再談MBR：破局的金鑰匙，“333”還有多遠？

市政污水處理走到現在面臨兩個(gè)重要問(wèn)題：城市水環(huán)境容量問(wèn)題、污水資源化問(wèn)題。有沒(méi)有可能以并不高昂的成本解決這兩個(gè)問(wèn)題？現在行業(yè)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(tài)環(huán)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(wù)的基礎上，不增加費用。

當前的污水處理行業(yè)已經(jīng)發(fā)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(kāi)來(lái)，放到天平上稱(chēng)一稱(chēng)：到底哪一種工藝從成本、從水質(zhì)、從環(huán)境效益來(lái)看是最優(yōu)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(gè)“3”目標：膜通量告別“精神內耗”

第二個(gè)“3”目標：氣水比降低，“電老虎”也會(huì )變

第三個(gè)“3”目標：噸水電耗回歸平民

結語(yǔ)：“333”是打開(kāi)未來(lái)之門(mén)的金鑰匙

市政污水處理走到現在面臨兩個(gè)重要問(wèn)題：城市水環(huán)境容量問(wèn)題、污水資源化問(wèn)題。有沒(méi)有可能以并不高昂的成本解決這兩個(gè)問(wèn)題？現在行業(yè)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(tài)環(huán)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(wù)的基礎上，不增加費用。

當前的污水處理行業(yè)已經(jīng)發(fā)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(kāi)來(lái)，放到天平上稱(chēng)一稱(chēng)：到底哪一種工藝從成本、從水質(zhì)、從環(huán)境效益來(lái)看是最優(yōu)的。

“333”破解“膜三貴”

MBR是其中一個(gè)選項?？紤]到水回用，MBR優(yōu)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(wèn)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(mǎi)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(wǎng)固廢網(wǎng)發(fā)表了《污水處理MBR再次走到變革前夜，時(shí)代呼喚破局者登臺》的行業(yè)論述文章，沉寂良久的MBR行業(yè)掀起了熱烈的討論。針對“膜三貴”，提出的“333”目標能否實(shí)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(shí)現，那就沒(méi)有其他工藝什么事了，太難了！” 一位膜行業(yè)資深專(zhuān)家也說(shuō)：“太難了！目標的實(shí)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(lǐng)域的顛覆性創(chuàng )新?！?/p>

“究竟有多難？”MBR真實(shí)的現狀水平和發(fā)展動(dòng)態(tài)，距離目標還有多遠？懷著(zhù)好奇，通過(guò)走訪(fǎng)、調研和信息收集等方式，我們想進(jìn)一步弄清楚。

我們再回頭看一下這個(gè)“333”目標：對于日處理規模萬(wàn)噸級以上的城鎮污水處理廠(chǎng)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(chǎng)全廠(chǎng)運行噸水電耗降至0.3kwh/m3以下。

專(zhuān)業(yè)人士認為，“333”目標的達成，意味著(zhù)MBR工藝實(shí)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(yōu)勢依然保留，屆時(shí)行業(yè)將會(huì )重新定義。

第一個(gè)“3”目標：膜通量告別“精神內耗”

第一個(gè)目標是關(guān)于膜通量。膜通量指的是污水環(huán)境中單位膜面積的可持續產(chǎn)水能力，指的是每平方米膜每小時(shí)可以產(chǎn)多少升水，這個(gè)指標代表著(zhù)膜產(chǎn)水效率的高低。

膜通量可能是MBR工藝污水廠(chǎng)的廠(chǎng)長(cháng)吐槽最多的地方之一，設備采購時(shí)說(shuō)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(wàn)噸/天的污水廠(chǎng)的實(shí)際產(chǎn)能，只能降低到4萬(wàn)噸/天甚至更低。一般膜池土建設計有10~20%預留膜位，膜廠(chǎng)家像計劃好的一樣，到點(diǎn)啟動(dòng)二次銷(xiāo)售，讓用戶(hù)再買(mǎi)一些膜把空位填滿(mǎn)。

所以對用戶(hù)來(lái)說(shuō)，有意義的是可持續的膜通量?？沙掷m膜通量越高，意味著(zhù)處理相同規模的污水，用的膜面積越少，膜投資成本會(huì )降低，膜池的土建也會(huì )小，噸水膜吹掃的曝氣量也會(huì )小。簡(jiǎn)單地說(shuō)，膜通量高可化解“膜三貴”中的買(mǎi)膜貴和用膜貴痛點(diǎn)，也有助于減少膜生產(chǎn)制造環(huán)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(guān)。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(yè)內已出現將膜孔盡可能做小的趨勢。早期歐美市場(chǎng)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(chǎng)的MBR膜的使用壽命大幅提升。

8月在業(yè)內的一個(gè)研討會(huì )上，蘇伊士的羅敏博士做了《可持續的LEAPmbr實(shí)現污水廠(chǎng)升級改造》的報告，提到在歐美市政領(lǐng)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(jīng)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(chǎng)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(jià)值。隨著(zhù)越來(lái)越多的膜廠(chǎng)家將孔徑小于50nm的超濾膜應用于MBR，膜的使用壽命會(huì )越來(lái)越長(cháng)。

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