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污水资源化,是解决缺水的必要途径。我国的污水资源化利用,合理的产业政策引导和污水处理的技术创新两者缺一不可。膜技术能否在未来的污水资源化利用上占主导地位,也很大程度上取决于此。
2006年年底,北京市清河再生水厂建成投产,日供水达8万立方米,其中6万立方米高品质再生水作为奥运公园水景及清河的补充水源,每年可节约清洁水源3000万立方米。这是国内利用膜技术建成的最大的再生水厂,其最大的亮点就是采用了国际上先进的超滤膜水处理技术,为奥运公园和清河流域提供高品质的水源。
膜技术作为一门崭新的跨学科实用化技术,近年来在污水资源化利用方面渐露头角。除了在一些大型污水处理厂和再生水厂得到应用外,近几年随着节水减排的工作力度的加大,在钢铁企业、石化企业、电力行业等众多污水回用工程中,膜技术也得到了广泛应用。
那么,在水资源严重短缺的今天,膜技术在污水资源化利用中扮演着什么样的角色?膜技术会成为未来污水资源化利用领域的主导技术吗?本文将与大家共同探讨。
提高水资源利用率是当务之急
我国水资源的人均占有量仅为世界人均的1/4,水资源人均拥有量只有2220立方米,在全球范围内属于缺水国家。同时,我国还是世界上污水排放量最大、污水排放增加速度最快的国家之一。据2005年《中国环境状况公报》:2005年,我国废水排放总量为524.5亿吨。其中,工业废水排放量为243.1亿吨,生活污水排放量为281.4亿吨。近年来,我国各种废水及主要污染物的排放量处于逐渐增加的趋势。这一状况加剧了水资源紧缺的危机。
近年来,中国加大了水资源防治力度,倡导建设节水型社会,出台了一系列政策和法规,对节水起到了积极的推动作用。然而,不可否认的是,我国的水资源利用率仍然偏低,水资源浪费现象依然严重,农业灌溉用水利用系数一般只有0.45,发达国家已达到0.7-0.8;工业用水的重复利用率平均为62%,而发达国家平均为75%-85%。
对这一现状,中国农业科学研究院研究员姜文来认为,由于水资源短缺,我们必须扩展水资源的概念和内涵,必须认识到,污水也是重要的水资源,对其进行充分利用,不仅可以缓解水资源的紧张,增加水资源的有效供给量,而且通过污水处理再利用,可以减少对水资源的污染,对环境治理具有重要的推动作用。
提高水资源利用率,已成为我国水资源利用过程中的当务之急。
膜技术的产业化为污水资源化利用开辟了新路
要提高水资源利用率,就必须在污水资源化利用上做文章。膜技术作为当今世界上先进的污水处理技术,以其能耗低、效率高、污染少等特点在污水资源化利用上有着独特的优势。
经过50多年的发展,我国膜工业逐渐走向成熟。业内人士告诉记者:我国在超滤、微滤和反渗透等领域皆有大的突破,其中反渗透膜自主生产过去一直是个空白,现在至少有3家企业实现了产品的批量出口,微滤膜与超滤膜技术已趋近世界先进水平,并已形成一批有影响力的国产品牌。
中国膜工业协会秘书长刘宪秋告诉记者,膜法水处理可以与其他的深度水处理办法相媲美。污染物较多的污水处理,常规办法是沉淀、曝气、过滤,深度处理用活性炭、臭氧、紫外消毒等,该方法的不足是,投资大、能耗高、效率低,且处理后的水品质不高。现在,膜技术在价格上、技术上都有优势,通过膜分离能将工业污水中的有害物质脱出,作为工业新鲜水的补充水再循环回用。
据了解,现在所指的膜法通常是指反渗透膜的分离技术。在我国北方地区,以及一些沿海城市的工业污水回用基本都需要使用膜法,因为工业新鲜水按照各行业国家标准,对于盐有一个量的控制。随着我国膜工业产业化水平的提高,国产的反渗透膜、超滤膜、微滤膜的品质快速提升,使得国外的一些反渗透膜、超滤膜、微滤膜的价格也在逐步下降,这也进一步促进了膜技术在污水资源化利用工程中的大规模应用。
