膜生物反應(yīng)器（MBR） 產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟：“膜”法凈水
來源：科技日?qǐng)?bào) 閱讀：3711 更新時(shí)間：2015-07-30 09:35《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》(以下簡(jiǎn)稱“水十條”)發(fā)布3月有余，對(duì)城鎮(zhèn)污水處理、工業(yè)廢水處理、河流黑臭治理等提出多項(xiàng)“硬指標(biāo)”。“水十條”要求，到2020年，全國所有縣城和重點(diǎn)鎮(zhèn)具備污水收集處理能力，縣城、城市污水處理率分別達(dá)到85%、95%左右。
業(yè)內(nèi)人士分析認(rèn)為，在指標(biāo)約束和經(jīng)濟(jì)刺激雙重影響下，水污染治理相關(guān)產(chǎn)業(yè)將迎來萬億級(jí)的大“蛋糕”。根據(jù)環(huán)保部門測(cè)算，“水十條”的實(shí)施將直接購買環(huán)保產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品和服務(wù)超過1.4萬億元，間接帶動(dòng)約5000億元。
“‘水十條’是個(gè)宏觀的綱領(lǐng)性規(guī)劃，剛出臺(tái)數(shù)月，暫時(shí)還沒看到具體的‘實(shí)惠’”，7月15日，北京碧水源科技股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱“碧水源”)副總裁何愿平在接受科技日?qǐng)?bào)記者專訪時(shí)表示，“但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，對(duì)推動(dòng)MBR產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必將起到積極作用。未來幾年，MBR在國內(nèi)污水處理市場(chǎng)所占的份額將由目前的10%提升至20%左右”。
2010年12月，聯(lián)合了清華大學(xué)、中國環(huán)境科學(xué)研究院、人民大學(xué)等多家科研院所及業(yè)內(nèi)企業(yè)的膜生物反應(yīng)器(MBR)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟(以下簡(jiǎn)稱“聯(lián)盟”)在北京成立，碧水源為聯(lián)盟的發(fā)起及理事長(zhǎng)單位。
組織行業(yè)技術(shù)培訓(xùn)、為企業(yè)間技術(shù)合作牽線搭橋、聚焦行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定……在整合MBR產(chǎn)業(yè)技術(shù)資源，提升MBR產(chǎn)業(yè)整體技術(shù)創(chuàng)新能力上，聯(lián)盟正不遺余力地實(shí)踐著。
MBR：新型高效污水處理技術(shù)
污水生物處理技術(shù)的研究和應(yīng)用已經(jīng)有一百多年的歷史，目前已經(jīng)成為含有機(jī)污染物污水處理的主導(dǎo)技術(shù)，主要分為傳統(tǒng)的活性污泥法和新型的生物膜法。
采用活性污泥法的處理系統(tǒng)，出水的固液分離是在二沉池中靠重力作用完成，分離效率依賴活性污泥的沉降特性和沉淀池中水力條件等因素。一旦污泥膨脹，會(huì)導(dǎo)致出水中懸浮固體增加，出水水質(zhì)變差。在運(yùn)行過程中產(chǎn)生大量的剩余污泥，其處置費(fèi)用占污水處理廠運(yùn)行費(fèi)用的25%—40%。
MBR是由膜過濾取代傳統(tǒng)生物處理技術(shù)中二次沉淀池或深度處理中的砂濾池的水處理技術(shù)，集膜的高效分離和生物降解于一體。北京碧水源科技股份有限公司副總裁何愿平表示，與傳統(tǒng)的污水生物處理技術(shù)相比，MBR具有出水水質(zhì)優(yōu)良穩(wěn)定、剩余污泥量少、設(shè)備緊湊占地少的特點(diǎn)。
他進(jìn)一步解釋說，由于膜的高效截留，出水中懸浮固體的濃度基本為零，膜出水不會(huì)受生物反應(yīng)器中污泥膨脹等因素影響，出水水質(zhì)可達(dá)地表水四類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)工藝處理后的水質(zhì)。同時(shí)，剩余污泥量的減少可以降低污泥處理費(fèi)用和簡(jiǎn)化污水處理工藝操作。用膜組件取代了二沉池和過濾設(shè)備，工程占地面積也大為減少。
