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    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”催生了大量的水務工程建設項目,污水處理行業也進入了新一輪大建設時代?!笆濉逼陂g,新建的污水處理廠規模達到約5000萬噸/天,投資達到1500余億元,提標規模達到約4200萬噸/天,投資達到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,中心城區各污水處理廠實施功能調整,其它所有污水處理廠都須進行提標改造。2017、2018年是本輪提標改造工程建設的高峰期,2019年以后,這輪大建設將逐步進入收尾階段。工程、設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,錦工風機也趕上了這波浪潮,環保風機出貨量達萬臺,服務幾十家世界500強企業,隨著這輪大建設工程的收尾,接下來的幾年可能要來個寒冬潮了,但風險向來與機遇并存。

    我國人均水資源量地區分布極不均勻,東部發達地區人均水資源短缺現象較為嚴重。同時水污染問題仍然十分嚴重。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效益。

    我國污水回用的發展現狀

    與日本、美國、以色列等國家相比,我國污水回用相對來說起步較晚。我國在50年代開始采用污水灌溉方式回用污水,污水回用事業大致經歷了起步、技術儲備、示范工程引導、全面啟動等階段,截止2018年,我國城鎮再生水利用量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、西藏等地還未啟動再生水利用。

    污水回用的技術路線比較

    現代污水處理技術可以分為一級、二級和三級處理工藝,污水回用即三級處理工藝,大致可分為以物化處理為主的“老三段”工藝(混凝-沉淀-過濾)、以生物反應為主的生物處理技術(BAF)、以超濾、微濾和反滲透膜技術為主的“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“膜生物反應器(MBR)”工藝。

    從污水回用的用途角度看膜技術的適用性

    目前再生水主要有五大類回用途徑,即城市雜用、景觀環境、工業用水、地下水回灌和農田灌溉,分別有不同的水質標準。若以北京市再生水回用用途為例,景觀環境用水占比92.1%,對有機物BOD5和營養鹽類指標氨氮、總氮、總磷的要求較高,膜技術具有較好的適用性。

    膜工藝的市場空間測算

    我們假設到2025年,各省再生水利用率將較當前明顯提高,假設2025年全國再生水利用率將從目前的15.98%提升至35%。預計2021-2025年再生水利用設施建設-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。

    MBR污水處理是現代污水處理的一種常用方式,其采用膜生物反應器MBR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相結合的新型污水處理技術,取代了傳統工藝中的二沉池,MBR過程實際上是一套污泥懸浮生長的活性污泥處理系統,采用微孔膜可以高效地進行固液分離,得到直接使用的穩定中水。又可在生物池內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,出水中細菌和病毒被大幅度去除,能耗低,占地面積小。與傳統工藝相比,MBR可以使活性污泥具有較高的MLSS值,延長其在反應器中的停留時間,提高氮的去處率和有機物的降解,這一過程可廣泛應用于有機物含量較高的市政和工業廢水處理領域,有利于水資源回用及公園景點水資源會用和社區發展。

    工藝流程:污水經格柵預過濾進入調節池后經提升泵進入生物反應器,通過PLC控制器開啟曝氣鼓風機充氧,這里的鼓風機可選用羅茨風機或回轉風機,羅茨鼓風機在生化池反應器起到鼓風充氧曝氣作用,生物反應器出水經循環泵進入膜分離處理單元MBR系統,并與活性污泥充分接觸,污水中的有機物被為生物降解,而其他不被降解的雜質則被MBR系統中的膜組件分離,羅茨鼓風機在膜池起低壓鼓風充氧曝氣作用,濃水返回調節池,膜分離的水經過快速混合法氯化消毒(次氯酸鈉、漂白粉、氯片)后,達到排放標準進入中水貯水池。此外輸送到MRB系統中的空氣,也是處理過程中非常重要的一部分,它可以促進反應器中流體的循環流動,提高活性污泥的降解效率,還可以使中空纖維之間發生相互摩擦,清潔膜組件的作用。


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