IWA在2016年10月10日第十屆世界水大會上發(fā)布了專家組(IWA Specialist Groups,SGs)的新報告Global Trends&Challenges in Water Science,Research and Management。這份報告的版于2012年出版,由IWA的25個專家組對其所在領(lǐng)域的新興熱點進行了總結(jié)。今年發(fā)布的新版報告,延續(xù)了其對水行業(yè)不同領(lǐng)域新話題和前沿趨勢的探討,參與報告編寫的專家組也上升到了36個,所關(guān)注的方面更加全面和深入。
這份報告包含38篇不限形式的簡報,每篇文章除了水科研和管理方面的愿景和挑戰(zhàn)之外,還有各種技術(shù)細節(jié)和綜合性的解決方案,可謂是融合了IWA專家組成員智慧和熱情的集體成果。本期要關(guān)注的話題是水處理中的膜技術(shù)。
水處理中的膜技術(shù)
膜市場概述膜技術(shù)已經(jīng)進入了飲用水和污水處理的每個角落,包括市政、工業(yè)、深度污水處理和回用以及海水淡化。膜技術(shù)為與氣候變化密切相關(guān)的水資源短缺問題提供了有效的解決方案,利用膜技術(shù)不但可以有效分離傳統(tǒng)飲用水源中的污染物,而且可以將處理非常規(guī)水資源(如海水、經(jīng)處理的污水),使其能間接或直接用于飲用。這樣廣泛的應(yīng)用大大促進了膜技術(shù)在水處理市場的推廣。
2010年的膜市場表現(xiàn)強勁,但也存在著較大的具體領(lǐng)域和地區(qū)差異性。熱門的是基于反滲透的海水淡化(SWRO)以及污水處理的MBR技術(shù)。目前世界大的反滲透海水淡化廠是位于以色列的Sorek海水淡化廠,日處理規(guī)模高達624000m³,而很多反滲透海水淡化廠日處理規(guī)模都在100000m³以上。專家組成員對2016的市場態(tài)勢作出以下預(yù)估:
由于中水回用要求的增加、現(xiàn)有污水廠老化和提標(biāo)改造的需求、可用土地的限制以及工業(yè)用水量的提高,MBR技術(shù)的市場得到了成長的機會。在歐洲,GE水處理的Zenon中空纖維膜和Kubota久保田的平板膜是大型MBR污水廠常用的膜供應(yīng)商,但是運用新概念膜組件的新公司也正在慢慢地進入市政和工業(yè)MBR的市場。我們可以預(yù)想到未來幾年這個市場指數(shù)式的增長和激烈的競爭。
挑戰(zhàn)和市場驅(qū)動因素
總的來說,膜技術(shù)大部分的研發(fā)工作還是針對膜污染的分析和控制上,這幾乎是所有種類的膜在長期運行后遇到的問題。MBR污水廠的高能耗問題跟膜污染密切相關(guān),預(yù)計未來幾年的研發(fā)重心依舊會落在如何減低運行能耗和解決膜污染的問題上。
濃縮液的處置是另外一個挑戰(zhàn),尤其是高壓納濾膜和反滲透膜系統(tǒng)。為了解決這個問題,近幾年興起了膜蒸餾、正滲透和壓力延滯(pressure—retarded)滲透膜的研究。
影響膜市場的因素有很多,包括了投資和運行成本的下降、更加嚴(yán)格的出水標(biāo)準(zhǔn)、地區(qū)性的水資源短缺、對膜技術(shù)信心的增強、系統(tǒng)占地面積小、的除鹽率,這些積極因素都會加速膜技術(shù)在世界各地的市場拓展。新的需求來自油氣行業(yè)——頁巖氣壓裂(fracking)開采技術(shù)的興起引發(fā)了這個行業(yè)對膜技術(shù)的巨大興趣。