根據(jù)中國水網(wǎng)研究院不完全統(tǒng)計(jì)，截至2014年4月，調(diào)研的13家主要MBR企業(yè)共有138個(gè)萬噸級(jí)以上MBR項(xiàng)目，總處理能力近600萬噸/天。MBR工程在華北地區(qū)主要用于市政污水處理和再生水回用，在東南地區(qū)主要用來處理高濃度有機(jī)廢水與難降解工業(yè)廢水。
推廣MBR技術(shù)四大難點(diǎn)
隨著我國污水排放標(biāo)準(zhǔn)的日益提高，膜生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和膜材料價(jià)格的不斷下降，MBR技術(shù)正在逐步被國內(nèi)市場(chǎng)所認(rèn)可，進(jìn)入大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用階段。但相對(duì)于占據(jù)污水處理市場(chǎng)90%份額的傳統(tǒng)生物處理技術(shù)來說，MBR技術(shù)還只是個(gè)成長(zhǎng)中的“小兄弟”。
具備不少技術(shù)優(yōu)勢(shì)的MBR技術(shù)在推廣應(yīng)用也面臨一些棘手難題。MBR聯(lián)盟理事長(zhǎng)文劍平曾將其歸納為4大難點(diǎn)：膜長(zhǎng)時(shí)間在惡劣條件下工作，如何保證其使用壽命;污水中的棉絮、毛發(fā)等創(chuàng)傷性污染物對(duì)膜損傷極大，如何加強(qiáng)污水預(yù)處理以降低損傷;如何改進(jìn)工藝路線，極致地發(fā)揮MBR脫氮除磷的功效;缺乏國家層面的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，使MBR技術(shù)在推廣中受到一定限制。
在何愿平看來，以上難題不是單個(gè)企業(yè)可以解決的，而是需要將與MBR技術(shù)產(chǎn)業(yè)化相關(guān)的方方面面資源整合起來，竭誠合作，不斷完善。為此，由碧水源發(fā)起的MBR聯(lián)盟于2010年12月成立。清華大學(xué)、中國環(huán)境科學(xué)研究院、山東招金集團(tuán)、天津膜天膜等為聯(lián)盟成員單位。
MBR聯(lián)盟2013年10月經(jīng)科技部批準(zhǔn)，入選第三批國家產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略試點(diǎn)聯(lián)盟。該聯(lián)盟旨在搭建以MBR龍頭企業(yè)為主體的“產(chǎn)、學(xué)、研、用”相結(jié)合的創(chuàng)新平臺(tái)，整合行業(yè)科技資源，組織瓶頸技術(shù)攻關(guān)，加快研究成果共享與轉(zhuǎn)化，推動(dòng)MBR行業(yè)整體升級(jí)，提高M(jìn)BR行業(yè)國際競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)占有率。
MBR聯(lián)盟推動(dòng)企業(yè)技術(shù)合作
2014年9月召開的中國膜展上，由MBR聯(lián)盟組織編撰的《中國MBR產(chǎn)業(yè)發(fā)展白皮書》甫一亮相，引發(fā)業(yè)內(nèi)關(guān)注。為確保報(bào)告的準(zhǔn)確性和前瞻性，聯(lián)盟向會(huì)員單位發(fā)放了大量調(diào)研問卷，通過數(shù)月的統(tǒng)計(jì)收集數(shù)據(jù)，匯總成調(diào)研報(bào)告后報(bào)送業(yè)內(nèi)多位院士和專家審讀。
MBR聯(lián)盟相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，目前中國MBR市場(chǎng)已成為全球MBR市場(chǎng)的最重要組成部分，但國內(nèi)尚無MBR行業(yè)的發(fā)展綱要，因此作為行業(yè)牽頭人，聯(lián)盟聯(lián)合中國膜工業(yè)協(xié)會(huì)組織開展白皮書的編撰，希望通過系統(tǒng)評(píng)估中國MBR產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，為行業(yè)發(fā)展和企業(yè)經(jīng)營管理者提供扎實(shí)的決策依據(jù)。
