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污水资源回用中膜技术的发展历程及未来走向|阿里彩票


首页_阿里彩票登录-2000年初,污水处理行业的焦点开始转向水质的提高,对膜技术的市场需求迅速减少。 行业巨头美国通用电气于2006年以7.6亿美元收购了Zenon Environment Inc .取得了其屏幕/超滤膜技术,进入污水处理市场,在10年间占据了世界第二大MBR市场份额,2017年9月继中国之后的MBR供应商碧水源集团,从2001年创立之初开始,就坚定地实现了膜技术的发展趋势,2006年投资亚洲仅次于膜基地——“碧水源膜技术创新产业园”,通过巨大的技术革新构筑了企业的高速发展, 近年来,随着全球污水资源化理念的普及,概念水厂的明确提出,污水处理技术又进入了创新和变革,在这一创新中,膜技术依然很重要。 膜技术的发展自1784年人类发现渗透现象以来,膜技术经过了近几个世纪的缓慢发展,直到20世纪50年代,Hassler首次明确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构成了“技术发生爆炸” 膜生物反应器(MBR )和反渗透(RO )工艺在世界上正在迅速兴起,微滤膜取代了二沉淀池,反渗透法取代了传统的热法成为海水淡化的主流工艺。 但是,经过近30年的发展后,膜技术成为瓶颈,膜污染、运行成本、膜寿命等问题凸显出来。

2014年,荷兰第一个工业规模MBR市政污水处理厂在运营8年后选择自由恢复,引起行业内的震动,成本和运营成为业界关注的焦点,技术革新迫在眉睫。 同时,各国对污水处理的理念已经重新改变,污水处理厂从传统意义上的耗电量大的家庭变成了资源垃圾箱,水处理企业也从原来的能源消费者变成了资源生产者。

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在这个大趋势下,什么样的膜技术能满足市场的需要? 可能是每个膜技术从业者都必须考虑的问题。 膜技术应用于三大领域的市政污水处理膜生物反应器(MBR )工艺微滤膜(MF )和超滤膜(UF ),膜孔径在0.02-0.4 m之间,膜材料多为PVDF,膜配置主要使用中空纤维膜或平板膜。 最多的是,到2017年中国万吨级以上的MBR市政污水处理厂有200多个,预计到2018年底中国上市运营的MBR系统的合计处理能力将达到1400万吨/天,随着订单改建,这个数字依然迅速增加MBR市场的供应商主要包括SUEZ、三菱、碧水源、旭化成、天津膜天膜等。 过去10年来,以碧水源为代表的中国企业侧重于自律的研究开发,突破了少数发达国家的技术壁垒,已经掌握了最先进设备的MBR膜材料的制造方法,截至2016年2月,碧水源共计10万吨/天以上的MBR工程项目24个。

MBR膜模块的海水淡化脱盐反渗透膜(RO )应用于污水深度处理、脱盐、工业水循环利用等工艺。 孔径范围为0.1-1 nm,膜材料多为醋酸纤维素、聚酰胺等。

反渗透海水淡化工艺的能效比精制工艺提高了一位数,现在反渗透工艺获得了0.38亿吨/天的淡水,约占世界海水淡化市场份额的60% (市场份额还在提高,正在代替热法)。 据《国际工程科学技术发展战略高端论坛》报告,截至2015年底,中国已竣工海水淡化工程121项,海水淡化生产能力100.88万吨/天,过去4年充填增长率9.21% 随着膜材料成本和工艺改进,反渗透海水淡化水成本从8元/m3上升到平均值5元/m3。

反渗透膜供应商还包括陶氏化学、西门子、东丽、海德能源、津膜科学技术等。 工业污水深度处理工业污水深度处理工艺中,对于不同的污水类型,往往超过生化工艺和膜分离工艺相结合,提高微生物活性,提高入水水质的目的。 神华鄂尔多斯煤炭必要液化污水深度处理项目的工艺是A/O MBR UF RO。

该工艺A/O-MBR对COD展开了增强处理,大幅度减少了以前回收处理工艺中膜有机物污染的程度,在维持后期膜处理系统高回收率的基础上确保了多年的顺利运营。 针对项目场地小的特点,深度处理返回用系统使用双膜法工艺,双膜法工艺流程非常简单,结构紧凑,占地面积小,自动化程度低,操作人员简单,投入大量化学药品典型的双膜法工艺膜技术发展驱动力膜技术在中国迅速发展的主要驱动力有三个:环境压力、政策驱动、市场需求。

环境压力环境污染、水资源短缺是全人类面临的问题,在中国很常见。 根据2017年水利部发布的010~3010,2016年全国用水总量比2015年上升,用水效率提高,用水结构优化,水质状况整体恶化。 但是,与2015年相比,2016年的全国供水总量为6040.2亿立方米,比2015年增加了63.0亿立方米。

其中,地表水源供水量增加57.1亿立方米,地下水源供水量增加12.2亿立方米,其他水源供水量减少6.3亿立方米。 大自然水体供水量的增加不会进一步减少随着我国未来水资源循环利用的市场需求。 政策驱动与欧洲、北美等国的污水排放标准相比,我国的排放标准更高,监督管理更严格。

