低碳背景下的MBR发展之路怎么走？

04如何降低膜的运行能耗？

从传统MBR工艺污水厂全厂各部分电耗占比来看，膜系统的电耗甚至占到了全厂电耗的一半。而从传统MBR膜系统各部分电耗占比来看，膜吹扫曝气鼓风机占比达到了75%。由此可看出，膜吹扫曝气是整个MBR工艺污水厂用电量最大的部分。

降低膜的气水比

控制膜运行能耗的一个关键问题就是如何降低膜的气水比。影响膜吹扫气水比的因素有：膜装填密度、膜通量高低、膜吹扫曝气形式。由此，世浦泰推出了膜吹扫节能脉冲曝气系统，传统MBR中空纤维膜（配套穿孔管曝气），膜吹扫气水比为 8:1~12:1。世浦泰高通量MBR中空纤维膜（配套节能脉冲曝气器），可以将膜吹扫气水比控制在 3:1~3.5:1。

白海龙也提出，关于膜曝气能耗高的问题，行业也在讨论，是不是采用振动膜技术会好些呢？

事实上，振动膜技术在国外已经历经了30年的发展，但仍未进入实质性的商业化应用。世浦泰也做过相关的研究，得出结论认为，如果达到与曝气吹扫相同的擦洗效果，需要高频振动，而高频振动能耗高于曝气吹扫方式；低频振动无法达到曝气吹扫相同的擦洗效果，采用低频振动方式虽然可能实现较低的运行能耗，但是以牺牲膜通量和膜池污泥浓度为代价的。

降低膜产水能耗

从膜系统吨水电耗占比看，膜产水泵电耗占比达20%，控制膜运行能耗的另一个关键问题是如何降低膜产水能耗。世浦泰在某市政污水项目中持续运行瞬时膜通量31LMH，完全依靠的是膜重力产水，只是在峰值的时候偶尔会启动产水泵，这样可以节省0.04度电。

MBR工艺优化

除了膜系统本身，其实膜工艺也有很大的优化空间。通常行业采用最多的A2O- MBR，白海龙强调，从功能上看没有问题，但膜系统的三段回流，意味着能耗比较高，现在国际上技术发展方向更倾向于一段回流，可有效降低回流的能耗。另外，新加坡某污水厂采用五段AO-MBR工艺，全厂吨水电耗仅0.27kwh。

05“333”引领膜行业变革，世浦泰将为MBR书写更广阔的应用场景

对于膜行业即将到来的变革，白海龙提到了“333”目标， “333”表示对于日处理规模万吨级以上的城镇污水处理厂而言，能够持续稳定运行的膜通量达到30LMH，膜吹扫气水比降至3：1以下，MBR工艺污水厂全厂运行吨水电耗降至0.3kwh/m³以下。这个目标的达成，意味着MBR工艺实现了与传统工艺相同甚至更低的投资成本、运行成本和全生命周期综合成本，而MBR工艺占地省、出水好的优势依然保留，届时行业将会重新定义。”

白海龙介绍，世浦泰参与的处理规模5万吨/天的市政污水处理厂项目中，可以将出水标准做到准四标准，与传统A2O工艺以及传统MBR工艺相比，世浦泰新MBR工艺的吨水电耗已经基本持平，甚至更低。建设成本方面，20年生命周期综合成本对比来看，已经持平或更低。

在现场互动环节，观众都比较关注，在未来的技术产品化以及高质量发展的背景下，世浦泰在技术方向上有哪些布局和深度思考，以及未来MBR的应用方向。

白海龙强调，产品本身的优化很关键，今年年底集团还会再推出一款更高通量的膜，气水比降到2：1，这是产品本身的精进。另外一方面，任何产品都离不开工艺，MBR工艺本身也有优化的空间，目前世浦泰正在德国做一个研究实验，厌氧氨氧化和MBR工艺相结合的研究，已经取得了非常好的效果，将会有更多的应用场景，这样产品本身就有更多的运作空间。

关于MBR应用场景，包括污水处理新建、改造、地埋，以及合流制初期雨水溢流污染控制等应用场景下，世浦泰已经取得了很好的成绩。另外一方面，包括自来水、直饮水等领域，MBR都有很好的应用前景。

现场，白海龙也介绍了几个典型的MBR应用场景。

膜法针对传统工艺污水厂的原位扩能提标是MBR经常出现的高频应用场景。污水厂项目案例设计处理规模为4万吨/天，需要扩容至8万吨/天。设计出水标准需要从一级A提标至准地表四类水标准。将二沉池改造成膜池及膜设备间，氧化沟改造成A2O生化池，实现整个产能翻倍。MBR工艺生化池污泥浓度远高于传统工艺，故相同规模所需的生化池池容只是传统工艺的一半。

此外，关于CSO合流制溢流污染、分流制混接、初期雨水污染等问题，采用管网分流制改造、海绵城市建设、调蓄池建设、CSO快速处理设施等方案，已经取得了一定的效果。但白海龙认为，挖潜现有污水厂能力，才是目前最经济的解决方案。

白海龙强调，挖潜现有污水厂能力实现雨季流量倍增。目前进入污水处理厂的污水浓度远低于设计院的设计值，因此利用传统A2O工艺，理论上雨季低进水浓度能够实现生化池冗余利用，但二沉池流量负荷成为瓶颈。

采用新型MBR工艺则效果更明显。如果原本采用的不是MBR工艺的污水处理厂，可以通过二沉池改膜池，实现流量翻倍。如果已经用的是MBR工艺的项目，采用具有高流量弹性的膜产品，也可以实现雨季流量翻倍。

MBR技术的进步，也必然引发污水处理行业趋势的变化。从目前政策和市场发展趋势来看，对于MBR工艺的需求正在提升。2021年，十部委推出《关于推进污水资源化利用的指导意见》，明确提升地级市污水资源化比例要求。其次，排放标准不断提高，以及土地资源紧张、邻避效应等问题突出。市场对地埋式污水厂的大力推进，以及污水厂原位扩能提标需求、新型污染物去除需求的提升等等，都促进了对MBR工艺的需求。

编辑：李丹