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水污染治理領域
01.技術名稱
膜生物反應器—超低壓納濾雙膜法污水資源化技術
02.適用范圍
水污染嚴重或水環境敏感地區、水資源匱乏地區。
03.技術內容
技術原理
雙膜法污水資源化技術核心為膜生物反應器(MBR)與超低壓納濾(DF)膜系統。高效脫氮 MBR 單元采用自主研發的 MBR 膜生物反應器，運用內源反硝化強化脫氮、好氧池低溶解氧(DO<0.5mg/L)、碳源精確投加等技術，深度去除污水中的氮，同時為DF膜系統提供足夠的預處理效果，膜通量15LMH～25LMH。DF膜作為雙膜技術核心產品，能夠高效去除有機物和總磷，且適度脫鹽，膜通量17LMH～24LMH。該技術具有運行壓力低(0.2MPa～0.4MPa)、產水回收率高(>90%)的特點，產水可達到《地表水環境質量標準》(GB 3838—2002)Ⅲ類標準；DF 膜系統濃水經以臭氧催化氧化處理技術為主體的濃水處理單元處理后出水COD<30mg/L，與 DF 產水混合后出水仍能達到GB??3838-2002 Ⅲ類標準。MBR-DF雙膜法污水資源化技術路線如圖1所示。
圖1
主要創新點
通過改進制膜工藝，采用復合單體界面聚合技術，在復合單體中添加芳香胺類單體(如間苯二胺 MPD)調節納濾膜通量和脫鹽率的平衡關系，制備出具有選擇性適度脫鹽和高有機物去除率性能的納濾膜(DF)，具體包括：
(1)DF 膜對有機物、磷等截留率達90%，與強化脫氮 MBR 協同作用，出水水質可達到GB 3838-2002湖庫Ⅲ類標準。
(2)基于DF膜選擇性脫鹽特性和雙膜協同效應的優化設計模式，系統產水回收率達90%。
(3)DF系統操作壓力低于 0.4MPa，能耗僅為0.2(kW·h)/m3～0.4(kW·h)/m3。
(4)DF系統總脫鹽率小于 50%。濃水易處理，通過混凝沉淀、高級氧化等工藝處理后，即可達到GB 3838-2002IV標準。
04.污染治理或環境修復效果
污水中有機物、磷等物質去除率>90%，DF膜產水水質可達到GB 3838-2002Ⅲ類標準；DF膜系統濃水經處理并與DF膜產水混合后出水可達到GB3838-2002Ⅲ類標準。與“超/微濾—反滲透”工藝對比，DF膜工作壓力下降 50%～80%，能耗降低 40%～80%，產水回收率提高 15%～20%。
05.技術示范情況
該技術已應用于北京、云南、河北、四川等地區，為改善水環境、開發新水源提供了技術支撐，具有良好的示范作用。
北京市海淀區翠湖再生水廠項目主體工藝采用MBR-DF雙膜成套技術，MBR段設計規模2萬m3/d，其中1.3萬m3/d出水達到北京市《城鎮污水處理廠水污染物排放標準》(DB 11/890-2012)B類標準；其余7000m3/d經DF系統后產水主要指標濃度低于GB3838-2002Ⅲ類標準，DF系統穩定運行壓力0.30MPa～0.38MPa，DF系統產水回收率達到90%，降低了工藝運行能耗。出水用于翠湖濕地補水，促進翠湖濕地形成良好的生態體系。
06.投資估算
北京市海淀區翠湖再生水廠項目工程總投資約5400萬元，其中建筑工程費約1000萬元，設備購置費約2700萬元，安裝工程費約800萬元。
07.投資回收期
北京市海淀區翠湖再生水廠工程投資回收期約13年。
08. 技術成果轉化推廣前景
到2025年，全國地級及以上缺水城市再生水利用率將達到25%以上，MBR-DF雙膜法污水資源化技術可產出穩定的高品質再生水，持續用于水系補水、景觀和市政雜用等，彌補我國當前缺水現狀，緩解水資源短缺和改善水環境，具有廣闊的市場前景。
原標題：國家綠色低碳先進技術成果 |(二)膜生物反應器—超低壓納濾雙膜法污水資源化技術
