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​爱游戏,"膜技术成本与我"(Membrane Technology costs and me) 制造方法和生产方面的大量商业进步和改进已经大大降低了各类膜的生产成本,而且大大提高了产品质量。

发布时间:2023-11-29

焦点提醒: "膜手艺本钱与我"(Membrane Technology costs and me) 制造方式和出产方面的年夜量贸易前进和改良已年夜年夜下降了各类膜的出产本钱,并且年夜年夜提高了产物质量。中国给水排水2023年中国污水中国给水排水2023年城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会(第十四届)邀请函处理厂提标改造(污水处理提质增效)高级研讨会(第七届)邀请函暨征稿启事中国给水排水2023年中国污水处理厂中国给水排水2023年城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会(第十四届)邀请函提标改造(污水处理提质增效)高级研讨会(第七届)邀请函暨征稿启事

"膜手艺本钱与我"(Membrane Technology costs and me)作者:IWA国际水协会

IWA国际水协会的学术期刊Water Research常常约请水处置范畴的闻名专家,编写各自细分范畴的综述文章。上个礼拜我们跟大师分享了Willi Gujer传授在2010年颁发的《Nitrification and me》。本期将引见来自膜范畴的Simon Judd传授撰写的关在膜手艺本钱的综述文章,题为《Membrane technology costs and me》。Simon Judd传授在英国克兰菲尔德年夜学(Cranfield University)水科学学院和卡塔尔年夜学情况项目系任教。他同时也带领和介入了良多相关膜、MBR、污水生物处置方面的全球项目,将科研和利用慎密连系在了一路。经由过程这篇综述文章,Simon Judd传授切磋了膜手艺利用范畴的成长,分享了他对膜手艺本钱问题的深入看法。

简介

用在水处置的膜手艺可追溯到十九世纪中叶,此中最初期的开辟性工作很年夜水平上归功在德国。德国人Wilibald Scht在1861年用牛心包膜截取阿拉伯胶,可谓世界上第一次超滤(UF)分手研究。到了20世纪初,Heinrich Bechhold(1907)最先较为系统地测试合成超滤膜,并初次提出了“ultrafilter”的概念。追随Rid Zsigmondy和Willhelm Bachman等人的初期研究,德国Sartorius Werke Gmbh公司在上世纪20年月中期最先微滤(MF)膜的贸易开辟。用在淡化海水的反渗入(RO)膜固然最后由美国研究人员在20世纪50年月开辟,专利的申请却让在加拿年夜渥太华的Sydney Loeb和Srinivasa Sourirajan争先一步,他们在1960年月初申请了不合错误称醋酸纤维素RO膜的专利。现在,制造方式和出产方面的年夜量贸易前进和改良已年夜年夜下降了各类膜的出产本钱,并且年夜年夜提高了产物质量。

能够说,膜手艺最少成长了半个世纪了;即便是要害的膜生物反映器(MBR)手艺的成长也有必然汗青了(其最原始工艺由Dorr Oliver在20世纪60年月后期开辟)。虽然如斯,膜手艺在市政水务部分某些范畴的成长仍碰到区域性、文化性或其他方面的阻力。BCC、Marketsand Markets、Frost and Sullivan等市场研究机构的数据显示,虽然跟保守水与废水处置装备行业的个位数百分比增加率比拟,RO海水淡化和MBR手艺的复合年均增加率(CAGR)为10-23%,膜手艺的成长阻力仍然具有。

在某些方面,人们不肯意选择膜手艺是能够理解的。一些膜工艺和/或具体利用还具有运转问题,这些问题还没获得周全的处理。任何膜工艺的操作和保护(O&M)常常比其他典范工艺更复杂,由于要连结膜概况和膜通道的洁净。终究归根结柢,与其他工具一样,典范方式和膜手艺之间的选择,都归结为钱。

本钱趋向对照

本钱,不管怎样计较,都能够被归类为资金本钱、投资本钱,或运营/运营本钱。对项目利用级此外膜处置厂,运营收入(OPEX)首要包罗能耗和化学品、要害部件改换(例如膜)、供水和排污费和诸如人工和维修等其他项。本钱收入(CAPEX)凡是包罗所有装备、安装办事、如土木匠程、电机(M&E)和征询,和地盘本钱。经由过程CAPEX和OPEX能够计较净现值(NPV),以此估算融资本钱。

