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国际在线:“IV类”水看MBR,MBR看碧水源

2018-07-25
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近年来,随着水环境治理政策的密集发布,着力打好碧水保卫战,再次成为水生态环境治理的重头戏。国家层面密集出台一系列政策并加快落地。在此前提出的污染治理七大攻坚战中,就有五项涉“水”。紧随其后,6月24日公布的《中共中央国务院关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见》提出,以2020年为时间节点,明确全国地表水劣Ⅴ类水体比例控制在5%以内。

地表水是指陆地表面上动态水和静态水的总称,包括各种液态的和固态的水体,主要有河流、湖泊、沼泽、冰川、冰盖等,污水处理厂排放的尾水也是地表水水源之一,其尾水的水质对地区地表水体的水质具有重要影响。据2017年《中国生态环境状况公报》显示,目前全国地表水中,劣Ⅴ类占8.3% 。

在此背景下,我国污水处理厂建设(包括提标改造项目)工作犹如开启了动力澎湃的发动机,正在各地全速展开。MBR膜生物反应器技术以出水水质高、占地面积小、运行稳定可靠等特点,被普遍看好。业内专家认为,多项政策不但对水环境、水行业及环保产业带来深远影响,还将为我国MBR膜产业带来巨大的应用空间。

本文看点

☑ 污水为什么要处理到地表水“IV类”标准?Why

☑ 污水如何处理到地表水“IV类”标准?How

☑ MBR技术哪家强?Who

一、污水为什么要处理到地表水“IV类”标准?

▶ 满足缺水地区城市发展的“开源”需求

图:地表水域功能分析

城市发展需要水资源。我国《地表水环境质量标准》将地表水域功能划分为五类,I~III类以饮用水源功能为主,IV类满足工业、娱乐用水需求,V类满足农业和一般景观用水需求。比该标准中V类水还差的水一般俗称为“劣V类水”,属于被污染的水,已丧失使用功能。

可见,达到“IV类”的水资源是满足城镇工业、农业、娱乐服务业等城市发展的基本需求。然而,《城镇污水处理厂污染物排放标准》与《地表水环境质量标准》为限值不同的两个标准,即使污水处理厂按照最严格的“一级A”标准执行,出水水质仍相当于“劣V类”水质,是不具有水域使用功能的。换句话说,对我国许多水环境负荷超载的流域和地区,城镇污水处理厂建在哪里,排污就在哪里,哪里就会形成黑臭水体。

图:地表水水质标准与污水处理厂排放标准

* CODcr是指采用重铬酸钾(K2Cr2O7)作为氧化剂测定出的化学耗氧量;

  BOD5是指5天内好氧微生物氧化分解单位体积水中有机物所消耗的游离氧的数量。

▶ 符合国家与多地区“污染减排”与“提标”的趋势

“碧水保卫战要'两手发力',一手抓污染减排,把污染物的总量减下来;另一手是抓扩容,就是抓生态系统的保护和修复,增强生态系统的服务功能,尤其是水生态系统的服务功能,让他有更大的接纳能力和净化能力。”首任生态环境部部长李干杰表示。

可见,由国标“一级A”到地表水“IV类”,主要污染物CODCr、BOD5和氨氮分别削减了40%、40%和70%,满足李部长所说的“抓污染减排”要求,并将对我国环境质量的改善起到极大的促进作用。

近年来,我国部分经济发达地区如北京、天津已率先将地方污水排放标准提升,浙江省亦于日前发布了《城镇污水处理厂主要水污染物排放标准》(征求意见稿),三个地区的地方排放标准均高于国标一级 A,与地表水Ⅳ类标准相当(总氮除外)。广东省亦明确要求,有条件的地区可以根据当地水环境容量适当提高排放标准,上海、深圳等地也在酝酿中。与国家污水处理厂“提标”相比,地方污水处理厂“提标”已“先行一步”。

二、污水如何处理到地表水“IV类”标准?

图:现有典型的水处理技术

污水处理的工艺有很多,但能快速、高效解决问题的却较少。近年来,通过以高科技环保企业碧水源为代表的一批以膜技术创新为核心竞争力的环保企业不遗余力地努力,研发出了一批污水处理及资源化新技术,使我国的城镇污水处理厂工艺技术和装备水平得到了很大提升。这些新型的污水处理技术是我国重点流域污水处理和资源化的创新力量,且投资和运行成本都逐年降低,正在成为传统技术的替代者。

以MBR膜生物反应器技术为例。MBR技术被认为是21世纪全球最具潜力和竞争力的污水处理与回用技术,随着技术成熟度提高和投资运行成本大幅降低,获得了行业的广泛认可和快速推广。与传统工艺相比,MBR工艺具有出水水质高、剩余污泥少、占地面积小、自动化智能化程度高、脱氮除磷效果好、运行稳定可靠等突出优点。

采用MBR技术新建和提标升级的污水处理厂可以将排放标准提高至地表IV类及以上的高品质再生水,是解决中国水资源紧缺、水污染严重、城镇黑臭水体泛滥等问题的最佳途径,正在我国的京津冀、太湖流域、滇池流域、珠三角等地区获得广泛应用。中国环保企业在MBR的研发、创新已经走到了世界领先地位。

三、MBR技术哪家强?

