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中國(guó)水網(wǎng)編者按：中國(guó)水網(wǎng)2010年9月——2011年2月開(kāi)展了“應(yīng)用MBR工藝萬(wàn)噸級(jí)/日以上規(guī)模的市政污水處理項(xiàng)目”專(zhuān)題調(diào)研，調(diào)查對(duì)象為規(guī)模在1萬(wàn)噸/日以上的市政污水MBR項(xiàng)目，結(jié)合調(diào)研問(wèn)卷和走訪等方式，并在2011年3月4日召開(kāi)了“MBR技術(shù)應(yīng)用”的專(zhuān)題沙龍活動(dòng)，涉及到設(shè)計(jì)院、專(zhuān)家、企業(yè)等100多人參加，本文內(nèi)容摘自中國(guó)水網(wǎng)《應(yīng)用MBR萬(wàn)噸級(jí)市政污水處理項(xiàng)目》調(diào)研報(bào)告。
目前各種制備MBR膜材料的方法、膜的耐污染性、硬度、強(qiáng)度、通量等指標(biāo)都不相同，這些關(guān)鍵性指標(biāo)也直接影響著MBR工程的投資和運(yùn)行費(fèi)用。MBR工程應(yīng)用在國(guó)內(nèi)近十年的迅速發(fā)展，也得益于膜材料的不斷進(jìn)步和膜組件的更新。
膜材料分析
目前用于MBR技術(shù)的膜材料可以分為高分子有機(jī)膜材料和無(wú)機(jī)膜材料兩種。其中高分子有機(jī)膜材料包括：聚烯烴類(lèi)、聚乙烯類(lèi)、聚丙烯腈、聚砜類(lèi)、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等;無(wú)機(jī)膜包括金屬、金屬氧化物、陶瓷、多空玻璃、沸石、無(wú)機(jī)高分子材料等。
就性能和成本來(lái)說(shuō)：有機(jī)膜成本相對(duì)較低，造價(jià)便宜，膜的制造工藝較為成熟，膜孔徑和形式也較為多樣，應(yīng)用廣泛，但運(yùn)行過(guò)程易污染、強(qiáng)度低、使用壽命短。無(wú)機(jī)膜相對(duì)耐酸堿和高溫，壽命長(zhǎng)，但成本高。
根據(jù)中國(guó)水網(wǎng)調(diào)查的數(shù)據(jù)，MBR項(xiàng)目采用的膜多為高分子有機(jī)膜(以PVDF為主)，全部受訪企業(yè)均生產(chǎn)或者采用高分子有機(jī)膜材料，僅有14.3%的企業(yè)生產(chǎn)或者采用無(wú)機(jī)膜材料。
PVDF材料制備方法分析
在膜材料的制備方面，主要有濕法紡絲和熱致相兩種模式的制備方法，濕法紡絲技術(shù)比較成熟，約占MBR市場(chǎng)容量的60%以上。熱致相制備方法由日本旭化成企業(yè)于2000左右推出，2005年開(kāi)始在中國(guó)市場(chǎng)應(yīng)用，目前最具代表性的項(xiàng)目是廣州大亞灣石化項(xiàng)目。天津膜天膜集團(tuán)也已經(jīng)研發(fā)了熱致相的制備和生產(chǎn)線，暫未推向市場(chǎng)。另有一種制備方法，是在濕法紡絲的基礎(chǔ)上增加支撐管，以GE和三菱為代表。目前這三種膜材料的制備方法都存在著一定的短板，而且每種短板對(duì)于MBR的推廣應(yīng)用都存在著一定的影響.
膜組件分析
膜組件主要有中空纖維、平板、和管式三種。膜組件的選擇主要依循4項(xiàng)原則：(a)性能：足夠的強(qiáng)度、通量、抗污染性、壽命;(b)穩(wěn)定性：清洗恢復(fù)性好，長(zhǎng)期運(yùn)行中能保持出水通量穩(wěn)定;(c) 節(jié)能型：結(jié)構(gòu)與流態(tài)、曝氣方式;(d) 易維護(hù)：易于安裝、拆卸、清洗等。
膜絲組成的最小單元是膜組件，膜組件按照一定的形式設(shè)計(jì)、安裝即為膜組器。各膜廠商均是以膜組器形式提供服務(wù)。目前主要有中空纖維膜組器、平板膜組器以及管式膜組器三種。生產(chǎn)中空纖維膜組器的廠商主要有GE-Zenon、三菱麗陽(yáng)、美能(Memcor)、陶氏(Omexell)、科氏(Puron)、膜天膜、碧水源等，生產(chǎn)平板膜組器的廠商主要有久保田、新加坡凱發(fā)(Hyflux)、東麗(Toray)、琥珀(Huber)、Bio-cell、斯納普、藍(lán)天沛爾等，生產(chǎn)管式膜組器的廠商主要有Norit X-Flow、新加坡凱發(fā)(Hyflux 陶瓷膜)南京化工大學(xué)(陶瓷膜)。
根據(jù)中國(guó)水網(wǎng)調(diào)查獲得的數(shù)據(jù)來(lái)看，在調(diào)查獲得的全部MBR項(xiàng)目中，有83.3%的項(xiàng)目采用中空纖維膜組件，其中全部萬(wàn)噸級(jí)以上的項(xiàng)目都采用了中空纖維膜組件，調(diào)研項(xiàng)目中涉及了如下膜廠商的項(xiàng)目，如GE、美能、三菱麗陽(yáng)、旭化成、西門(mén)子、膜天膜、碧水源等主要廠商。同時(shí)，包括四川漢旺污水廠、昆山鈔票紙廠廢水處理廠在內(nèi)的項(xiàng)目采用板框式膜組件，調(diào)研項(xiàng)目中涉及了如下平板膜廠商，如久保田、新加坡凱發(fā)、東麗、藍(lán)天沛爾、斯納普、siClaro等;而以重慶同興垃圾焚燒廠滲濾液處理項(xiàng)目為代表的少數(shù)項(xiàng)目則選擇了管式膜組件。中空纖維和板框式膜組件是目前我國(guó)采用最為廣泛的兩種類(lèi)型的膜組件，相比之下市政污水處理項(xiàng)目以采用中空纖維膜的MBR項(xiàng)目居多。
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