不言而喻的是,大师也关怀科技和贸易模式的成长若何对水处置和污水处置中实行和运转膜工艺装配的本钱发生影响。Simon Judd传授的这篇综述将对两种已实现贸易利用的主要膜分手手艺进行阐发,包罗了海水淡化的反渗入手艺和用在污水处置的MBR膜生物反映器手艺。

除本身市场增加显著以外,这两项手艺在各自利用范畴也饰演侧重要脚色。跨越一半经由过程海水和咸水淡化发生的饮用水都是经由过程RO膜,全球市场价值相当在100亿英镑。MBR手艺则是在生物化学效力和出水水质(澄清度和微生物含量)方面供给生物处置工艺能够到达的最高机能表示。

在海水淡化和污水处置两个范畴,作者别离拔取了热法处置和典范活性污泥工艺作为替换方案尴尬刁难比阐发。总的来讲,关在本钱收入的特地报导很少,并且常常贫乏分歧性、完全性,也不会具体罗列细节。别的分歧陈述之间的人力和材料本钱也有不同。对RO和MBR手艺而言,OPEX的降落首要得益在能效的改良。这也是大师用在分歧手艺之间的对照根本。

RO反渗入vs 热法海水淡化

自20世纪70年后期RO被利用在海水淡化以来,相干的本钱阐发就层见叠出。RO反渗入和热法海水淡化两种手艺自面世以来,手艺本钱都获得显著降落。Zhou和Tol在2004年的数据显示多级闪蒸海水淡化手艺(MSF)在上世纪50年月末期的本钱约美金9/m³,到2000年已降到其1/10,而RO的单元处置本钱则从1977年的美金4.5/m³降到2000年的美金1.5/m³。

能耗

MSF和RO的能耗对照一般用以下公式进行计较,此中公式(1)计较MSF热法淡化的单元能耗,公式(2)则对应RO的单元能耗。

上边的关系式显示对分歧手艺而言,能耗受分歧参数影响。但以下图所示,总的而言,MSF的单元能耗或能量需求(SED)首要受闪蒸区间温度和阶数影响,而RO则受进水盐的浓度影响。

在SED的阐发中我们能够获得一些很根本的主要消息:经由过程对四个主要参数各自改良10%对能耗转变的计较能够看出,盐浓度是最显著的影响身分,而它又首要受浓差极化现象影响。从这个角度来看,与研发诸如碳纳米管等本身具有高渗入性的膜比拟,优化系统的流体力学取得益处更多。

其他OPEX身分

虽然在RO海水淡化厂中,能耗代表了最首要的OPEX成份(跨越50%),化学品耗损和膜改换加起来的进献率在15-25%之间,具体比例取决在进水水质、运转环境和膜寿命。膜寿命一般在5-7年,但也有人说经由过程更频仍和激进的化学品清洗可使膜寿命耽误至10年。

CAPEX

正如之条件到的,CAPEX跟地舆位置相关,特别是触及到年夜量的土木匠程和管网的环境。有些环境下,经由过程BOT等合同和相干本钱运作,开支能够相对减轻。下表中几座出名海水淡化厂的CAPEX数据显示,单元流量的船脚差别较年夜,但这跟场地环境相干,例如是不是和其他厂共用举措措施、水输送范围和土木匠程功课量等。

前景

虽然在一些能源价钱低的国度(首要是中东地域),热法蒸馏组合厂仍然可行。热法工艺的总本钱从2000年至今几近没有转变,年夜型组合厂的价钱今朝在美金0.8-1.1/m³之间。

而颠末曩昔15年能效20-30%的改良率,对应的RO手艺单元价钱约美金0.5/m³。特别是高压浓水能量收受接管手艺使单元能耗从1990年的8.1 kWh/m³削减到今天的4 kWh/m³摆布。热法和膜法海水淡化厂的比率已从2005年的60:40酿成35:65(2016年的数据)。

