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节能环保
气升循环分体式平板膜-生物反应器
一、项目概况

    气升循环分体式膜生物反应器是中国科学院院重点项目、国家“九五”科技攻关计划、国家高技术发展计划(863计划)及横向课题支持开发的新型膜生物反应器技术。该技术具有我国独立知识产权。四项核心技术工艺均已授权国家发明专利。气升循环分体式平板膜-生物反应器是一种将传统分体式膜生物反应器优点与一体式膜生物反应器优点相结合的新型膜生物反应器工艺。在该反应器中膜单元和生物单元分置,生物单元和膜单元间的水力循环利用气升动力,采用h形 循环管连接循环,无需循环水泵,解决了传统膜生物反应器维护方便的分体式工艺运行能耗高,运行能耗较低的一体式维护不方便的难题,实现了膜生物反应器工艺运行能耗低,同时维护又方便的要求;采用聚乙烯基吡咯烷酮平板膜,解决了常规中空纤维膜组件材料力学、水力学结构不合理,膜易损坏,使用寿命短的难题。实现了膜生物反应器用膜的强度高、使用寿命长的需求。


二、技术创新点

    气升循环分体式膜-生物反应器在我国具有独立知识产权,已进入产业化的起步阶段。该技术已在江苏省实施了240吨/日的示范工程的验证,并通过了江苏省科技成果鉴定。鉴定的结论:该成套设备性能及技术指标整体上达到国内领先水平,工艺上达到国际先进水平。其特点为:

    1、处理水质更优,出水清澈、无味、水质安全性更强;可维护性更强,维护操作更简易,系统长期稳定运行可靠度更高。
    2、系统中采用了气升循环技术,省去污泥循环泵,大大降低了运行能耗。
    3、因该工艺采用平板膜,此膜组件耐污染、水通量大,出水水质好,使用寿命长,膜处理能力较其它膜也有很大提升,从而提高了膜的利用率,降低了维护费用。
    4、该工艺采用分体式,所以膜组件的清洗或维护可以实现在线操作,大大减小维护操作强度,避免了膜清洗的拆装对系统和膜部件的损害,更加延长了膜的使用寿命长。


市场前景

    据国家环保部统计,全国600座建制城市中有400座不同程度缺水,108座严重缺水。2005年我国北方城市供水紧张100多个城市已被迫限水。同时,我国工业废水和生活污水排放总量近1.64亿吨/日,其中约 80% 未经处理直接排入水域。城市污水的处理率低下和直接排放,造成全国 90% 以上城市水域受到污染,7亿人在饮用大肠杆菌含量超标的水,1.7 亿人饮用被有机物污染的水,3 亿城市居民正面临水污染。据2000年我国工业废水和生活污水排放总量数据,直排水量近1.31亿吨/日。若直排水的1/10由膜生物反应器净化,水量约为1310万吨/日,按2000元/吨水造价估计,约有262亿元人民币的市场。若更大比例的污水可由膜生物反应器技术处理,市场规模将会更大。据国家环保部科技标准司某负责人的说法,今后5年我国要新增2800万吨城市污水日处理能力,城市污水处理厂及配套污水收集系统总投资将超过1000亿元。因此未来几年我国城市污水处理市场前景非常光明。

合作案例

    目前,该技术已经完成合作工程31项,项目工程涉及北京、上海、厦门、广东以及新疆等地,总工程造价超过1200万元,该技术的推广应用不仅大大减少了污染物向环境的排放量,同时还降低了自来水的使用量、节省了费用,从而产生了良好的节水和环境效益。其中代表性项目工程有:

    北京景山公园厕所污水处理与水回用系统:该系统在2004年4月由北京民生源生态技术有限责任公司承建,采用我中心国家“863” 计划课题“气升循环分体式平板膜-生物反应器”科研成果,经建设方及环保监测机构检测,于2004年10月验收,至2008年5月已连续运行4年。该系统节省自来水使用量2.74万m3/年,由此节省水费7.8万元/年。同时减少了污染物向环境的直接排放,保护了旅游景点的生态环境。

    厦门海沧医院400吨/日污水处理系统:该项目总投资为90万元人民币、日处理污水400吨。该污水处理系统于2005年5月开工建设, 2005年9月开始运行,并于2005年12月经建设方及环保监测机构组织验收,至2008年5月已连续运行近3年。目前本项目应用的所有工程均在稳定运行和正常使用中,水生产成本为1.6元/m3,产生良好环境效益。