污水资源回用中膜技术的发展历程及未来走向

海水淡化脱盐

反渗透膜（RO）被应用于污水深度处理、脱盐、工业水回用等工艺中。孔径范围在0.1-1 nm之间，膜材料以醋酸纤维素、聚酰胺等为主。反渗透海水淡化工艺能源效率比蒸馏过程提高一个数量级，如今，反渗透工艺提供着0.38亿吨/天的淡水，大约占据全球海水淡化市场份额的60%（其市场份额还在提升，并将逐渐取代热法）。

据“国际工程科技发展战略高端论坛”报告指出，截至2015年底，我国已建成海水淡化工程121个，海水淡化产能为100.88万吨/天，过去4年的复合增长率为9.21%。随着膜材料成本及工艺改进，反渗透海水淡化水成本已由8元/m3下降至平均5元/m3。反渗透膜供应商包括陶氏化学、西门子、东丽、海德能、津膜科技等。

工业污水深度处理

在工业污水深度处理工艺中，针对不同的污水类型，常常将生化工艺与膜分离过程耦合，以达到提高微生物活性，改善出水水质的目的。神华鄂尔多斯煤直接液化污水深度处理项目工艺为A/O+MBR+UF+RO。

该工艺A/O-MBR对COD进行了强化处理，大幅降低了后续回用处理工艺中膜的有机物污染程度，保证了后期膜处理系统在保持较高回收率的前提下的长期稳定运行。针对项目场地小的特点，深度处理回用系统采用双膜法工艺，双膜法工艺流程简单、结构紧凑、占地面积小、自动化程度高、操作简便，无需投加大量化学药品。

典型双膜法工艺

膜技术发展驱动力

膜技术在我国迅速发展的主要驱动力有三个：环境压力、政策驱动、及市场需求。

环境压力

环境污染，水资源短缺是全人类所面临的问题，中国尤甚。2017年由水利部发布的《2016年中国水资源公报》中指出，虽然2016年全国用水总量较2015年略有下降，用水效率提升，用水结构优化，水质状况总体有所好转。但是与2015年相比2016年全国供水总量为6040.2亿立方米，较2015年减少63.0亿立方米。其中，地表水源供水量减少57.1亿立方米，地下水源供水量减少12.2亿立方米，其他水源供水量增加6.3亿立方米。自然水体供水量的减少，预示着我国未来对水资源回用的需求会进一步增加。

政策驱动

相比较欧洲、北美等国家污水排放标准，我国排放标准更高，监管更加严格。“水十条”，“十三五”计划，工业污水零排放等政策的不断提出，使得膜技术市场在未来10-20年仍将维持高速发展势头。

钱易院士曾于2016年凤凰国际智库举办的2016全球热点观察展望“十三五”论坛中指出，对比日本以往的经验，我国的水污染治理尚需30年的时间，还有很长的一段路要走。“十三五”期间高性能分离膜将受益于政策支持，相信水处理行业对创新型膜技术的需求仍居高不下。

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