膜技术为“绿色奥运”做出贡献
2008年的北京奥运会,为我国膜技术在污水资源化领域的大规模应用推广创造了千载难逢的机会。
按照“绿色奥运”的目标,2008年北京市的污水处理率将提高到90%,并逐步实现《奥运行动规划》中污水零排放的任务。2006年,北京城区9座污水处理厂共处理污水7.8亿立方米,日均处理213万立方米,污水处理率达90%,提前实现了奥运水环境目标;再生水回用总量1.3亿立方米,再生水回用率达46%,今年将开建、续建4座再生水厂,实现再生水回用率50%的奥运目标。膜技术将以其独特的功能在水质的净化过程中得到大规模的应用。
作为北京市规划的9座再生水厂之一的清河再生水厂就采用了国际上先进的超滤膜水处理技术。它是以清河污水处理厂二级处理的出水作为水源,经过深加工后达到回用要求,通过压力管线供给使用方。据了解,该厂过滤池使用了6组超滤膜箱,污水处理厂处理后的二级出水在压力的作用下,从膜箱底部流入滤膜,采用0.02微米超滤膜对水进行过滤净化,再经过活性炭处理,臭氧消毒,达到国家4类水体标准,水质清澈透明,无色无味,这一技术在国内大型再生水厂中为首次应用。
膜技术为2008年北京奥运会建设“绿色奥运”的目标做出了贡献,膜技术在北京污水回用工程中的成功应用,也进一步推动了膜技术在我国污水资源化领域的应用推广,为污水资源化利用开辟了一条新路。
膜技术在污水资源化利用中将占主导地位?
据悉,随着水资源的日益缺乏,现在全国的工程技术人员都在关注污水回收利用,在上世纪90年代末之前,我国高排放的工业废水都是达标排放,并没有加以回用,现在经过膜技术处理后,能够把排放的水再回来循环使用。
据了解,工业企业的用水基本上采取分段供给,把工业污水作无害化处理后,再经过一些简单的过滤,作为工业循环水的补充水;如要作为工业新鲜水的补充水时,对水质的含盐量有一定的要求,这个时候就需要用反渗透技术进行脱盐,脱盐以后,用达标排放水和反渗透水进行勾兑,使整个水质的含盐量降低,这样再作为工业新鲜补充水。
在污水回用的整个过程,膜技术无疑起到了极其重要的作用。
近年来,国家在环境产业政策的引导、水政策的引导上也做了很多工作,取得了一定的成效。在2006年建设部、科学技术部联合制定的《城市污水再生利用技术政策》第7条再生水利用的技术创新中,就明文规定:“重点发展以膜技术和其它高效分离技术为核心单元的城市污水再生处理技术和成套化设备,推广应用先进适用、高效低耗、集成度高的工艺技术,淘汰落后的技术和设备。”去年国务院颁布的《国家中长期科技规划纲要》,也把水的综合利用与开发,以及工业废水回用,包括应用膜法技术处理水技术,提到了相当重要的位置。
但长期以来我国政府在科研投入上存在偏重于院所而轻视企业的现象,这在一定程度上阻碍了膜技术的产业化发展。膜技术作为一项实用技术,在国有企业盈利能力不强、民营企业自筹科研资金困难的情况下,政府应向企业加大科技投入,促进企业在核心技术、核心产品的突破。同时加强对企业的引导,对一些用水、耗水大户,政府应该积极做工作来引导他们尽快的、更快的大规模采用先进的能循环使用的水处理技术。
刘宪秋表示,目前我国膜工业还只是初步具有完整的体系,高端的膜产品还依靠进口,膜技术的推广应用,一方面要转变观念,让人们认识到膜技术在污水深度处理的优势;另一方面国家要完善相应的行业标准、加大政策支持力度。
膜技术在我国的水处理领域发挥着越来越重要的作用,而污水资源化,是解决我国缺水的必要途径。但对于我国的污水资源化利用,合理的产业政策引导和污水处理的技术创新两者缺一不可,膜技术未来能否在污水资源化利用上占居主导地位,也很大程度上取决于此。
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