4月1日,中國國際水技術(shù)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(yīng)器凈化水裝置。該裝置通過膜技術(shù)與生物處理技術(shù)相結(jié)合,可降解工業(yè)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(xiàn)狀。
分離膜技術(shù)是20世紀末才興起的一種水處理技術(shù),目前還是一個很小的行業(yè)。2009年中國分離膜制品市場價值約為60億元,加上相關(guān)的工程,國內(nèi)市場規(guī)模約250億元。但CCIN記者通過采訪了解到,分離膜技術(shù)將在實施我國水資源戰(zhàn)略中扮演重要角色。
海水淡化 : 60%依靠膜技術(shù)
淡水資源不足,人們只好把目光轉(zhuǎn)向海洋,向大海要水。從國內(nèi)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(jīng)濟增長點。今年年初,山東半島藍色經(jīng)濟區(qū)建設(shè)正式上升為國家戰(zhàn)略,也是我國第一個以海洋經(jīng)濟為主題的區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略。《山東半島藍色經(jīng)濟區(qū)發(fā)展規(guī)劃》提出,鼓勵有條件的生活小區(qū)、工業(yè)企業(yè)使用海水淡化水、再生水,加快建設(shè)一批海水淡化及綜合利用示范城市。緊接著,《浙江海洋經(jīng)濟發(fā)展示范區(qū)規(guī)劃》也獲得國務(wù)院批復。
中國膜工業(yè)協(xié)會秘書長尤金德告訴CCIN記者:“實現(xiàn)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(shù)因為效率高、無相變、能耗少、運行費低等優(yōu)點,已經(jīng)成為海水淡化的首選技術(shù)。目前我國反滲透膜的年生產(chǎn)能力約為400萬平方米,國內(nèi)已建成日產(chǎn)淡水100立方米以上的反滲透膜海水淡化裝置近40套,總產(chǎn)水量為42.5萬立方米/天,擬建和在建規(guī)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(shè)十分火爆。”
據(jù)國家發(fā)改委環(huán)資司節(jié)水處處長楊尚寶介紹,據(jù)不完全統(tǒng)計,目前我國已經(jīng)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(shù)。相關(guān)“十二五”規(guī)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(yè)發(fā)展很好的階段。
據(jù)尤金德介紹,“十二五”期間,反滲透膜的產(chǎn)能將達到1000萬平方米/年,性能達到國際先進水平,設(shè)計與建造20萬~30萬立方米/天的反滲透膜法海水淡化系統(tǒng),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(guī)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(qū)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(chǎn),通過膜法技術(shù)等將濃海水用于純堿的生產(chǎn)。(特約記者 趙會平 攝)
水循環(huán)利用 : 95%依靠膜技術(shù)
“國家‘十二五’規(guī)劃提出的節(jié)能減排方面的約束性指標有6個,其中之一就是單位工業(yè)增加值用水量降30%。這表明節(jié)約用水將成為常態(tài)。”工信部原材料工業(yè)司石化化工處羅其明說,“今年年初我們?nèi)S河水利委員會調(diào)研,發(fā)現(xiàn)除了山西外,其他省份基本都超標用水,內(nèi)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(shù)據(jù)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(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)、水權(quán)置換等方法來獲取工業(yè)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(yè)用水如此粗獷,必然會限制工業(yè)的發(fā)展。因此必須要有實現(xiàn)水資源循環(huán)利用的途徑。從這個角度看,用于水處理和回用的膜產(chǎn)業(yè)面臨著國家節(jié)能減排帶來的機遇。”
據(jù)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(shè)30個工業(yè)園區(qū)污水處理設(shè)施及配套管網(wǎng)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(yè)用水重復利用率,努力降低萬元工業(yè)增加值用水量。同時開展中水回用示范推廣項目。
據(jù)尤金德介紹,目前國際上廢水回用領(lǐng)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(guī)模化企業(yè)的產(chǎn)能已超過3000萬平方米/年,5家代表性企業(yè)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(yè)“十二五”規(guī)劃》提出,實現(xiàn)超濾和微濾膜產(chǎn)能4500萬~5000萬平方米/年,電驅(qū)動膜形成100萬~130萬平方米/年生產(chǎn)能力。這些產(chǎn)能的發(fā)揮將有利于我國廢水利用目標的實現(xiàn)。
提高飲水質(zhì)量 : 100%依靠膜技術(shù)
“今年中央1號文件把用水安全作為一項大事提及,而實現(xiàn)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(jù)了解,《生活飲用水衛(wèi)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(guī)劃提出,要新增供水400億立方米,水功能區(qū)水質(zhì)達標率提高到60%。‘十二五’期間,用于農(nóng)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(fā)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(zhí)行新的飲用水衛(wèi)生標準,這已經(jīng)是目前世界上最嚴格的標準,靠傳統(tǒng)工藝是不可能實現(xiàn)的,必須采用以超濾、微濾膜技術(shù)為核心的處理工藝。不僅大、中城市需要,小城鎮(zhèn)也同樣需要。”尤金德說。
據(jù)了解,“十一五”末期,用膜法處理城市用水工程已經(jīng)陸續(xù)開工。杭州、無錫、東營、北京等地建設(shè)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(guī)劃的50萬噸/天自來水廠已經(jīng)通過認證。《分離膜行業(yè)“十二五”規(guī)劃》提出,將建設(shè)處理規(guī)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(tǒng)就為參觀世博會的海內(nèi)外七千萬觀眾提供了健康的直飲水,其主要衛(wèi)生指標甚至優(yōu)于歐盟標準。因此,如果分離膜行業(yè)‘十二五’規(guī)劃如期實現(xiàn),我國的飲用水質(zhì)量將有質(zhì)的飛躍。”
吉林石化污水處理廠生化反應(yīng)池利用膜技術(shù)對廢水進行處理,可去除其他技術(shù)無法去除的多種大分子雜質(zhì),有效改善了廢水處理的質(zhì)量。圖為反應(yīng)池全景。 (特約記者 毛人德 攝)