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低碳背景下的MBR发展之路怎么走?

时间:2022-11-29 15:00

来源:中国水网

作者:李晓佳整理

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在传统认知中认为,MBR工艺投资高、运行成本高、换成本高,也就是业内所说的“膜三贵”。但事实上,“在国际上,膜材料和膜应用已经取得了巨大进步,‘膜三贵’的问题已经得到了充分化解。”在2022(第十四届)上海水业热点论坛上,上海世浦泰新型膜材料股份有限公司董事、总工程师白海龙提到,MBR技术的进步,必然引发污水处理行业趋势的变化。现场他以“低碳背景下的MBR发展之路”为主题,进行了分享。

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白海龙

01全球化布局,深耕中国市场

世浦泰集团是全球领先的高端膜制造企业,中国总部位于上海,欧洲业务总部位于德国Simmern/Hunsrueck,在中国和欧洲都设有制造基地,在加拿大和匈牙利设有膜技术研发中心,是以先进的水处理技术、实施工艺和核心设备为依托的全方位一站式水处理服务提供商。

在水处理领域,Supratec代表着先进、可靠和节能的环保技术,在德国已有近50年的历史,目前在全球已拥有6000多项水处理应用案例。

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世浦泰集团组织架构

目前世浦泰集团的第二大股东是长江生态环保集团,集团第一大主营业务是膜业务,第二大业务是曝气业务。产品系列包括:水处理膜产品及工艺包、节能曝气系统以及村镇分散式污水处理系列产品。

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世浦泰集团发展历程

世浦泰集团扎根于中国,整合全球技术资源,建立了完善的全球技术网络及产业链,将国际最先进的水处理技术及产品导入中国,能够更好地服务于国内国际双循环。目前世浦泰在加拿大、德国、匈牙利以及中国上海等地都设有专门的研发中心。加拿大研发中心主要是膜材料研究,德国及匈牙利研发中心主要负责膜制造工艺研究,而中国的研发中心主要聚焦在膜系统集成应用研究。其中,世浦泰集团在德国的膜生产基地,是全球最先进的水处理膜全自动生产线之一,年产500万平方米超滤中空纤维膜以及500万平方米超滤平板膜。世浦泰浸没式超滤膜系列产品,可用于污水MBR、供水及再生水超滤。世浦泰外压式超滤膜产品,可用于供水及再生水超滤。目前,集团各类产品已销往全球30多个国家。

02两增一减技术提升方向,解决“膜三贵”难题

MBR又称膜生物反应器(Membrane Bio-Reactor),是将活性污泥法与膜分离技术相结合的新型水处理技术。

传统对于MBR工艺的认知中认为,MBR工艺的优点是,出水标准高(可达到准三/四类水和回用水标准),占地面积小(占地面积不到传统工艺的一半)。但是业内认为MBR工艺也有三大劣势:投资高、运行成本高、换膜成本高,业内称之为“膜三贵”。

白海龙表示,目前,在国际上,膜材料和膜应用已经取得了巨大进步,“膜三贵”的问题已经得到了充分化解。

MBR技术的进步方向可以归纳为两增一减:两增指的是膜通量大幅增加、膜寿命增加。也就意味着,处理同样量的污水,膜的占用面积越来越小,原材料的消耗量也会越来越少。一减指的是,膜的运行能耗减少,这就解决了买膜贵和用膜贵、换膜贵的问题。

03如何增加膜通量、提升膜的使用寿命?

在MBR技术进步的探索过程中,膜孔径是很关键的因素之一。白海龙认为,在MBR领域,普遍对膜孔径不是很关注,但是这个环节又是非常重要的。以0.1微米为界,0.1微米以上的是微滤,0.1微米以下是超滤。白海龙指出,目前国际趋势是MBR工艺的膜孔径会越做越小,如国际的一线膜品牌都把膜孔径做到了0.03微米左右,世浦泰的膜产品平均孔径也都做到了0.03微米。之所以把膜孔径做的这么小,主要是考虑到细菌的尺寸,细菌的尺寸一般大于0.2微米,将膜孔径平均控制在0.03微米,主要是考虑孔径要小于细菌在膜抽吸过程中的收缩直径,一旦细菌穿过膜孔就会在膜孔内部繁殖筑巢,引起滤膜不可恢复性的污染。

很多时候,滤膜达到最终的使用寿命,并不是因为膜的机械性破损,大多数情况是因为不可恢复性的膜污染导致膜产水量的衰减,即使通过频繁的药洗,膜通量都不能回归到原来的状态。

因此采用小孔径超滤,在MBR系统中可以大幅延长滤膜的使用寿命,同时膜孔径做小,药剂成本也可以节约一半。

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白海龙指出,关于膜通量指标的提高,行业有两种技术路线:一种是把膜孔做大。膜孔径做大,纯水通量高,但在污水中高通量就不可持续、流量弹性小(平均膜通量<20LMH,峰值膜通量<25LMH),同时,膜通量衰减较快,膜使用寿命较短(生活污水 5~7年)。

第二种方式是把膜孔做小,但开孔率提高。孔径小且均匀、开孔率高,不仅纯水通量高,污水中高通量也可持续、流量弹性大(平均膜通量25~30LMH, 峰值膜通量<55LMH),膜通量衰减也变慢,膜使用寿命长(生活污水 10~15年)。

编辑:李丹

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