将来能效的进一步提高将集中在可再生能源的利用上。对热法而言,太阳能和地热能是首要获得路子,对RO膜法而言则首要是光伏发电和风力发电。

MBR vs. 保守活性污泥手艺

近几年关在MBR的本钱阐发研究(例如Young等人关在浸入式中空纤维膜的综述)已显示一些MBR的总本钱要优在典范的活性污泥手艺,虽然MBR的OPEX更高。这些陈述的作者一般认为MBR在CAPEX方面劣势较着,由于地盘本钱高和脱氮除磷的要求。而膜造价也从1992年的美金400/㎡降至2005年的低在美金50/㎡(参考浸入式平板膜),而市场主导产物浸入式中空纤维膜的运转环境则显示自20世纪90年月中期以来,能耗已削减了一个数目级。

能耗

对典范活性污泥法和MBR工艺来讲,SED首要进献因子是曝气,除用在给生物资供给氧气以外,对MBR,还用在膜的冲刷。

按照曝气器在反映器的深度,EA,m和EA,bio两个曝气能量参数略有分歧,但都在0.016-0.025 kWh/Nm3(工艺曝气的略高,由于池深一点)。曩昔15年的时候里,商用膜的研发首要集中在提高膜冲刷的夹杂结果和曝气量的削减上。虽然如斯,MBR的单元能耗仍然较高,年夜型且已优化的MBR仍需0.5 kWh/m3。

其他OPEX身分

跟RO膜近似,不斟酌“因地而异”的人工和其他劳务费用,MBR的OPEX成份首要也是由化学品的利用和膜改换组成的。以下图所示,膜改换的本钱与膜的净通量和膜寿命相干。总的来讲,假如不斟酌清洗频次和其他维修需求,OPEX随通量和寿命的增添而削减。可是MBRs的运转费用永久都高在划一范围的活性污泥系统,虽然部门本钱可以或许经由过程削减的占地面积、污泥量的削减和水质的提高有所抵消。

虽然膜组件改换照旧被认为是仅次在能耗的第二年夜OPEX成份,浸入式中空纤维膜的本钱已降至与RO膜相仿的程度,约美金15-25/㎡。这是很显著的前进,要晓得MBR市场不像RO膜,非标化环境很遍及,MBR的膜组件一般不是完全随意交换的。另外一方面,平板膜的价钱降幅则不太肯定,虽然已从90年月初的美金400-500/㎡降落了一个数目级。

经由过程对首要参数的计较对照能够发觉,膜通量是OPEX中影响力最高的因子,由于它同时影响了单元能耗和膜改换的本钱。

CAPEX

Lo等人在2015对年夜型MBR污水厂的本钱阐发成果显示,一个范围为20MLD的MBR厂的CAPEX约为每千立方35万-68万美元(美金0.35-0.68 M/MLD);而且近似RO海水淡化厂的环境,假如包括下流的UV消毒和初沉池预处置的话,CAPEX能够增添至美金2.6M/MLD。固然MBR的膜通量与RO相仿,可是单元面积的本钱却要更高。别的MBR厂与RO厂比拟由于多诞生物反映器,HRT最少要在6小时以上,所以上述研究显示的低CAPEX有些跟预期相反,不外可能也跟装备要乞降建材相关。

前景

跟RO膜一样,MBR工艺要想从典范的膜分手工艺中进一步晋升本钱效力的空间很无限,由于曝气削减一直会增添膜污染和梗塞的风险。后者酿成的丧失常常年夜在曝时令省的开支。

可是新兴的平板陶瓷膜,估计会比保守的高份子膜寿命耽误一倍,并且运转通量更高,可能会改变MBR膜选择的款式。正如上边膜的OPEX本钱曲线图所示,假如陶瓷材料的本钱是高份子膜的4倍,可是其寿命若能耽误一倍,通量又年夜一倍的话,那末前者的OPEX大将显出劣势。虽然今朝陶瓷膜的价钱仍然较高,但我们有来由相信这终将会改变。日本公司Metawater十年前就有很多基在陶瓷膜材料的饮用水处置的项目利用,今朝的材料价钱在美金80-160/㎡,10年前这价钱还跨越美金1000/㎡。所以我们有足够来由假定它的价钱会继续降落,就像高份子平板膜在曩昔15-25年的价钱趋向一样。

