近年来,水污染成为我国“头号”治污难题。多地爆发的水污染事件使公众对我国水污染严重的现状有了切身的体会。目前,全国河流Ⅳ—Ⅴ类和劣Ⅴ类污染占比近30%,地下水污染严重,工业废水重复利用率不足30%,城镇污水再生利用不足10%。
随着生活水平的提高和污染的加剧,人们对水质要求的提高不断推动水处理需求的升级。根据环保部的规划,“十二五”期间我国将把现有的出水标准为二级的污水处理厂全部提标为一级;重点流域的污水处理厂出水标准将提升为一级A。污水处理由原来的一级处理或二级处理提高为三级处理,经过三级处理以及相关处理流程和组成单元后的再生水,可扩大用处,直接作为城市饮用以外的市政用水,污水处理的需求和经费投入不断增加。因此,不管是从“量”的增加还是“质”的提高角度来看,都为污水处理行业带来了很大的发展空间。
众多业内人士指出,即将出台的《水污染防治行动计划》将决定未来五年甚至更长时间水处理行业的发展方向。据了解,正在酝酿中的“水十条”对工业污染、市政污水治理提出更高的要求,将分步骤、分区域的落实污水处理从二级排放标准提高到一级B的提标改造工作。要达成这一目标,除了资金投入外,治理新技术的推广应用是关键。
而在应对水资源短缺、节能减排和新能源等世纪挑战时,膜技术的战略作用崭露头角。与多数传统产业发展速度减缓和处于转型升级的阵痛期不同,膜生物反应器(MBR)作为一种新型污水生物处理技术,从现在起将迎来产值大幅增加的黄金十年。从近期看,预计到2015年,中国MBR累计处理能力将比2013年翻一番。
作为保证出水水质达到一级A标准的高新技术,膜生物反应器在以及中国市场获得了快速发展,但其作为一种高技术含量的工艺,面临的挑战也不容忽视。尽管相关企业将膜技术看成解决中国水污染和水短缺问题的“金钥匙”,相关市场前景广阔。但《中国MBR产业发展白皮书》坦承,MBR在市政污水处理领域存在处理能力降低的风险,同时,投资和运行成本高昂仍是市场扩展的挑战。
以国内市政污水万吨级以上处理规模项目的数据分析,MBR吨水投资成本在2000—2500元(包括土建、膜系统及其他设备),比传统活性污泥法项目的建设成本高出1/3左右。但如果考虑传统活性污泥法考虑三级过滤系统以达到相同的出水水质,两者投资差距会缩小到10%—20%。如果考虑土地成本,MBR技术将会有较大的优势。MBR工艺单元的电耗在0.6—1.0千瓦时/吨之间,药剂成本在0.2元/吨左右。MBR运行成本的降低是MBR技术的发展方向之一。
除了膜组件投资大以外,MBR的自动化程度较高,需要较为先进的设备,也增加了投资成本。据国内市政污水万m³/d以上处理规模项目数据分析,MBR吨水投资成本在2000元—2500元(包括土建、膜系统和其他设备)之间,比传统工艺高出1/3多。
对此,业内专家表示,如果考虑要达到相同水质,传统活性污泥法要配备三级过滤系统,这使得两者投资差距会缩小到10%—20%,同时,MBR工艺还会有比较大的土地节约优势。
此外,在运行费用方面,MBR工艺中电费和膜组件折旧费所占比重较高,这主要是因为曝气强度大于传统工艺,电耗较高;同时膜组件的清水反洗、化学药洗以及更换等,都增加了处理成本。
相关负责人表示,运行成本优化降低将是MBR技术的发展方向之一。与传统工艺相比,MBR技术需要做到更低能耗。