随着“水十条”、“十三五”计划、工业污水零排放等政策的大幅明确提出,膜技术市场在今后10-20年仍将保持高速发展的势头。 钱易院士是2016年在凤凰国际智囊团举办的2016年全球热点,是仔细观察未来发展的“十三五”论坛,与日本过去的经验相比,我国水污染管理还需要30年的时间,还有很长的路要走“十三五”期间高性能分离膜将使政策相反受益,相信水处理行业对创新型膜技术的市场需求依然很高。

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市场需求要求我国污水排放量大、水资源短缺压力轻、最终依赖膜技术的高效污水处理方式。 根据GEP Research 《2016年中国水资源公报》 2017年的调查,2000-2017年9月,中国的计膜技术与专利数量(包括发明者、实用新型、外观) 24340个项目(公开发表天数)相关。 随着膜材料和工艺运营成本的减少,膜技术极为经济。

2016年中国水处理膜行业市场规模同比增长17.6%,为600亿元,其中膜产品规模为190亿元,同比增长18.75%,为410亿元,膜工程市场规模同比快速增长17.14%。 工业污水处理由于其污水的特殊性,自由选择合适的处理技术尤为重要,技术课题更加引人注目,是创造膜技术市场需求的主要应用领域。 另外,近年来水处理市场向农村地区发展,今后5年间,分散型污水处理系统的市场需求不会大幅减少。 在这个市场上,需要占地面积更小、更难操作的系统,作为仅次于中国的膜供应商,碧水源扩大了这个市场。

未来技术南北节能降耗和污水资源化最终成为世界水务市场的发展方向也是中国水处理企业技术创新的市场需求。 因此,检测出了以下可能发展的细分技术和稍微引人注目的海外技术企业。

为了构筑同时硝化反硝化的膜曝气生物膜反应器(MABR )技术革新,在MABR工艺中,膜依然作为过滤介质,作为更微孔曝气和生物膜生长的载体而被关注。 空气通过膜孔逐渐扩散到水体中,通过控制曝气量,膜表面吸附生物膜,附近膜表面的微生物构成好氧区,膜表面识别水体的一侧没有氧气,因此构成厌氧区,中间构成氧气区,构筑同时硝化脱氮。 好处:需要气泡曝气。

资源利用率30-50%; 低有机负荷; 减少50%剩馀污泥的运用成本减少30%投资成本减少约80%等占地面积小,难以组装。 在大规模市政项目更新、高浓度有机废水处理、分散处理等领域有很大的优势。 值得关注的企业SUEZ作为过去5年GE水处理的坦率想法技术Zeelung MABR,为SUEZ在污水资源化领域提供了活力。

GE推出商业化最早应用的MABR,膜材料为有机聚合物中空纤维膜,膜丝非常粗,有效地膜面积大,世界上有一些商业化应用。 oxymem于2012年正式成立于爱尔兰。 在MABR膜材料、水力条件、运行成本等方面进行了十分改进。

Oxymem使用硅酮作为膜材料,大幅提高膜材料的强度,第四代产品的氧传递速度超过12gO2/m2.d,低于Zeelung MABR,未来发展势头强劲,其背后的战略投资机构Dow venture 对中国市场,其商务总监回答说,中国的水务市场非常大,Oxymem需要在中国寻找战略伙伴。 Fluence在澳交所发售的MABR技术公司Fluence通过使阿里彩票登录用辊式平板薄膜,可以减少约75%的能源消耗量,近年来发展迅速。

Fluence的前身是以色列Emefcy和美国RWL Water,两家公司于2017年7月分割为现在的Fluence Corporation. 2017年11月,Fluence关注中国的分散污水处理市场,与河南清水源进行协商战略合作关系2018年3月,通过合作伙伴江苏金梓环境,公司再次获得贵州省贞丰县1000吨/立方米污水处理设备订单,成为该项目完成后仅次于中国贵州省贞丰县的农村污水项目的一部分。 构筑低成本污水资源化的FO和RO结合技术革新有如下关注原理:渗透利用美浓盐水,利用渗透压,利用污水侧的水分子,利用渗透膜转移到盐的外侧,超过分离水和污染物的效果,反渗透脱盐盐水,再利用水资源。 优势:因此在渗透工艺中需要外部压力,有效蓄积污水中的有机污染物,同时增加RO的膜污染,大幅减少能耗,缩短膜寿命。 其工程应用于技术课题,集中于吸引液的自由选择和循环利用,属于尖端技术,目前还没有广泛推广应用,仅限于工业污水处理领域。

杭州水处理中心在“十二五”期间分担的国家科学技术受托计划课题“所以渗透到海水淡化的重要技术研究和模板中”最近顺利竣工检查,竣工现在世界上下一批500吨/天的东西渗透到海水淡化工程中。 值得注意的企业Forward Water Technologies为了解决问题吸收液的技术课题,将两者作为吸收液,低温时吸收液的渗透压平均为21 MPa,作为渗透驱动力。

