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江南,王凯军：高品质再生水的成本没你想象的那么高 清华大学环境学院王凯军教授发表《我国发展高品质再生水战略与处理技术展望》主题报告并指出，不到1块钱就能用上新生水
时间：2023-11-24
焦点提醒：王凯军：高质量再生水的本钱没你想象的那末高 清华年夜学情况学院王凯军传授颁发《我国成长高质量再生水计谋与处置手艺瞻望》主题陈述并指出，不到1块钱就可以用上重生水 
2018年11月16日，由清华年夜学-北控水务团体情况财产结合研究院主办的重生水和水资本高效操纵国际钻研会在清华年夜学情况学院进行。200余位国表里当局带领、行业专家、水务企业、投资机构和媒体等齐聚一堂，一同环绕重生水和水资本高效操纵问题进行深切切磋。钻研会旨在摸索应对水资本危机的科技立异路径，鞭策包罗重生水在内的高质量再生水回用、零排放等相干财产进级和成长。会上，清华年夜学情况学院王凯军传授颁发《我国成长高质量再生水计谋与处置手艺瞻望》主题陈述并指出，不到1块钱就可以用上重生水，再生水的价钱并没有我们想象的那末高。
（以下为小编按照灌音清算，未颠末本人核阅。）
污水的再生回用已很是普遍，首要是处置后的城市糊口污水为城市绿化、河流景不雅补水等水质要求不高的功能供给水源。在这些增添水资本供给的办法中，污水回用在产水本钱上具有显著劣势，且已活着界上获得普遍利用。高质量回用首要是指饮用水，包罗间接饮用水和间接饮用水回用和在工业出产进程中操纵，如电子����APP财产工艺进程、汽锅补水利用等等。此中，大师更多集中在对间接饮用和非间接饮用手艺的切磋。但是，跟着手艺的不竭成长，以今朝几近是最严酷尺度的饮用水回用为方针的重生水处置为例，其价钱可能并没有人们想象中的那末高。本文向大师分享新手艺的成长，特别是膜手艺的利用，但愿能够鞭策年夜范围、低本钱的高质量再生水回用。
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保守处置工艺与保守再生水操纵
从针对一级A的提标革新、到准IV类水达标，再到饮水级此外高质量回用，跟着污水处置和回用尺度的提高，水处置工艺的机能要求不竭上升。使人望而生畏的是，同步上涨的处置费用和系统的复杂性。保守再生水处置（如IV类水提标革新）的方针常常是经由过程水质晋升进一步削减污染物排放，从而晋升区域水情况质量。最近几年来有研究认为，在当前我国水情况管理阶段，在污染物削减层面斟酌到污水工艺不竭进级的边际减弱效应，增强管网系统的扶植保护、实现雨污分流和更高程度的污水搜集，比进一步晋升污水再生水尺度具有更高的投资报答率和更显著的情况效应。
再生水回用的尺度很是宽泛，本处的“高质量”指的是从水质上超出常规IV/III类地表水尺度，其范围首要是针对饮用（间接或间接）和工业出产非凡需求（如电子元件加工、汽锅补水等）等方面。非间接饮用进程是指在处置完成后夹杂到水库里，再经过水库输送到饮用水厂处置后饮用；间接饮用进程是经由过程间接与饮用水池相夹杂而实现的间接饮用的工艺进程。比拟之下，高质量再生水在资本属性上与保守污水处置和再生水具有显著差别，其在方针上同时知足拓宽饮用水水源来历、实现工业用水高附加值操纵等用处，即在情况效益上削减污染物，并具有情况功能实现手段上的独一性。
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高质量再生水操纵与双膜处置工艺的前进
在若何操纵高质量再生水处理水资本问题上，新加坡给了我国很是反面的启迪。因为新加坡水资本持久受制在马来西亚，新加坡决议经由过程增添非保守水资本如海水淡化和污水回用、雨水操纵等办法完全处理水资本问题。他们的方针是到2060年水资本完全不依靠外部供给，此中重生水用量能够到达55%，从而完全处理新加坡水资本的危机问题。新加坡的经验告知我们，人类在水资本操纵上是能够有所作为的，要害是怎样来做。
在保守二级处置的根本上，”臭氧+活性炭过滤“工艺和”超滤+反渗入“双膜工艺是最经常使用的两条高质量再生水处置手艺线路。反渗入工艺的概念最夙起源在美国21世纪水厂，以后在新加坡发扬光年夜，成为处理区域水资本问题的“利器”。新加坡第一座NEWater（重生水）处置厂在2002年建成，樟宜二期水厂被认为是第二代NEWater主力工艺，二级处置将来打算采取MBR工艺，这也是处理系统复杂性的一次测验考试。
