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污水处理行业再生水回用膜技术的发展历程及未来走向

2018-05-18 963 分享
      据宇墨Umore微信公众平台2018年5月11日讯 2000年初,污水处理行业重心开始转向水质的提高,对膜技术的需求迅速增加。行业巨头美国通用电气于2006年花费7.6亿美元收购Zenon Environment Inc.,获得其微滤/超滤膜技术,进军污水处理市场,十年间占据全球最大的MBR市场份额,并于2017年9月以32亿欧元将其水处理业务出售给SUEZ。而中国最大的MBR供应商碧水源集团,从2001年创立之初,便牢牢把握膜技术发展趋势,2006年投资建立亚洲最大膜基地——“碧水源膜技术创新产业园”,通过不断的技术创新实现了企业的高速发展,从创立到上市,仅用了十年时间。近几年,随着全球污水资源化理念的普及,概念水厂的提出,污水处理技术迎来了又一次革新和转型,在这场革新中,膜技术将依然是关键。
  膜技术发展概述
  自1784年人类发现渗透现象,膜技术历经近两个世纪的缓慢发展,直到20世纪50年代,Hassler第一次提出将膜应用于脱盐,随着材料科学的发展,膜技术在水处理领域实现了“技术爆炸”。膜生物反应器(MBR)和反渗透(RO)工艺在全球迅速崛起,微滤膜取代二沉池,反渗透法逐渐取代传统热法成为海水淡化主流工艺。
  然而,在经历了近30年的发展之后,膜技术遇到了瓶颈,膜污染、运行成本和膜寿命等问题凸显。2014年,荷兰首座工业规模MBR市政污水处理厂在运行8年后选择关闭,引起了行业内的震动,成本和运营成为业界关注的焦点,技术创新迫在眉睫。

  同时,各国对污水处理的理念已经发生了转变,污水处理厂从传统意义上的耗能大户,向资源回收站转变,水处理企业也从原来能源的消耗者向资源的生产者转型。在这个大的趋势下,什么样的膜技术才能满足需求?也许是每一位膜技术从业者需要思考的问题。

      我国污水排放量之大,水资源短缺压力之重,决定了必将更加依赖于膜技术这种高效的污水处理方式。根据GEP Research《水处理膜行业市场分析报告》2017年调查显示,2000~2017年9月,中国共有膜技术相关专利数(包括发明、实用新型和外观)24340项(按照公开日数量)。随着膜材料及工艺运行成本的逐步降低,膜技术将更具经济性。2016年中国水处理膜行业市场规模为600亿元,同比增长17.6%,其中膜产品规模为190亿元,同比增长18.75%,膜工程市场规模为410亿元,同比增长17.14%。工业污水处理因为其污水的特殊性,选择合适的处理工艺尤为重要,技术难点更加突出,是创新膜技术需求的主要应用领域。同时,近几年水处理市场正在朝农村地区发展,未来五年,分散式污水处理系统需求会不断增大,该市场中需要占地更小、更易安装操作的系统,作为中国最大的膜供应商,碧水源正在开拓该市场。
  未来技术走向
  节能降耗及污水资源化必将成为全球水务市场的发展方向,也是我国水处理企业技术创新的需求所在。为此,筛选出以下几项有发展潜力的细分技术和值得关注的海外技术企业。
    ● 实现同时硝化反硝化的膜曝气生物膜反应器(MABR)
  原理:在MABR工艺中,膜不再仅仅作为过滤介质,更作为微孔曝气和生物膜生长载体??掌üた字鸾ハ蛩謇┥?,通过对曝气量的控制,膜表面附着生物膜,靠近膜表面的微生物形成好氧区,远离膜表面接触水体的一侧由于没有氧气形成厌氧区,中间形成缺氧区,实现同时硝化反硝化。
  优势:无需气泡曝气;资源利用率30~50%;高有机负荷;降低剩余污泥~50%;降低运行成本~30%;降低投资成本达80%等;占地小,易组装。在大型市政项目升级改造、高浓度有机废水处理、分布式处理等领域有极大优势。

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