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    再談MBR:破局的金鑰匙,“333”還有多遠?

    時間: 2022-09-01 09:38

    來源: 中國水網

    作者: 全新麗

    市政污水處理走到現在面臨兩個重要問題:城市水環境容量問題、污水資源化問題。有沒有可能以并不高昂的成本解決這兩個問題?現在行業里最聰明的人都在思考,能不能找到足夠好的辦法,既能改善生態環境,提高人民的幸福指數,又能提升污水再生利用率?最好還能在超標準完成任務的基礎上,不增加費用。

    當前的污水處理行業已經發展到了從粗放走向精細化的階段,需要也能夠做到樣樣切開來,放到天平上稱一稱:到底哪一種工藝從成本、從水質、從環境效益來看是最優的。

    目錄

    再談MBR:破局的金鑰匙, “333”還有多遠?

    “333”破解“膜三貴”

    第一個“3”目標:膜通量告別“精神內耗”

    第二個“3”目標:氣水比降低,“電老虎”也會變

    第三個“3”目標:噸水電耗回歸平民

    結語:“333”是打開未來之門的金鑰匙

    市政污水處理走到現在面臨兩個重要問題:城市水環境容量問題、污水資源化問題。有沒有可能以并不高昂的成本解決這兩個問題?現在行業里最聰明的人都在思考,能不能找到足夠好的辦法,既能改善生態環境,提高人民的幸福指數,又能提升污水再生利用率?最好還能在超標準完成任務的基礎上,不增加費用。

    當前的污水處理行業已經發展到了從粗放走向精細化的階段,需要也能夠做到樣樣切開來,放到天平上稱一稱:到底哪一種工藝從成本、從水質、從環境效益來看是最優的。

    “333”破解“膜三貴”

    MBR是其中一個選項??紤]到水回用,MBR優勢明顯,因為其出水直接達到回用標準。而且它的出水,對于解決黑臭問題也是有很好效果的。MBR的劣勢也很明顯,“膜三貴”大家都知道:買膜貴(投資高)、用膜貴(運行成本高)、換膜貴(壽命短)。

    8月初,E20水網固廢網發表了《污水處理MBR再次走到變革前夜,時代呼喚破局者登臺》的行業論述文章,沉寂良久的MBR行業掀起了熱烈的討論。針對“膜三貴”,提出的“333”目標能否實現呢?大家是有疑惑的。

    在文章的留言區有一則評論提到:“‘333’目標要是實現,那就沒有其他工藝什么事了,太難了!” 一位膜行業資深專家也說:“太難了!目標的實現不僅僅涉及到膜組器應用層面的提升,更重要的是需要上游膜材料領域的顛覆性創新?!?/span>

    “究竟有多難?”MBR真實的現狀水平和發展動態,距離目標還有多遠?懷著好奇,通過走訪、調研和信息收集等方式,我們想進一步弄清楚。

    我們再回頭看一下這個“333”目標:對于日處理規模萬噸級以上的城鎮污水處理廠而言,能夠持續穩定運行的膜通量達到30LMH,膜吹掃氣水比降至3:1以下,MBR工藝污水廠全廠運行噸水電耗降至0.3kwh/m3以下。

    專業人士認為,“333”目標的達成,意味著MBR工藝實現了與傳統工藝相同甚至更低的投資成本、運行成本和全生命周期綜合成本,而MBR工藝占地省、出水可直接回用的優勢依然保留,屆時行業將會重新定義。

    第一個“3”目標:膜通量告別“精神內耗”

    第一個目標是關于膜通量。膜通量指的是污水環境中單位膜面積的可持續產水能力,指的是每平方米膜每小時可以產多少升水,這個指標代表著膜產水效率的高低。

    膜通量可能是MBR工藝污水廠的廠長吐槽最多的地方之一,設備采購時說好的15~18LMH膜通量,可用了兩年左右,膜通量就衰減到10~14LMH,設計的5萬噸/天的污水廠的實際產能,只能降低到4萬噸/天甚至更低。一般膜池土建設計有10~20%預留膜位,膜廠家像計劃好的一樣,到點啟動二次銷售,讓用戶再買一些膜把空位填滿。

    所以對用戶來說,有意義的是可持續的膜通量??沙掷m膜通量越高,意味著處理相同規模的污水,用的膜面積越少,膜投資成本會降低,膜池的土建也會小,噸水膜吹掃的曝氣量也會小。簡單地說,膜通量高可化解“膜三貴”中的買膜貴和用膜貴痛點,也有助于減少膜生產制造環節的碳排放和能源消耗。

    另一方面,可持續的膜通量與膜的使用壽命相關。膜的使用壽命到期,往往并不是機械結構損壞,而是膜通量出現了不可逆的衰減,頻繁藥洗也難以維持住通量。

    孔徑大于100nm微濾膜的普遍壽命在5年左右,行業內已出現將膜孔盡可能做小的趨勢。早期歐美市場MBR也曾廣泛使用微濾膜,而近十年已完成了30~40 nm超濾膜對微濾膜的全面替代,這使得歐美市場的MBR膜的使用壽命大幅提升。

    8月在業內的一個研討會上,蘇伊士的羅敏博士做了《可持續的LEAPmbr實現污水廠升級改造》的報告,提到在歐美市政領域MBR超濾膜的平均壽命已達到12.5年。

    此外,在歐美很多項目中,超濾膜還經常在雨季按晴天流量的150~200%的通量運行,具有非常好的流量彈性,這對于污水廠應對雨季峰值流量和水體溢流污染控制,具有良好的應用價值。隨著越來越多的膜廠家將孔徑小于50nm的超濾膜應用于MBR,膜的使用壽命會越來越長。

    膜孔徑均勻且開孔率高有助于提升可持續膜通量。2021年10月開始實施的《室外排水設計標準》,已經將MBR設計平均膜通量高值提高到25LMH。

    編輯: 李丹

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