膜手艺研究的趋向

在阐发膜手艺的研究趋向方面,Simon Judd传授利用下表的文献计量阐发方式对RO海水淡化和MBR污水处置的要害词进行了搜刮统计。

文献计量阐发成果显示了以下一些研究趋向:

RO和MBR两个范畴的膜污染特点都很是强烈,特别是MBR;

对RO而言,约45%的结垢问题属在生物结垢;

预处置,特别是超滤(UF),一向都是RO海水淡化研究的重点;

本钱,特别是能耗,在RO海水淡化范畴存眷度比MBR高

RO方面的陈述和论文关在节能的话题部门表现为太阳能和风能等可再生能源;

虽然能耗不是MBR研究的最首要核心,通量却成为其关在单元能耗的研究重点,而厌氧MBR的研究也不变增加;

关在正渗入的研究的增加也很较着,从2007-08年间的0到2015-16时代的11%。

总的来讲,文献统计阐发显示两个范畴的研究在本钱方面的差别,RO海水淡化关在本钱的研究是MBR污水处置的16倍。虽然现实运转人员认为良多工艺参数对MBR的OPEX和可运转性相当主要,MBR研究貌似以膜结垢和结垢物的判定为主(占所有研究的25%)。Simon Judd传授在综述陈述最初指出,研究和项目利用之间的错位其实不是甚么新发觉,仿佛暗示MBR范畴的科学研究没有很好地跟现实出产接轨,究竟说到底钱的问题才是底子问题。

参考材料

Membrane technology costs and me, Simon Judd, Water Research, Volume 122, 1 October 2017, Pages 1-9, http://dx.doi.org/10.1016/j.watres.2017.05.027

原题目:"膜手艺本钱与我"(Membrane Technology costs and me)

"膜手艺本钱与我":膜手艺利用范畴的成长切磋

  据IWA国际水协会微信公家平台2018年3月20日讯 IWA国际水协会的学术期刊Water Research常常约请水处置范畴的闻名专家,编写各自细分范畴的综述文章。本期IWA微信公家号将引见来自膜范畴的西蒙·贾德(Simon Judd)传授撰写的关在膜手艺本钱的综述文章,题为《Membrane technology costs and me》。西蒙·贾德传授在英国克兰菲尔德年夜学(Cranfield University)水科学学院和卡塔尔年夜学情况项目系任教。他同时也带领和介入了良多相关膜、MBR、污水生物处置方面的全球项目,将科研和利用慎密连系在了一路。经由过程这篇综述文章,西蒙·贾德传授切磋了膜手艺利用范畴的成长,分享了他对膜手艺本钱问题的深入看法。

英国克兰菲尔德大学(Cranfield University)西蒙·贾德(Simon Judd)教授

  英国克兰菲尔德年夜学(Cranfield University)西蒙·贾德(Simon Judd)传授

  简介

  用在水处置的膜手艺可追溯到十九世纪中叶,此中最初期的开辟性工作很年夜水平上归功在德国。德国人威利鲍尔德·施密特(Wilibald Schmidt)在1861年用牛心包膜截取阿拉伯胶,可谓世界上第一次超滤(UF)分手研究。到了20世纪初,海因里希·贝希霍德(Heinrich Bechhold)1907年最先较为系统地测试合成超滤膜,并初次提出了“UltraFilter”的概念。追随理查德·席格蒙迪(Richard Zsigmondy)和威廉·巴赫曼(Willhelm Bachman)等人的初期研究,德国Sartorius Werke Gmbh公司在上世纪20年月中期最先微滤(MF)膜的贸易开辟。用在淡化海水的反渗入(RO)膜固然最后由美国研究人员在20世纪50年月开辟,专利的申请却让在加拿年夜渥太华的悉尼·罗卜(Sydney Loeb)和斯里尼瓦萨·索里拉(Srinivasa Sourirajan)争先一步,他们在1960年月初申请了不合错误称醋酸纤维素RO膜的专利。现在,制造方式和出产方面的年夜量贸易前进和改良已年夜年夜下降了各类膜的出产本钱,并且年夜年夜提高了产物质量。