在為行業(yè)發(fā)展積極謀篇布局的同時(shí)，MBR聯(lián)盟切實(shí)推動(dòng)了聯(lián)盟成員單位間的技術(shù)合作。何愿平舉例道，在聯(lián)盟的幫助下，碧水源和江蘇一環(huán)在格柵研發(fā)上進(jìn)行合作，取得了雙贏的效果。
格柵是放置在膜前面起保護(hù)作用的，用來阻擋各種纖維、渣物、廢紙等雜物進(jìn)入系統(tǒng)。格柵一方面要求極細(xì)，同時(shí)還要有很強(qiáng)的耐受力。在和一環(huán)合作前，為保證設(shè)備性能，碧水源所用的格柵都是進(jìn)口的。通過不斷溝通需求和試用一環(huán)研發(fā)的產(chǎn)品，最終一環(huán)生產(chǎn)出符合碧水源要求的格柵。“如果不是客戶指定，我們現(xiàn)在都用國產(chǎn)的格柵，不僅降低了成本，而且更耐用，相比之下，進(jìn)口的格柵顯得‘嬌氣’。”
亟須制定MBR技術(shù)國家標(biāo)準(zhǔn)
在何愿平看來，MBR技術(shù)缺乏國家標(biāo)準(zhǔn)是制約行業(yè)發(fā)展的一大瓶頸。由于缺乏統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，一方面各個(gè)企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品尺寸不一，為后續(xù)的維護(hù)和更換配件設(shè)置了障礙，另一方面，各個(gè)企業(yè)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)質(zhì)量良莠不齊，個(gè)別企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量較差容易給行業(yè)帶來負(fù)面影響，因此需要統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)以提高行業(yè)準(zhǔn)入門檻。
對(duì)此，文劍平也表達(dá)過類似的觀點(diǎn)，在不同場(chǎng)合呼吁制訂MBR技術(shù)國家標(biāo)準(zhǔn)的重要性。他表示，設(shè)計(jì)院相當(dāng)于是醫(yī)生開處方，由于沒有統(tǒng)一的國家規(guī)范，設(shè)計(jì)院就不愿意開處方，因?yàn)樵跊]有國標(biāo)的情況下采用MBR技術(shù)需要擔(dān)負(fù)更大的責(zé)任，投入更多的精力，而MBR技術(shù)與傳統(tǒng)污水處理技術(shù)所收取的設(shè)計(jì)費(fèi)卻差不多一樣，所以MBR技術(shù)在推廣過程中受到一定限制。
推動(dòng)MBR技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，是MBR聯(lián)盟成立的初衷之一。MBR聯(lián)盟相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，“關(guān)注標(biāo)準(zhǔn)”是聯(lián)盟的一項(xiàng)重要的工作議題，要發(fā)揮聯(lián)盟整體協(xié)作力量，推動(dòng)國家水處理標(biāo)準(zhǔn)的提高以及MBR行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定。
聯(lián)盟名片
膜生物反應(yīng)器(MBR)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟2010年12月23日在北京成立。聯(lián)盟由北京碧水源科技股份有限公司作為主發(fā)起單位，聯(lián)合清華大學(xué)、中國環(huán)境科學(xué)研究院、人民大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、中國科學(xué)院上海高等研究院等機(jī)構(gòu)共同發(fā)起成立。
聯(lián)盟致力于突破制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心技術(shù)，依靠自主技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展解決污水處理與資源化問題，為我國的水環(huán)境改善和緩解水資源短缺提供技術(shù)支撐。
