為主的“膜處理”工藝。其中，“膜處理”工藝又可分為以超濾或微濾為主的“單膜”工藝、以超濾或微濾+反滲透的“雙膜”工藝和以污水為水源的“膜生物反應(yīng)器（MJR）”工藝。

從污水回用的用途角度看膜技術(shù)的適用性

目前再生水主要有五大類回用途徑，即城市雜用、景觀環(huán)境、工業(yè)用水、地下水回灌和農(nóng)田灌溉，分別有不同的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。若以北京市再生水回用用途為例，景觀環(huán)境用水占比92.1%，對(duì)有機(jī)物BOD5和營養(yǎng)鹽類指標(biāo)氨氮、總氮、總磷的要求較高，膜技術(shù)具有較好的適用性。

膜工藝的市場空間測(cè)算

我們假設(shè)到2025年，各省再生水利用率將較當(dāng)前明顯提高，假設(shè)2025年全國再生水利用率將從目前的15.98%提升至35%。預(yù)計(jì)2021-2025年再生水利用設(shè)施建設(shè)-膜工藝總投資額為1055-2110億，其中膜材料銷售及換膜市場約333億元。

MJR污水處理是現(xiàn)代污水處理的一種常用方式，其采用膜生物反應(yīng)器MJR工藝是一種將活性污泥法和一體化浸沒式高效膜分離系統(tǒng)相結(jié)合的新型污水處理技術(shù)，取代了傳統(tǒng)工藝中的二沉池，MJR過程實(shí)際上是一套污泥懸浮生長的活性污泥處理系統(tǒng)，采用微孔膜可以高效地進(jìn)行固液分離,得到直接使用的穩(wěn)定中水。又可在生物池內(nèi)維持高濃度的微生物量，工藝剩余污泥少，極有效地去除氨氮，出水懸浮物和濁度接近于零，出水中細(xì)菌和病毒被大幅度去除，能耗低，占地面積小。與傳統(tǒng)工藝相比，MJR可以使活性污泥具有較高的MLSS值，延長其在反應(yīng)器中的停留時(shí)間，提高氮的去處率和有機(jī)物的降解，這一過程可廣泛應(yīng)用于有機(jī)物含量較高的市政和工業(yè)廢水處理領(lǐng)域，有利于水資源回用及公園景點(diǎn)水資源會(huì)用和社區(qū)發(fā)展。

工藝流程：污水經(jīng)格柵預(yù)過濾進(jìn)入調(diào)節(jié)池后經(jīng)提升泵進(jìn)入生物反應(yīng)器，通過PLC控制器開啟曝氣鼓風(fēng)機(jī)充氧，這里的鼓風(fēng)機(jī)可選用羅茨風(fēng)機(jī)或回轉(zhuǎn)風(fēng)機(jī)，羅茨鼓風(fēng)機(jī)在生化池反應(yīng)器起到鼓風(fēng)充氧曝氣作用，生物反應(yīng)器出水經(jīng)循環(huán)泵進(jìn)入膜分離處理單元MJR系統(tǒng)，并與活性污泥充分接觸，污水中的有機(jī)物被為生物降解，而其他不被降解的雜質(zhì)則被MJR系統(tǒng)中的膜組件分離，羅茨鼓風(fēng)機(jī)在膜池起低壓鼓風(fēng)充氧曝氣作用，濃水返回調(diào)節(jié)池，膜分離的水經(jīng)過快速混合法氯化消毒（次氯酸鈉、漂白粉、氯片）后，達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)入中水貯水池。此外輸送到MRB系統(tǒng)中的空氣，也是處理過程中非常重要的一部分，它可以促進(jìn)反應(yīng)器中流體的循環(huán)流動(dòng)，提高活性污泥的降解效率，還可以使中空纖維之間發(fā)生相互摩擦，清潔膜組件的作用。

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