E20丨看美能膜如何用“膜”法来实现污水资源化利用

  目前我国污水资源化利用仍处于发展不充分,利用水平不高的阶段,多个方面数据显示我国再生水利用量不到城镇污水排放量的15%,膜分离技术的提高和运用,能够在一定程度上促进水资源的利用,提高再生水的利用率。因此快速推进污水资源化利用成为促进解决水资源短缺、水环境污染、水生态损害问题,推动高质量可持续发展的必然选择,而高效低能耗的膜技术已成为污水资源化利用的首选。

  中信环境技术作为中国膜法水处理技术的先行者及推广者,历经近二十多年的深耕细作、专注执着,已发展成为全世界领先的环境系统解决方案提供商。“膜制造”作为中信环境技术最为核心的业务板块,旗下的美能膜,是全球极少数拥有微滤、超滤、纳滤和反渗透全系列膜产品研制和制造能力的膜系统供应商。就水处理领域来说,围绕污水资源化利用发展的方向,包括工业污水、大型市政污水、城市供水、再生水回用等领域,中信环境技术一直都在创新和布局。

  石油化工行业耗水量巨大,而且所产生的石化废水是一种高浓度、难生物降解的工业废水,水质可生化性差,处理难度大。石化废水包括炼油废水和化工废水:炼油废水的主要特征是高COD,高含盐,并且含有一定量的油;化工废水比炼油废水更复杂。

  中信环境技术与石化行业渊源颇深,早在2003年,就为中石化广州分公司提供污水深度处理回用项目提供膜装备及技术服务,成为国内最早将膜法水处理技术应用到万吨级工业污水处理领域的企业,为石化及其它行业工业废水达标排放与再生利用提供了新路径。2004年,完成中石化巴陵分公司己内酰胺污水处理系统改造工程,该项目也是国内首个己内酰胺废水MBR项目;同年,国内首个化纤污水MBR项目诞生在中石化洛阳分公司;2005年,为金陵石化炼油污水处理一期项目提供MBR技术,出色的治水效果及技术服务,赢得了客户的青睐,2007年,客户再次放心地将二期污水处理项目交给中信环境技术;2006年,中石油哈尔滨分公司污水处理及回用工程现场,首次插上了中信环境技术的旗帜;2009年,中信环境技术先后将中海油惠州、泰州、渤西等污水处理及回用工程收归囊下。不仅如此,中信环境技术以卓越的技术服务和优质的工程建设质量,被中海油授予优秀工程承包商。

  此后,在工业污水领域,中信环境技术通过MBR、CMF、UF、RO等世界领先技术,承建30多个大型石化废水膜法工程,日处理规模逾30万吨,在解决石化行业高含油、高含盐、高浓度的“三高”废水及回用难题方面积累了丰富的案例及技术经验,成为了中国工业废污水处理领域的膜法技术专家。

  作为中国膜法水处理技术的先行者及推广者,历经近二十多年的深耕细作、专注执着,中信环境技术的足迹早已遍及广东、山东、江苏、浙江、河北等工业发达地区,服务行业也从石油化学工业拓展到纺织印染、精细化工、食品、医药、皮革、造纸等众多行业,总处理规模逾200万吨/天,每年节约水资源相当于约70个西湖蓄水量。成为国内工业水处理领域技术能力强、涉及行业多、回用规模大的环保技术服务商。

  2010年开始,国家发改委等部委已将膜技术列入“十二五”重大产业技术予以专项支持,我国膜产业开始步入快速成长期。中信环境技术从始至终坚持大力实施“技术创新”发展的策略,深化产学研合作,不断强化企业研发力量,并将美能膜产品及技术从高难度的工业废污水处理领域拓展到大型地埋式市政污水等领域。

  2010年,中信环境技术首次将地埋式MBR处理技术方案引入国内,成就了我国首个地埋式市政污水处理MBR项目——广州京溪地下净水厂,成为国内首个全地埋式大型市政MBR项目,开创了国内污水处理新工艺的先河,为解决城市市政污水处理与土地资源紧缺矛盾提供了新思路,也为膜法水处理助力污水资源化利用提供了良好的借鉴。

  仅看外表,没人能想到,在如此优美的环境下还有一座污水处理厂。据了解,广州京溪地下净水厂采用中信环境技术全地埋式MBR工艺,厂区外观为园林绿化和独特建筑的技术方案,融合了城市“三旧”改造、景观提升和环保设施建设三大功能,整体上能节约30%～50%的建设用地,是全国吨水占地面积最小的城市生活垃圾污水处理厂。

  更值得一提的是,京溪净水厂的出水达到国家一级A标准,一部分在厂区作为生产水回用,应用于厂内设备冲洗、厂内园林绿化浇灌等,大幅度减少了自来水的使用量。另一部分作为沙河涌的景观补水来源,提升沙河涌流域两岸环境,充足表现“污水资源化利用”的观念,2011年～2020年7月补充沙河涌景观用水累计约2.8亿吨。

