膜技术,中国水战略支点

   2011-04-06 中国化工报危丽琼

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4月1日,中国国际水技术展览会在北京国家会议中心举行。图为展会上展示的平板膜生物反应器净化水装置。该装置通过膜技术与生物处理技术相结合,可降解工业废水中的有机污染物。 (CFP 供图)

   
      中国严重干旱缺水,与埃及、沙特阿拉伯、利比亚、科威特等一起位列全球13个人均淡水资源最贫乏的国家。淡水资源短缺是中国水资源的现状。


    分离膜技术是20世纪末才兴起的一种水处理技术,目前还是一个很小的行业。2009年中国分离膜制品市场价值约为60亿元,加上相关的工程,国内市场规模约250亿元。但CCIN记者通过采访了解到,分离膜技术将在实施我国水资源战略中扮演重要角色。


    海水淡化 : 60%依靠膜技术


    淡水资源不足,人们只好把目光转向海洋,向大海要水。从国内来看,海水淡化已成为沿海多个省份在“十二五”期间瞄准的新经济增长点。今年年初,山东半岛蓝色经济区建设正式上升为国家战略,也是我国第一个以海洋经济为主题的区域发展战略。《山东半岛蓝色经济区发展规划》提出,鼓励有条件的生活小区、工业企业使用海水淡化水、再生水,加快建设一批海水淡化及综合利用示范城市。紧接着,《浙江海洋经济发展示范区规划》也获得国务院批复。


    中国膜工业协会秘书长尤金德告诉CCIN记者:“实现海水淡化的方法包括蒸馏法、膜法、离子交换法等。其中膜法技术因为效率高、无相变、能耗少、运行费低等优点,已经成为海水淡化的首选技术。目前我国反渗透膜的年生产能力约为400万平方米,国内已建成日产淡水100立方米以上的反渗透膜海水淡化装置近40套,总产水量为42.5万立方米/天,拟建和在建规模超过90万立方米/天。可以说当前膜法海水淡化工程的建设十分火爆。”


    据国家发改委环资司节水处处长杨尚宝介绍,据不完全统计,目前我国已经建成的海水淡化工程能力达到60万吨/天,其中有60%采用了膜法技术。相关“十二五”规划提出海水淡化能力达到220万~260万吨/天,未来5年是膜行业发展很好的阶段。


    据尤金德介绍,“十二五”期间,反渗透膜的产能将达到1000万平方米/年,性能达到国际先进水平,设计与建造20万~30万立方米/天的反渗透膜法海水淡化系统,新增海水淡化能力100万~150万立方米/天。随着海水淡化工程的规模化和成熟化,采用膜法进行海水淡化的工程比例有望进一步提高。

 

 


图为今年1月,唐山三友集团在曹妃甸新区举行海水淡化后的浓海水综合利用项目奠基仪式。该项目将于今年10月建成投产,通过膜法技术等将浓海水用于纯碱的生产。(特约记者 赵会平 摄)


    水循环利用 : 95%依靠膜技术


    “国家‘十二五’规划提出的节能减排方面的约束性指标有6个,其中之一就是单位工业增加值用水量降30%。这表明节约用水将成为常态。”工信部原材料工业司石化化工处罗其明说,“今年年初我们去黄河水利委员会调研,发现除了山西外,其他省份基本都超标用水,内蒙古用水超标40%。地方政府还纷纷介绍自己的煤化工项目。但有数据表明,以煤为原料制取1吨烯烃需要耗用新鲜水34~39吨。地方政府大多通过农业节水技术、水权置换等方法来获取工业用水。但即使这样,可用新鲜水的总量还是有限。可以预见,如果工业用水如此粗犷,必然会限制工业的发展。因此必须要有实现水资源循环利用的途径。从这个角度看,用于水处理和回用的膜产业面临着国家节能减排带来的机遇。”


    据了解,今年两会期间,各地纷纷公布了提高水资源利用率的目标。海南省提出到2015年,全省污水集中处理率达到80%以上;江西省提出开工建设30个工业园区污水处理设施及配套管网项目,力争全省县(市)污水收集率达到60%以上,城市污水集中处理率达到78%;四川省提出要提高工业用水重复利用率,努力降低万元工业增加值用水量。同时开展中水回用示范推广项目。


    据尤金德介绍,目前国际上废水回用领域的膜法处理工程已占到总量的95%以上。中国的膜材料也有90%以上用于水处理。中国拥有超滤膜和微滤膜制造厂商100多家,其中8家规模化企业的产能已超过3000万平方米/年,5家代表性企业售出超滤和微滤膜的合计处理水量为510万立方米/天。《分离膜行业“十二五”规划》提出,实现超滤和微滤膜产能4500万~5000万平方米/年,电驱动膜形成100万~130万平方米/年生产能力。这些产能的发挥将有利于我国废水利用目标的实现。


    提高饮水质量 : 100%依靠膜技术


    “今年中央1号文件把用水安全作为一项大事提及,而实现饮用水的安全处理,事实证明非膜法不可。尤其是要达到明年强制实施的生活饮用水新国标的标准,只能用膜法进行水处理。”尤金德说。


    据了解,《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006),最迟将于2012年7月1日强制实施。这个标准将饮用水指标由原标准的35项增至106项,并对原标准35项指标中的8项进行了修订。按照这个标准,需要用膜法对饮用水进行深度处理。


    水利部中国水利学会李贵宝博士说:“水利‘十二五’规划提出,要新增供水400亿立方米,水功能区水质达标率提高到60%。‘十二五’期间,用于农村饮水安全工程的投资就达1750亿元。要解决这些问题,膜法都是可以发挥作用的。”


    “以前市政很难接受膜法是认为膜法处理太贵。但2012年我国将强制执行新的饮用水卫生标准,这已经是目前世界上最严格的标准,靠传统工艺是不可能实现的,必须采用以超滤、微滤膜技术为核心的处理工艺。不仅大、中城市需要,小城镇也同样需要。”尤金德说。


    据了解,“十一五”末期,用膜法处理城市用水工程已经陆续开工。杭州、无锡、东营、北京等地建设了膜法水处理自来水厂,最高处理量为30万吨/天。北京去年年底规划的50万吨/天自来水厂已经通过认证。《分离膜行业“十二五”规划》提出,将建设处理规模为50万~75万立方米/天的自来水膜法净化工程。


    尤金德说:“早在2010年上海世博会上,以超滤膜为核心的直饮水系统就为参观世博会的海内外七千万观众提供了健康的直饮水,其主要卫生指标甚至优于欧盟标准。因此,如果分离膜行业‘十二五’规划如期实现,我国的饮用水质量将有质的飞跃。”

 

 


吉林石化污水处理厂生化反应池利用膜技术对废水进行处理,可去除其他技术无法去除的多种大分子杂质,有效改善了废水处理的质量。图为反应池全景。 (特约记者 毛人德 摄)

 

 
 
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