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(yè)也進入了新一輪大建設時代。“十三五”期間，新建的污水處理廠規(guī)模達到約5000萬噸/天，投資達到1500余億元，提標規(guī)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(qū)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(huán)保風機出貨量達萬臺，服務幾十家世界500強企業(yè)，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(qū)分布極不均勻，東部發(fā)達地區(qū)人均水資源短缺現(xiàn)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(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、技術儲備、示范工程引導、全面啟動等階段，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(xiàn)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（MJR）”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(huán)境、工業(yè)用水、地下水回灌和農(nóng)田灌溉，分別有不同的水質標準。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%，對有機物BOD5和營養(yǎng)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。

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)相結合的新型污水處理技術，取代了傳統(tǒng)工藝中的二沉池，MJR過程實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行固液分離,得到直接使用的穩(wěn)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(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(yè)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(qū)發(fā)展。

工藝流程：污水經(jīng)格柵預過濾進入調節(jié)池后經(jīng)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(jīng)循環(huán)泵進入膜分離處理單元MJR系統(tǒng)，并與活性污泥充分接觸，污水中的有機物被為生物降解，而其他不被降解的雜質則被MJR系統(tǒng)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(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，達到排放標準進入中水貯水池。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，它可以促進反應器中流體的循環(huán)流動，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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