4月1日,中國國際水技術展覽會在北京國家會議中心舉行。圖為展會上展示的平板膜生物反應器凈化水裝置。該裝置通過膜技術與生物處理技術相結合,可降解工業廢水中的有機污染物。 (CFP 供圖)
中國嚴重干旱缺水,與埃及、沙特阿拉伯、利比亞、科威特等一起位列全球13個人均淡水資源最貧乏的國家。淡水資源短缺是中國水資源的現狀。
分離膜技術是20世紀末才興起的一種水處理技術,目前還是一個很小的行業。2009年中國分離膜制品市場價值約為60億元,加上相關的工程,國內市場規模約250億元。但CCIN記者通過采訪了解到,分離膜技術將在實施我國水資源戰略中扮演重要角色。
海水淡化 : 60%依靠膜技術
淡水資源不足,人們只好把目光轉向海洋,向大海要水。從國內來看,海水淡化已成為沿海多個省份在“十二五”期間瞄準的新經濟增長點。今年年初,山東半島藍色經濟區建設正式上升為國家戰略,也是我國第一個以海洋經濟為主題的區域發展戰略。《山東半島藍色經濟區發展規劃》提出,鼓勵有條件的生活小區、工業企業使用海水淡化水、再生水,加快建設一批海水淡化及綜合利用示范城市。緊接著,《浙江海洋經濟發展示范區規劃》也獲得國務院批復。
中國膜工業協會秘書長尤金德告訴CCIN記者:“實現海水淡化的方法包括蒸餾法、膜法、離子交換法等。其中膜法技術因為效率高、無相變、能耗少、運行費低等優點,已經成為海水淡化的首選技術。目前我國反滲透膜的年生產能力約為400萬平方米,國內已建成日產淡水100立方米以上的反滲透膜海水淡化裝置近40套,總產水量為42.5萬立方米/天,擬建和在建規模超過90萬立方米/天。可以說當前膜法海水淡化工程的建設十分火爆。”
據國家發改委環資司節水處處長楊尚寶介紹,據不完全統計,目前我國已經建成的海水淡化工程能力達到60萬噸/天,其中有60%采用了膜法技術。相關“十二五”規劃提出海水淡化能力達到220萬~260萬噸/天,未來5年是膜行業發展很好的階段。
據尤金德介紹,“十二五”期間,反滲透膜的產能將達到1000萬平方米/年,性能達到國際先進水平,設計與建造20萬~30萬立方米/天的反滲透膜法海水淡化系統,新增海水淡化能力100萬~150萬立方米/天。隨著海水淡化工程的規模化和成熟化,采用膜法進行海水淡化的工程比例有望進一步提高。
圖為今年1月,唐山三友集團在曹妃甸新區舉行海水淡化后的濃海水綜合利用項目奠基儀式。該項目將于今年10月建成投產,通過膜法技術等將濃海水用于純堿的生產。(特約記者 趙會平 攝)
水循環利用 : 95%依靠膜技術
“國家‘十二五’規劃提出的節能減排方面的約束性指標有6個,其中之一就是單位工業增加值用水量降30%。這表明節約用水將成為常態。”工信部原材料工業司石化化工處羅其明說,“今年年初我們去黃河水利委員會調研,發現除了山西外,其他省份基本都超標用水,內蒙古用水超標40%。地方政府還紛紛介紹自己的煤化工項目。但有數據表明,以煤為原料制取1噸烯烴需要耗用新鮮水34~39噸。地方政府大多通過農業節水技術、水權置換等方法來獲取工業用水。但即使這樣,可用新鮮水的總量還是有限。可以預見,如果工業用水如此粗獷,必然會限制工業的發展。因此必須要有實現水資源循環利用的途徑。從這個角度看,用于水處理和回用的膜產業面臨著國家節能減排帶來的機遇。”
據了解,今年兩會期間,各地紛紛公布了提高水資源利用率的目標。海南省提出到2015年,全省污水集中處理率達到80%以上;江西省提出開工建設30個工業園區污水處理設施及配套管網項目,力爭全省縣(市)污水收集率達到60%以上,城市污水集中處理率達到78%;四川省提出要提高工業用水重復利用率,努力降低萬元工業增加值用水量。同時開展中水回用示范推廣項目。
據尤金德介紹,目前國際上廢水回用領域的膜法處理工程已占到總量的95%以上。中國的膜材料也有90%以上用于水處理。中國擁有超濾膜和微濾膜制造廠商100多家,其中8家規模化企業的產能已超過3000萬平方米/年,5家代表性企業售出超濾和微濾膜的合計處理水量為510萬立方米/天。《分離膜行業“十二五”規劃》提出,實現超濾和微濾膜產能4500萬~5000萬平方米/年,電驅動膜形成100萬~130萬平方米/年生產能力。這些產能的發揮將有利于我國廢水利用目標的實現。
提高飲水質量 : 100%依靠膜技術
“今年中央1號文件把用水安全作為一項大事提及,而實現飲用水的安全處理,事實證明非膜法不可。尤其是要達到明年強制實施的生活飲用水新國標的標準,只能用膜法進行水處理。”尤金德說。
據了解,《生活飲用水衛生標準》(GB5749-2006),最遲將于2012年7月1日強制實施。這個標準將飲用水指標由原標準的35項增至106項,并對原標準35項指標中的8項進行了修訂。按照這個標準,需要用膜法對飲用水進行深度處理。
水利部中國水利學會李貴寶博士說:“水利‘十二五’規劃提出,要新增供水400億立方米,水功能區水質達標率提高到60%。‘十二五’期間,用于農村飲水安全工程的投資就達1750億元。要解決這些問題,膜法都是可以發揮作用的。”
“以前市政很難接受膜法是認為膜法處理太貴。但2012年我國將強制執行新的飲用水衛生標準,這已經是目前世界上最嚴格的標準,靠傳統工藝是不可能實現的,必須采用以超濾、微濾膜技術為核心的處理工藝。不僅大、中城市需要,小城鎮也同樣需要。”尤金德說。
據了解,“十一五”末期,用膜法處理城市用水工程已經陸續開工。杭州、無錫、東營、北京等地建設了膜法水處理自來水廠,最高處理量為30萬噸/天。北京去年年底規劃的50萬噸/天自來水廠已經通過認證。《分離膜行業“十二五”規劃》提出,將建設處理規模為50萬~75萬立方米/天的自來水膜法凈化工程。
尤金德說:“早在2010年上海世博會上,以超濾膜為核心的直飲水系統就為參觀世博會的海內外七千萬觀眾提供了健康的直飲水,其主要衛生指標甚至優于歐盟標準。因此,如果分離膜行業‘十二五’規劃如期實現,我國的飲用水質量將有質的飛躍。”
吉林石化污水處理廠生化反應池利用膜技術對廢水進行處理,可去除其他技術無法去除的多種大分子雜質,有效改善了廢水處理的質量。圖為反應池全景。 (特約記者 毛人德 攝)