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水污染治理領(lǐng)域
01.技術(shù)名稱
膜生物反應(yīng)器—超低壓納濾雙膜法污水資源化技術(shù)
02.適用范圍
水污染嚴(yán)重或水環(huán)境敏感地區(qū)、水資源匱乏地區(qū)。
03.技術(shù)內(nèi)容
技術(shù)原理
雙膜法污水資源化技術(shù)核心為膜生物反應(yīng)器(MBR)與超低壓納濾(DF)膜系統(tǒng)。高效脫氮 MBR 單元采用自主研發(fā)的 MBR 膜生物反應(yīng)器，運(yùn)用內(nèi)源反硝化強(qiáng)化脫氮、好氧池低溶解氧(DO<0.5mg/L)、碳源精確投加等技術(shù)，深度去除污水中的氮，同時(shí)為DF膜系統(tǒng)提供足夠的預(yù)處理效果，膜通量15LMH～25LMH。DF膜作為雙膜技術(shù)核心產(chǎn)品，能夠高效去除有機(jī)物和總磷，且適度脫鹽，膜通量17LMH～24LMH。該技術(shù)具有運(yùn)行壓力低(0.2MPa～0.4MPa)、產(chǎn)水回收率高(>90%)的特點(diǎn)，產(chǎn)水可達(dá)到《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)；DF 膜系統(tǒng)濃水經(jīng)以臭氧催化氧化處理技術(shù)為主體的濃水處理單元處理后出水COD<30mg/L，與 DF 產(chǎn)水混合后出水仍能達(dá)到GB??3838-2002 Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。MBR-DF雙膜法污水資源化技術(shù)路線如圖1所示。
圖1
主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
通過(guò)改進(jìn)制膜工藝，采用復(fù)合單體界面聚合技術(shù)，在復(fù)合單體中添加芳香胺類單體(如間苯二胺 MPD)調(diào)節(jié)納濾膜通量和脫鹽率的平衡關(guān)系，制備出具有選擇性適度脫鹽和高有機(jī)物去除率性能的納濾膜(DF)，具體包括：
(1)DF 膜對(duì)有機(jī)物、磷等截留率達(dá)90%，與強(qiáng)化脫氮 MBR 協(xié)同作用，出水水質(zhì)可達(dá)到GB 3838-2002湖庫(kù)Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。
(2)基于DF膜選擇性脫鹽特性和雙膜協(xié)同效應(yīng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)模式，系統(tǒng)產(chǎn)水回收率達(dá)90%。
(3)DF系統(tǒng)操作壓力低于 0.4MPa，能耗僅為0.2(kW·h)/m3～0.4(kW·h)/m3。
(4)DF系統(tǒng)總脫鹽率小于 50%。濃水易處理，通過(guò)混凝沉淀、高級(jí)氧化等工藝處理后，即可達(dá)到GB 3838-2002IV標(biāo)準(zhǔn)。
04.污染治理或環(huán)境修復(fù)效果
污水中有機(jī)物、磷等物質(zhì)去除率>90%，DF膜產(chǎn)水水質(zhì)可達(dá)到GB 3838-2002Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)；DF膜系統(tǒng)濃水經(jīng)處理并與DF膜產(chǎn)水混合后出水可達(dá)到GB3838-2002Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)。與“超/微濾—反滲透”工藝對(duì)比，DF膜工作壓力下降 50%～80%，能耗降低 40%～80%，產(chǎn)水回收率提高 15%～20%。
05.技術(shù)示范情況
該技術(shù)已應(yīng)用于北京、云南、河北、四川等地區(qū)，為改善水環(huán)境、開(kāi)發(fā)新水源提供了技術(shù)支撐，具有良好的示范作用。
北京市海淀區(qū)翠湖再生水廠項(xiàng)目主體工藝采用MBR-DF雙膜成套技術(shù)，MBR段設(shè)計(jì)規(guī)模2萬(wàn)m3/d，其中1.3萬(wàn)m3/d出水達(dá)到北京市《城鎮(zhèn)污水處理廠水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB 11/890-2012)B類標(biāo)準(zhǔn)；其余7000m3/d經(jīng)DF系統(tǒng)后產(chǎn)水主要指標(biāo)濃度低于GB3838-2002Ⅲ類標(biāo)準(zhǔn)，DF系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行壓力0.30MPa～0.38MPa，DF系統(tǒng)產(chǎn)水回收率達(dá)到90%，降低了工藝運(yùn)行能耗。出水用于翠湖濕地補(bǔ)水，促進(jìn)翠湖濕地形成良好的生態(tài)體系。
06.投資估算
北京市海淀區(qū)翠湖再生水廠項(xiàng)目工程總投資約5400萬(wàn)元，其中建筑工程費(fèi)約1000萬(wàn)元，設(shè)備購(gòu)置費(fèi)約2700萬(wàn)元，安裝工程費(fèi)約800萬(wàn)元。
07.投資回收期
北京市海淀區(qū)翠湖再生水廠工程投資回收期約13年。
08. 技術(shù)成果轉(zhuǎn)化推廣前景
到2025年，全國(guó)地級(jí)及以上缺水城市再生水利用率將達(dá)到25%以上，MBR-DF雙膜法污水資源化技術(shù)可產(chǎn)出穩(wěn)定的高品質(zhì)再生水，持續(xù)用于水系補(bǔ)水、景觀和市政雜用等，彌補(bǔ)我國(guó)當(dāng)前缺水現(xiàn)狀，緩解水資源短缺和改善水環(huán)境，具有廣闊的市場(chǎng)前景。
原標(biāo)題：國(guó)家綠色低碳先進(jìn)技術(shù)成果 |(二)膜生物反應(yīng)器—超低壓納濾雙膜法污水資源化技術(shù)