然后,通过废热冷却使其气化,将盐切换为气体二氧化碳和TMA (三甲胺),分离吸引液和清水,同时将气化的吸引液转移到再生罐,可以循环利用。 迄今为止,Forward Water在加拿大安大略省查沙加市创建了一个小试点项目,验证了工业应用的可能性。

2017年11月,公司得到加拿大联邦政府和石油重镇艾伯塔州100万美元的资助,用于缓解水处理技术的商业化。 构建能源自给自足的厌氧MBR(AnMBR )技术创新,在将厌氧技术与膜分离融合、不利于厌氧菌生长、提高进水水质、处理污水的同时再利用生物甲烷能源方面备受关注。 2010年美国工程院院士McCarty在环境领域的顶级期刊EST上发表了关于厌氧MBR处理市政污水的能源自给自足、资源综合利用的文章,引起了世界范围的研究热潮。

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该技术从1978年以后就明确了,但由于膜污染的问题,没有得到大规模的应用。 但是,在污水资源化的理念下,该技术在市政和工业污水处理方面有广阔的应用前景。 目前,该技术在高浓度有机废水处理领域(如食品、啤酒工业废水)应用了很多工程,市场主要分为各大水务巨头,其中包括SUEZ、Pentair、ADI Systems等。

AnMBR系统资源再利用示意图可关注企业Pentair于1966年正式成立,致力于工业污水处理和脱盐技术,重点是能源和资源的再利用,享受非常丰富的膜技术创新和工程经验。 其置式厌氧MBR技术应用于食品饮料、酿酒等工业,再利用甲烷和洗涤水。 该技术在2013年阿姆斯特丹举行的国际水周中获得了Aquatech创新奖。

ADI SystemsADI-AnMBR工艺自2000年以来应用于大型水处理工程,具有20多年的工程经验,是厌氧MBR技术的领导者,为世界35个国家的客户提供可靠的解决方案。 该技术顺利用于美国某食品厂污水处理,处理量475 m3/d,进水COD 39 g/L,去除率达到99.3%,甲烷产量5,660 m3/d,同时节约运行成本约50%。 2017年7月美国污水处理企业Evoqua Water Technologies收购了ADI Systems,将其业务扩大到工业污水领域,11月Evoqua在纳斯达克证券交易所上市。

构筑零排放的膜精制技术革新,关注的是通过蒸气压的劣化(温度差)使水蒸气通过亲水性微孔膜,凝结成为纯水的过程。 膜精制技术原理示意图的优点:膜精制技术在理论上有100%的囤积亲率。 操作温度低,可以利用废热。

操作者压力低设备投资少等,完全没有膜污染的问题,寿命广。 通常海水脱盐系统的回收率超过40%到50%,通过这个结合过程,可以处理反渗透海水淡化后的低无盐水,将低无盐水排放量增加到30%,建立水和能源资源的有效利用。 引人注目的企业KMX加拿大创意技术企业获得了2017年GWI零排放技术创新奖,使用中空纤维膜的真空膜精制技术的水回收率平均为97%,与以往的热法相比,可以削减80%的能耗。

限于矿业废水、RO浓缩液、苦咸水等低盐废水处理。 Dais Analytic Corporation于1999年正式成立,有近30年的经验,享受纳米技术改造的无孔通水膜材料,其膜精制技术NanoClear? 可以处理含盐10-16%和COD低于120,000 mg/l的低盐低有机废水,需要预处理,水回收率为90%,膜通量常年维持在12-15 L/m2h,是同种膜精制技术的3倍。

Dais的CEO Tim Tangredi表示:“创新型膜技术推动了新产品的开发。 我们的Aqualyte? 复合膜顺利用于节能空气净化,在工业污水处理领域,中国15个地区也通过了测试检查,有较好的有界/反渗透膜系统,显示出更好的污染防止性能和更高的脱盐亲率。 Dais公司将于2018年在中国启动NanoClear吗? 系统单元的生产。 」在膜法甲烷制造技术的革新中,气体分离膜利用高分子膜的气体自由选择利用性不同,分离气体的技术备受瞩目。

将膜技术用于甲烷精制是污水资源化不可缺少的部分。 值得注意的企业EnviTec Biogas AG由2002年正式成立的EnviTec公司涵盖整个面积沼气生产价值链,包括沼气工程和沼气制造厂的计划、关键建设和调整与运营管理。

作为全球甲烷行业的领导者,该公司在世界范围内设计建设的甲烷工程达到600个,总设置容量超过420兆瓦,业务遍及德国、意大利、英国、法国、日本、美国等数十个国家,在甲烷领域有很多特点2017年6月,EnviTec公司和北京福威特科技有限公司正式合资公司“恩威泰科环能(北京)科技有限公司”2017年8月,四川宏吉投资有限公司与恩威泰科环签订了深入的战略合作协定,可以共同推进沼气技术在中国的落地应用。:首页_阿里彩票登录。

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