国内外MBR产品与技术厂家众多,水平参差不齐,选择可靠的厂家至关重要。

首先,从核心膜材料产品性能来看,中国碧水源与日本三菱、法国苏伊士(原美国GE)均位于第一梯队。其中,以自主创新为驱动力的碧水源引领了MBR技术在中国的发展,其突破少数发达国家的技术壁垒,掌握了先进的MBR膜材料制备方法,在膜产品的性能、膜材料的生产和膜成套装置的制造方面均已达到了国际一流水平。

图:碧水源膜生物反应器组器

其次,从工艺应用水平和业绩数量来看,在国内MBR市场,碧水源业绩份额超过70%,遥遥领先。早在2005年,碧水源承担设计和建设了我国首个大型MBR工程——密云再生水厂,标志着国内大规模MBR工程应用的开端。

截至目前,碧水源参与了首都水系、海河流域、太湖流域、巢湖流域、滇池流域、洱海流域、南水北调丹江口水源地等多个水环境敏感地区的治理,每天处理总规模超过2000万吨,每年可为国家新增高品质再生水超过70亿吨。

网址:https://www.thembrsite.com/largest-membrane-bioreactor-plants-worldwide/

在国际MBR市场,据专门统计MBR技术、产品及项目全球趋势的国际专业网站——the MBR site(www.thembrsite.com),近期发布的关于全球最大的MBR工程项目(含在建项目)及其运行商信息的最新统计数据显示,截至2018年5月25日,碧水源的大型(>10万吨/天)MBR工程数量达到27座,领先于苏伊士水技术与解决方案(原GE水处理与工艺技术)的15座,位居全球第一。

污水排放标准不断提高是大势所趋,符合国家的战略需求,以及满足人民日益增长的优美生态环境需要,“IV类水”标准的时代已经来临。MBR工艺因占地省、费用省、技术成熟等,已成为极具优势和潜力的“IV类水”主流技术,近年来发展迅速。碧水源通过自主创新研发,已掌握了先进的MBR制备、应用技术和丰富的工程实践经验,并逐渐成为MBR技术应用领域的全球领导者。

碧水源典型MBR工程项目

北京密云再生水厂

(中国第一座万吨级MBR再生水厂)

北京密云再生水厂设计规模4.5万吨/日,采用MBR工艺,出水水质优于国标一级A,至今已稳定运行超过11年。

吉林省吉林市污水处理厂

(东北地区最大的MBR工程)

吉林市污水处理厂总设计规模45万吨/日,其中采用碧水源MBR工艺35万吨/日(一期20万吨/日,二期15万吨/日),AAO工艺10万吨/日。本工程是东北地区最大的MBR再生水厂,MBR工艺主要出水指标达到地表IV类标准,对改善松花江流域水质起到积极作用,同时验证了MBR工艺在高寒地区的适用性。

湖北十堰神定河污水处理厂

(南水北调丹江口水库水源治理工程)

湖北十堰神定河污水处理厂经提标扩能改造后,总设计规模18万吨/日,其中采用碧水源MBR工艺14万吨/日,AAO工艺4万吨/日,两种工艺出水混合后主要水质指标优于国标一级A,该项目为保护南水北调水源地丹江口水库水质起到积极作用。

陕西西安经开草滩污水处理厂

(西北地区最大的MBR工程)

西安经开草滩污水处理厂设计规模20万吨/日,采用碧水源MBR工艺,主要出水指标达到地表水IV类水标准,为渭河西安段打造成生态文明典范工程提供有力保障。

云南昆明第十污水处理厂

(西南地区最大的全地下式污水处理厂)

昆明第十污水处理厂设计规模15万吨/日,采用碧水源MBR工艺,出水主要指标达到地表水IV类标准,本项目的建成为改善滇池水环境起到积极作用。本项目秉承集成式、集约化设计理念,以全地下式方式建设,地上为城市街心公园,占地59亩,吨水占地面积仅为0.26m²/吨,节约了大量的宝贵土地资源。

广东珠海前山水质净化厂

(华南地区最大的全地下式污水处理厂)

珠海前山水质净化厂总规模20万吨/日,其中一期规模10万吨/日,二期规模10万吨/日,主体工艺采用碧水源MBR工艺,出水主要指标达到地表水IV类水标准。