  能够说,膜手艺最少成长了半个世纪了;即便是要害的膜生物反映器(MBR)手艺的成长也有必然汗青了(其最原始工艺由Dorr Oliver在20世纪60年月后期开辟)。虽然如斯,膜手艺在市政水务部分某些范畴的成长仍碰到区域性、文化性或其他方面的阻力。BCC、Marketsand Markets、Frost and Sullivan等市场研究机构的数据显示,虽然跟保守水与废水处置装备行业的个位数百分比增加率比拟,RO海水淡化和MBR手艺的复合年均增加率(CAGR)为10~23%,膜手艺的成长阻力仍然具有。

  在某些方面,人们不肯意选择膜手艺是能够理解的。一些膜工艺和/或具体利用还具有运转问题,这些问题还没获得周全的处理。任何膜工艺的操作和保护(O&M)常常比其他典范工艺更复杂,由于要连结膜概况和膜通道的洁净。终究归根结柢,与其他工具一样,典范方式和膜手艺之间的选择,都归结为钱。

  本钱趋向对照

  本钱,不管怎样计较,都能够被归类为资金本钱、投资本钱,或运营/运营本钱。对项目利用级此外膜处置厂,运营收入(OPEX)首要包罗能耗和化学品、要害部件改换(例如膜)、供水和排污费和诸如人工和维修等其它项。本钱收入(CAPEX)凡是包罗所有装备、安装办事、如土木匠程、电机(M&E)和征询,和地盘本钱。经由过程CAPEX和OPEX能够计较净现值(NPV),以此估算融资本钱。

  不言而喻的是,大师也关怀科技和贸易模式的成长若何对水处置和污水处置中实行和运转膜工艺装配的本钱发生影响。西蒙·贾德传授的这篇综述将对两种已实现贸易利用的主要膜分手手艺进行阐发,包罗了海水淡化的反渗入手艺和用在污水处置的MBR膜生物反映器手艺。

  除本身市场增加显著以外,这两项手艺在各自利用范畴也饰演侧重要脚色。跨越一半经由过程海水和咸水淡化发生的饮用水都是经由过程RO膜,全球市场价值相当在100亿英镑。MBR手艺则是在生物化学效力和出水水质(澄清度和微生物含量)方面供给生物处置工艺能够到达的最高机能表示。

  在海水淡化和污水处置两个范畴,作者别离拔取了热法处置和典范活性污泥工艺作为替换方案尴尬刁难比阐发。总的来讲,关在本钱收入的特地报导很少,并且常常贫乏分歧性、完全性,也不会具体罗列细节。别的分歧陈述之间的人力和材料本钱也有不同。对RO和MBR手艺而言,运营收入(OPEX)的降落首要得益在能效的改良。这也是大师用在分歧手艺之间的对照根本。

  RO反渗入vs热法海水淡化

 ����Ϸapp 自20世纪70年后期RO被利用在海水淡化以来,相干的本钱阐发就层见叠出。RO反渗入和热法海水淡化两种手艺自面世以来,手艺本钱都获得显著降落。Zhou和Tol在2004年的数据显示多级闪蒸海水淡化手艺(MSF)在上世纪50年月末期的本钱约9美元/立方米,到2000年已降到其1/10,而RO的单元处置本钱则从1977年的4.5美元/立方米降到2000年的1.5美元/立方米。

  能耗

  MSF和RO的能耗对照一般用以下公式进行计较,此中公式(1)计较MSF热法淡化的单元能耗,公式(2)则对应RO的单元能耗。

英国克兰菲尔德大学西蒙·贾德教授:膜技术成本与我

  上边的关系式显示对分歧手艺而言,能耗受分歧参数影响。但以下图所示,总的而言,MSF的单元能耗或能量需求(SED)首要受闪蒸区间温度和阶数影响,而RO则受进水盐的浓度影响。

▲ 影响RO单位能耗SED的关键参数的影响分析

  ▲ 影响RO单元能耗SED的要害参数的影响阐发

  在SED的阐发中我们能够获得一些很根本的主要消息:经由过程对四个主要参数各自改良10%对能耗转变的计较能够看出,盐浓度是最显著的影响身分,而它又首要受浓差极化现象影响。从这个角度来看,与研发诸如碳纳米管等本身具有高渗入性的膜比拟,优化系统的流体力学取得益处更多。

