助推MBR技术健康发展

专访清华大学环境科学与工程系教授黄霞

作者:本网编辑 文章来源:《流程工业》(化工) 发布时间:2010-07-05


清华大学环境科学与工程系教授,博士生导师黄霞

由清华大学(环境科学与工程系)膜技术研发与应用中心主办的第二届清华大学膜生物反应器(MBR)培训,于2009年11月18日在清华大学近春园举办。本刊记者同期采访了清华大学环境科学与工程系教授、水环境保护研究所所长、膜技术研发与应用中心主任黄霞女士,了解了MBR技术在中国的发展历程及其未来发展趋势。

膜生物反应器(MRB)是一种将膜分离技术与传统污水生物处理工艺有机结合的新型高效的污水处理与回用工艺。上世纪60年代末期,分置式MBR开始投入应用,随后出现了浸没式MBR,由于其占地紧凑、过滤压差小等优势,在欧洲开始广泛应用。

MBR技术迅速发展

“1990~2000年,这十年间MBR技术在中国经历了实验室小试、中试研究以及小规模示范的过程。1996年,中国‘九五’攻关开始资助MBR研究,这标志着该技术进入了全新的技术创新阶段。进入新世纪,MBR技术在工业废水处理、城市污水处理中得以推广应用。现今,日产万吨以上规模的工程已经投入运行”,对于MBR技术在中国的发展历程,黄霞教授介绍说,“这项技术之所以在中国能如此快速的发展,我想有两个不可或缺的因素,一方面,我国水资源紧缺、环境污染治理迫在眉睫,加之传统的污水处理系统土地占用面积大、处理水质欠佳等因素,使得用户产生了对创新技术的需求;另一方面MBR技术在不断的优化、成熟(包括膜性能的增加和膜价格的大幅下降),也在不断地被企业了解和接受”。

致力推广MBR技术

经过近20年的发展,MBR技术在中国的应用已经走向市场化、规模化,在城市污水处理与回用、工业废水处理以及含有难以降解有机物废水处理过程中都有所应用,并具有较大的发展空间。

“然而,任何一项新技术的应用推广过程都是一个漫长而延续的工作”,黄霞教授感慨地说,“作为置身科技前沿的清华大学,我们环境科学与工程系膜技术研发与应用中心一直在努力进行三方面的工作,一方面是开展膜法水处理技术的研发,从研究内容上可以分为 :研究与开发适合不同水质和净化要求的膜法水处理工艺;对膜组器的结构和操作运行模式进行优化,降低运行能耗,提高运行稳定性;开展膜污染机理和控制对策研究,这是膜应用过程中的重要问题,可以说是影响系统稳定运行的关键所在(我们做了很多膜污染方面的研究工作,旨在提出实用、可行的膜污染控制技术。因为控制膜污染,是一个系统工程,需要把握各个环节,如膜材料的选择、膜组件的结构和布置优化、清洗方式的选择等)。

另外,要推广这项新技术为企业所用,搭建一个膜技术交流的信息平台,让更所的人更全面地了解新技术,并为其应用提供技术支持与服务。例如很多时候,企业在应用MBR技术时,由于不了解膜材料或膜组器的性质,导致整个工艺无法正常运行,这并非技术本身的缺陷,而是对工艺了解不够所致;中国现在MBR技术市场虽然发展迅速,但大型MBR工程的设计、运行和维护管理经验还有待积累。因此需要研发部门与企业联合起来,加强合作,为推进MBR技术在实际中更广泛的应用各尽其职。

其次,由于中国MBR技术推广应用起步较晚,目前还没有一个统一的设计技术标准,从工程设计角度来讲,无论工程公司还是设计院,多是凭经验工作。我们清华大学环境科学与工程系膜技术研发与应用中心希望将多年的研究经验系统化、标准化的以‘设计指南’的形式推广开来,并结合技术创新,最终为技术应用提供工程设计解决方案。这是未来MBR技术广泛推广应用所需要的,也是现在我们一直努力的方向。当然,这是一项持续工作,因为这不仅需要先进的技术支持,还需要结合实际工程案例、广泛的现场调研以及大量的数据积累,不过能为这个行业的发展做点贡献,是一件很荣幸的事情”。

未来发展

未来,MBR技术的推广应用将出现下一个快速发展阶段。黄霞教授解释说,“从技术角度来看,膜组器、膜材料性能的提高是推动膜工业发展的重要环节,从实际应用出发,工艺整体优化也是十分重要的。

目前,在中国市场上国外膜产品还是居多,中国膜材料、膜组器的生产企业相对较少。但是随着研发力量的壮大和技术推广的规模化,在未来,从材料、组器到工程设计领域,会有越来越多的中国企业参与到市场竞争中来,也将会有一个很好的发展空间”。

2008年底,全球最大的MBR项目——位于迪拜Jumeirah的22万m3/d项目已经启动。国内也已经有多个正在运行和建设中的日处理万吨级规模以上的MBR工程,MBR已成为城市污水和工业废水处理和回用方面一种很有吸引力和竞争力的选择,并被视为“最佳可行技术”,预计未来它将在全球市场中占有越来越重要的地位。

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