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熱頭條丨低碳背景下的MBR發(fā)展之路怎么走?


(資料圖)

在傳統認知中認為,MBR工藝投資高、運行成本高、換膜成本高,也就是業(yè)內所說(shuō)的“膜三貴”。但事實(shí)上,“在國際上,膜材料和膜應用已經(jīng)取得了巨大進(jìn)步,‘膜三貴’的問(wèn)題已經(jīng)得到了充分化解?!痹?022(第十四屆)上海水業(yè)熱點(diǎn)論壇上,上海世浦泰新型膜材料股份有限公司董事、總工程師白海龍提到,MBR技術(shù)的進(jìn)步,必然引發(fā)污水處理行業(yè)趨勢的變化?,F場(chǎng)他以“低碳背景下的MBR發(fā)展之路”為主題,進(jìn)行了分享。

白海龍

01全球化布局,深耕中國市場(chǎng)

世浦泰集團是全球領(lǐng)先的高端膜制造企業(yè),中國總部位于上海,歐洲業(yè)務(wù)總部位于德國Simmern/Hunsrueck,在中國和歐洲都設有制造基地,在加拿大和匈牙利設有膜技術(shù)研發(fā)中心,是以先進(jìn)的水處理技術(shù)、實(shí)施工藝和核心設備為依托的全方位一站式水處理服務(wù)提供商。

在水處理領(lǐng)域,Supratec代表著(zhù)先進(jìn)、可靠和節能的環(huán)保技術(shù),在德國已有近50年的歷史,目前在全球已擁有6000多項水處理應用案例。

世浦泰集團組織架構

目前世浦泰集團的第二大股東是長(cháng)江生態(tài)環(huán)保集團,集團第一大主營(yíng)業(yè)務(wù)是膜業(yè)務(wù),第二大業(yè)務(wù)是曝氣業(yè)務(wù)。產(chǎn)品系列包括:水處理膜產(chǎn)品及工藝包、節能曝氣系統以及村鎮分散式污水處理系列產(chǎn)品。

世浦泰集團發(fā)展歷程

世浦泰集團扎根于中國,整合全球技術(shù)資源,建立了完善的全球技術(shù)網(wǎng)絡(luò )及產(chǎn)業(yè)鏈,將國際最先進(jìn)的水處理技術(shù)及產(chǎn)品導入中國,能夠更好地服務(wù)于國內國際雙循環(huán)。目前世浦泰在加拿大、德國、匈牙利以及中國上海等地都設有專(zhuān)門(mén)的研發(fā)中心。加拿大研發(fā)中心主要是膜材料研究,德國及匈牙利研發(fā)中心主要負責膜制造工藝研究,而中國的研發(fā)中心主要聚焦在膜系統集成應用研究。其中,世浦泰集團在德國的膜生產(chǎn)基地,是全球最先進(jìn)的水處理膜全自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)之一,年產(chǎn)500萬(wàn)平方米超濾中空纖維膜以及500萬(wàn)平方米超濾平板膜。世浦泰浸沒(méi)式超濾膜系列產(chǎn)品,可用于污水MBR、供水及再生水超濾。世浦泰外壓式超濾膜產(chǎn)品,可用于供水及再生水超濾。目前,集團各類(lèi)產(chǎn)品已銷(xiāo)往全球30多個(gè)國家。

02兩增一減技術(shù)提升方向,解決“膜三貴”難題

MBR又稱(chēng)膜生物反應器(Membrane Bio-Reactor),是將活性污泥法與膜分離技術(shù)相結合的新型水處理技術(shù)。

傳統對于MBR工藝的認知中認為,MBR工藝的優(yōu)點(diǎn)是,出水標準高(可達到準三/四類(lèi)水和回用水標準),占地面積?。ㄕ嫉孛娣e不到傳統工藝的一半)。但是業(yè)內認為MBR工藝也有三大劣勢:投資高、運行成本高、換膜成本高,業(yè)內稱(chēng)之為“膜三貴”。

白海龍表示,目前,在國際上,膜材料和膜應用已經(jīng)取得了巨大進(jìn)步,“膜三貴”的問(wèn)題已經(jīng)得到了充分化解。

MBR技術(shù)的進(jìn)步方向可以歸納為兩增一減:兩增指的是膜通量大幅增加、膜壽命增加。也就意味著(zhù),處理同樣量的污水,膜的占用面積越來(lái)越小,原材料的消耗量也會(huì )越來(lái)越少。一減指的是,膜的運行能耗減少,這就解決了買(mǎi)膜貴和用膜貴、換膜貴的問(wèn)題。

03如何增加膜通量、提升膜的使用壽命?

在MBR技術(shù)進(jìn)步的探索過(guò)程中,膜孔徑是很關(guān)鍵的因素之一。白海龍認為,在MBR領(lǐng)域,普遍對膜孔徑不是很關(guān)注,但是這個(gè)環(huán)節又是非常重要的。以0.1微米為界,0.1微米以上的是微濾,0.1微米以下是超濾。白海龍指出,目前國際趨勢是MBR工藝的膜孔徑會(huì )越做越小,如國際的一線(xiàn)膜品牌都把膜孔徑做到了0.03微米左右,世浦泰的膜產(chǎn)品平均孔徑也都做到了0.03微米。之所以把膜孔徑做的這么小,主要是考慮到細菌的尺寸,細菌的尺寸一般大于0.2微米,將膜孔徑平均控制在0.03微米,主要是考慮孔徑要小于細菌在膜抽吸過(guò)程中的收縮直徑,一旦細菌穿過(guò)膜孔就會(huì )在膜孔內部繁殖筑巢,引起濾膜不可恢復性的污染。

很多時(shí)候,濾膜達到最終的使用壽命,并不是因為膜的機械性破損,大多數情況是因為不可恢復性的膜污染導致膜產(chǎn)水量的衰減,即使通過(guò)頻繁的藥洗,膜通量都不能回歸到原來(lái)的狀態(tài)。

因此采用小孔徑超濾,在MBR系統中可以大幅延長(cháng)濾膜的使用壽命,同時(shí)膜孔徑做小,藥劑成本也可以節約一半。

白海龍指出,關(guān)于膜通量指標的提高,行業(yè)有兩種技術(shù)路線(xiàn):一種是把膜孔做大。膜孔徑做大,純水通量高,但在污水中高通量就不可持續、流量彈性?。ㄆ骄ね?lt;20LMH,峰值膜通量<25LMH),同時(shí),膜通量衰減較快,膜使用壽命較短(生活污水 5~7年)。

第二種方式是把膜孔做小,但開(kāi)孔率提高??讖叫∏揖鶆?、開(kāi)孔率高,不僅純水通量高,污水中高通量也可持續、流量彈性大(平均膜通量25~30LMH, 峰值膜通量<55LMH),膜通量衰減也變慢,膜使用壽命長(cháng)(生活污水 10~15年)。

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