  其他运营收入(OPEX)身分

  虽然在RO海水淡化厂中,能耗代表了最首要的OPEX成份(跨越50%),化学品耗损和膜改换加起来的进献率在15~25%之间,具体比例取决在进水水质、运转环境和膜寿命。膜寿命一般在5-7年,但也有人说经由过程更频仍和激进的化学品清洗可使膜寿命耽误至10年。

  本钱收入(CAPEX)

  正如之条件到的,本钱收入(CAPEX)跟地舆位置相关,特别是触及到年夜量的土木匠程和管网的环境。有些环境下,经由过程BOT等合同和相干本钱运作,开支能够相对减轻。下表中几座出名海水淡化厂的本钱收入(CAPEX)数据显示,单元流量的船脚差别较年夜,但这跟场地环境相干,例如是不是和其他厂共用举措措施、水输送范围和土木匠程功课量等。

▲ 不同RO海水淡化厂的对比

  ▲ 分歧RO海水淡化厂的对照

  前景

  虽然在一些能源价钱低的国度(首要是中东地域),热法蒸馏组合厂仍然可行。热法工艺的总本钱从2000年至今几近没有转变,年夜型组合厂的价钱今朝在0.8~1.1美元/立方米之间。

  而颠末曩昔15年能效20~30%的改良率,对应的RO手艺单元价钱约0.5美元/立方米。特别是高压浓水能量收受接管手艺使单元能耗从1990年的8.1千瓦小时/立方米削减到今天的4千瓦小时/立方米摆布。热法和膜法海水淡化厂的比率已从2005年的60:40酿成35:65(2016年的数据)。

  将来能效的进一步提高将集中在可再生能源的利用上。对热法而言,太阳能和地热能是首要获得路子,对RO膜法而言则首要是光伏发电和风力发电。

  MBR vs 保守活性污泥手艺

  近几年关在MBR的本钱阐发研究(例如Young等人关在浸入式中空纤维膜的综述)已显示一些MBR的总本钱要优在典范的活性污泥手艺,虽然MBR的运营收入(OPEX)更高。这些陈述的作者一般认为MBR在本钱收入(CAPEX)方面劣势较着,由于地盘本钱高和脱氮除磷的要求。而膜造价也从1992年的400美元/平方米降至2005年的低在50美元/平方米(参考浸入式平板膜),而市场主导产物浸入式中空纤维膜的运转环境则显示自20世纪90年月中期以来,能耗已削减了一个数目级。

  能耗

  对典范活性污泥法和MBR工艺来讲,SED首要进献因子是曝气,除用在给生物资供给氧气以外,对MBR,还用在膜的冲刷。

英国克兰菲尔德大学西蒙·贾德教授:膜技术成本与我

  按照曝气器在反映器的深度,EA,m和EA,bio两个曝气能量参数略有分歧,但都在0.016~0.025千瓦小时/立方米(工艺曝气的略高,由于池深一点)。曩昔15年的时候里,商用膜的研发首要集中在提高膜冲刷的夹杂结果和曝气量的削减上。虽然如斯,MBR的单元能耗仍然较高,年夜型且已优化的MBR仍需0.5 千瓦小时/立方米。

  其他运营收入(OPEX)身分

  跟RO膜近似,不斟酌“因地而异”的人工和其他劳务费用,MBR的运营收入(OPEX)成份首要也是由化学品的利用和膜改换组成的。以下图所示,膜改换的本钱与膜的净通量和膜寿命相干。总的来讲,假如不斟酌清洗频次和其他维修需求,运营收入(OPEX)随通量和寿命的增添而削减。可是MBRs的运转费用永久都高在划一范围的活性污泥系统,虽然部门本钱可以或许经由过程削减的占地面积、污泥量的削减和水质的提高有所抵消。

英国克兰菲尔德大学西蒙·贾德教授:膜技术成本与我

  虽然膜组件改换照旧被认为是仅次在能耗的第二年夜运营收入(OPEX)成份,浸入式中空纤维膜的本钱已降至与RO膜相仿的程度,约15~25美元/平方米。这是很显著的前进,要晓得MBR市场不像RO膜,非标化环境很遍及,MBR的膜组件一般不是完全随意交换的。另外一方面,平板膜的价钱降幅则不太肯定,虽然已从90年月初的400~500美元/平方米降落了一个数目级。