  2014年,中信环境技术携手行业翘楚北排集团,将奋斗的足迹印在了京城脚下,并成就了亚洲最大的地埋式MBR再生水厂——北京槐房再生水厂。槐房再生水厂2016年10月正式通水运行,采用AAO+MBR工艺,出水指标达到北京市《城镇污水处理厂水污染物排放标准》B标准,年产高品质再生水2亿吨,相当于100个昆明湖的水量,大多数都用在景观环境用水。

  E20环境平台董事长、首席合伙人傅涛认为,污水处理厂达标排放、稳定运营只是一个及格线,槐房再生水厂给我们打造了良好典范,在这个基础上,我们的从业者应该为污水处理行业描绘远景未来,从生态化、智慧化、资源化、社会化等角度,综合考量一个污水处理厂应有的面貌。

  中信环境技术在地埋式污水处理厂的成功实践,为行业提供了参考的样板。这些优质再生水出水均达准四类标准,可回用河涌治理及城市公共服务等,有力缓解城市水资源紧缺的局面,助创资源节约型城市。中信环境技术还将成功的经验不断复制和传播,并将地埋式MBR工艺应用到了再生水等领域,目前中信环境技术仅在北京、广州、成都三个城市的MBR应用规模就超过350万吨/日。

  伴随着我们正常的生活水平的提升,对饮用水水质要求也慢慢变得高。但工业化、城市化进程的加快,也带来了饮用水源污染物种类的持续不断的增加,化学安全性、新生物安全性和活性炭系统生物泄漏等一系列问题,促成了城市第三代饮水净化工艺——超滤膜工艺的诞生。

  中信环境技术的美能超滤膜技术,是一种采用孔径极小的选择性透过膜,如同一个“特别精细的筛子”,在压力差推动下通过水分子截留污染物,进而达到分离净化目的的水处理技术,代表着未来水处理发展的时代潮流,能更快速有效地去除饮用水中的大分子物质,经超滤膜处理后的水浊度在0.1NTU以下,大大优于国标小于等于1.0NTU的要求,有效提升了饮用水的感观效果。

  2019年,为有效解决白云北部由来已久的用水紧张局面,破解北部地区用水难题,广州北部水厂一期工程全面启用超滤膜处理工艺,建成全亚洲最大规模的单一超滤膜处理车间,规模60万立方米/日。自美能超滤膜车间的启用以来,出厂水水质100%达标,浊度基本维持在0.01～0.03NTU,颗粒数基本为0,出水水质很稳定。整个膜系统电耗仅0.038 KWh/m3,系统药耗低到可忽略。为当地居民送去更优质的自来水,并有效提升了广州市供水体系安全性及供水质量,缓解广州北部地区日趋紧张的供水形势,让广州北部片区150万居民将喝上更优质的自来水,实现城乡供水的统一调配。

  从2011年建成西南地区第一个超滤膜自来水厂——绵阳新永自来水厂项目,到2013年中国第一个UF+RO双膜自来水厂——烟台自来水公司莱山水厂项目,再到2019年北部水厂超滤膜车间产水,中信环境技术始终不渝致力于第三代超滤膜净水工艺技术的研发及应用,致力于为千万城市居民提供安全、卫生、可靠的饮用水保障,增进民生福祉。

  在膜制造领域,中信环境技术凭借全球化的资源配置,分别在中国南通、绵阳、北京、美国,新加坡等国家和地区建设了膜系统的研发和制造基地。2005年,美能新加坡工厂呱呱坠地,开启环保领域高端膜装备研发探索之旅;2017年,在长江经济带重镇南通市苏通工业园区,美能现代化研发制造基地拔地而起;2019年,美能美国工厂正式投产运营,全球化生产研发体系版图初现。目前,美能膜具有150多项专利技术,生产产能1000万m2/年,水处理应用规模逾1000万吨/日。目前中信环境技术美能已发展成为全系列膜产品的制造商,业务遍布全球多个国家和地区。

  在产品性能方面,美能膜综合性能突出:占膜池面积、体积均最小;处理单位污水,美能膜系统曝气能耗最低;处理市政污水达到一级A标准或更好水质时,电耗指标与传统工艺基本持平,比国内外其它同种类型的产品低10-40%;市政污水MBR膜有效寿命10年或以上,领先于目前国内类似产品;出水水质以及脱氮除磷的技术均优于国内同种类型的产品。目前研发的第三代、第四代的膜产品,攻克了耐氧化性问题,解决了MBR能耗高,膜污染导致运行不稳定的问题,为更大规模的推广应用创造了条件。

  中信环境技术建立了包括研发技术、膜制造、工程设计、工程建设、投资运营、膜产品售后技术服务在内的完整工程技术服务体系,已成为业内领先的供排水、环境治理整体解决方案提供商。旗下美能膜(Memstar)现已发展成为全世界为数不多的具备大规模高质量微滤、超滤、纳滤及反渗透全系列膜产品生产研发能力的行业领先品牌,拥有几十项MBR发明与实用新型专利技术设计,生产能力及出货量稳居世界同行企业前列,并在工业污水、市政污水、城市供水、再生水等领域落地多个标杆型项目。未来,中信环境技术将坚定践行央企使命与担当,坚持技术创新理念,用最好的“膜”法助力水资源可持续发展,为国家绿色发展贡献一份力量。