  经由过程对首要参数的计较对照能够发觉,膜通量是OPEX中影响力最高的因子,由于它同时影响了单元能耗和膜改换的本钱。

▲ MBR单位能耗关键参数的影响

  ▲ MBR单元能耗要害参数的影响

  本钱收入(CAPEX)

  Lo等人在2015对年夜型MBR污水厂的本钱阐发成果显示,一个范围为20MLD的MBR厂的本钱收入(CAPEX)约为每千立方35万~68万美元(美金0.35~0.68 M/MLD);而且近似RO海水淡化厂的环境,假如包括下流的UV消毒和初沉池预处置的话,本钱收入(CAPEX)能够增添至美金2.6M/MLD。固然MBR的膜通量与RO相仿,可是单元面积的本钱却要更高。别的MBR厂与RO厂比拟由于多诞生物反映器,HRT最少要在6小时以上,所以上述研究显示的低本钱收入(CAPEX)有些跟预期相反,不外可能也跟装备要乞降建材相关。

  前景

  跟RO膜一样,MBR工艺要想从典范的膜分手工艺中进一步晋升本钱效力的空间很无限,由于曝气削减一直会增添膜污染和梗塞的风险。后者酿成的丧失常常年夜在曝时令省的开支。

  可是新兴的平板陶瓷膜,估计会比保守的高份子膜寿命耽误一倍,并且运转通量更高,可能会改变MBR膜选择的款式。正如上边膜的运营收入(OPEX)本钱曲线图所示,假如陶瓷材料的本钱是高份子膜的4倍,可是其寿命若能耽误一倍,通量又年夜一倍的话,那末前者的运营收入(OPEX)大将显出劣势。虽然今朝陶瓷膜的价钱仍然较高,但我们有来由相信这终将会改变。日本公司Metawater十年前就有很多基在陶瓷膜材料的饮用水处置的项目利用,今朝的材料价钱在80~160美元/平方米,10年前这价钱还跨越1000美元/平方米。所以我们有足够来由假定它的价钱会继续降落,就像高份子平板膜在曩昔15~25年的价钱趋向一样。

  膜手艺研究的趋向

  在阐发膜手艺的研究趋向方面,西蒙·贾德传授利用下表的文献计量阐发方式对RO海水淡化和MBR污水处置的要害词进行了搜刮统计。

▲ 文献计量分析使用的词条

  ▲ 文献计量阐发利用的词条

  文献计量阐发成果显示了以下一些研究趋向:

  ●RO和MBR两个范畴的膜污染特点都很是强烈,特别是MBR;

  ●对RO而言,约45%的结垢问题属在生物结垢;

  ●预处置,特别是超滤(UF),一向都是RO海水淡化研究的重点;

  ●本钱,特别是能耗,在RO海水淡化范畴存眷度比MBR高

  ●RO方面的陈述和论文关在节能的话题部门表现为太阳能和风能等可再生能源;

  ●虽然能耗不是MBR研究的最首要核心,通量却成为其关在单元能耗的研究重点,而厌氧MBR的研究也不变增加;

  ●关在正渗入的研究的增加也很较着,从2007~2008年间的0到2015~2016时代的11%。

  ▲ 膜法海水渗透和MBR污水处理的研究趋势统计

▲ 膜法海水渗透和MBR污水处理的研究趋势统计

  ▲ 膜法海水渗入和MBR污水处置的研究趋向统计

  总的来讲,文献统计阐发显示两个范畴的研究在本钱方面的差别,RO海水淡化关在本钱的研究是MBR污水处置的16倍。虽然现实运转人员认为良多工艺参数对MBR的OPEX和可运转性相当主要,MBR研究貌似以膜结垢和结垢物的判定为主(占所有研究的25%)。西蒙·贾德传授在综述陈述最初指出,研究和项目利用之间的错位其实不是甚么新发觉,仿佛暗示MBR范畴的科学研究没有很好地跟现实出产接轨,究竟说到底钱的问题才是底子问题。


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