双膜法——年夜范围、低本钱的高质量再生水回用的手艺处理方案
基在范围效应，低本钱常常是与年夜范围联系在一路的。从海水中年夜范围制取可饮用淡水一向是人类的胡想。《MIT科技评论》2015年度选出的年度十年夜黑科技之一即为基在世界最年夜海水淡化厂Sorek的年夜范围双膜手艺。相对海水，污水回用是更便利、也更轻易的很是规水资本再生操纵路子。近二十年以来，不管是海水淡化仍是高质量再生水，基在RO膜法工艺的范围年夜型化既是市场的需求，也是手艺的趋向。今朝，十万吨范围以上的年夜型项目层见叠出，乃至在近期无望获得百万吨级别。清华北控研究院在2012年在市科委撑持下展开了严重科技项目，为北京市膜法百万吨海水淡化项目进行前期手艺预备。双膜法的成长不单和海淡的成长相关系，同时与高质量再生水的成长也是紧密亲密相干的。
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北控的新加坡樟宜二期项目标手艺亮点
为应对年夜范围海水淡化的需求，以色列IDE公司曾在项目设想中提出“三个中间”的理念，即膜中间、泵中间、能量收受接管中间。北控水务在樟宜二期项目中自发和不自发地践行了“三个中间”的设想理念。樟宜二期NEWater部门的电耗在产能为70%时仅仅只要0.75度电/m3，反应到RO部门的电耗只要0.3度电/m3。斟酌到新加坡怪异的天气和水质前提，这也意味着一旦中国利用这个工艺，重生水的价钱能够年夜幅度的下降到一个很是有合作力的程度。是以，双膜工艺的能耗能降到这个程度，很是值得我们存眷。
1、膜中间的焦点在在反渗入膜堆（train）和膜元件两个层面实现年夜型化
北控水务最后在曹妃甸建了一个5万吨的海水淡化厂，那时我去参不雅后一个很是深的感慨。我想，5万吨就需要上长达百多米的厂房，百万吨不得20个如许的厂子，占地面积太年夜。所以在做北京市科委的课题时，我们就在想怎样削减占地下降一个Train可否做到5万吨。前几年我到韩国的普汉参不雅，10万吨重生水范围，膜堆是5000吨。我很是兴奋地看到在新加坡樟宜二期里，膜堆到达了的两万吨的范围，新加坡一期项目的时辰测验考试过16英寸，16英寸年夜型膜元件已代替保守8英寸组件在全球最年夜海水淡化厂（sorek）获得利用。这是我引见的膜中间理念的利用。膜中间不但是占地，并且是节流投资，同时管线年夜量削减、节制元件年夜量削减，这是膜中间的概念。
2、泵中间的焦点在在年夜型泵的高效和优化运转，从而节制泵耗，下降系统运转本钱
年夜泵效力可到达88%以上到90%，而小泵只要80%摆布，这个差别在持久运转中电费长短常显著的。提出泵中间的概念今后，设想上操纵年夜型泵实现更高的能耗操纵效力（88%以上），实现不变的流量和压力供给，同时再经由过程小型泵和能量收受接管装配来应对分歧工况下的流量与压力的转变。新加坡樟宜二期现实处置原水30万吨/d，采取了4台年夜的泵 (此中一台备用) 供水，一台泵的功率是2兆瓦，供给10万吨的水，充实在设想上表现了泵中间的理念。处置水今后可以或许0.3度电/m3，我们国内仍是在1度到1.5度电/m3的范围。
3、能量收受接管中间：能量收受接管装配
能量收受接管中间根据联机涡轮、水力涡轮、压力互换等分歧道理具有分歧产家供给的专业化产物，其在海水淡化高压反渗入范畴起到了革命性影响，在污水低压反渗入范畴结果较弱。但是，樟宜二期初次在年夜型项目中采取涡轮增压机模式的能量收受接管装配，优化设想今后也能实现约10%的节能结果。
双膜法供给了年夜范围、低本钱的高质量再生水回用手艺处理方案。北控水务重生水AQENT™工艺在新加坡樟宜二期处置Newater量为30万吨。基在优化工艺设想与运维，在RO段的吨水电耗能够节制在约0.3度，远低在我国划一前提下在每吨1-1.5度的能耗程度。今朝国内MBR工艺间接运转费用约0.45-0.6元/吨，斟酌到在优化MBR根本上能够间接耦合RO构成紧凑型双膜工艺，计较增添的RO电耗，吨水间接运转本钱无望低在1块钱。比拟今朝国内的水处置费用程度，固然，现实的价钱究竟还需要分析斟酌具体项目的装备折旧和膜材料改换等分析本钱。与我国（特别低在我国北方地域）比，新加坡污水水温终年30°C摆布，高在我国（10°C~30°C），且水质硬度低，这些前提都操纵保持反渗入系统处在更高的机能程度。即使如斯，新手艺的成长特别是膜手艺的利用，无望鞭策年夜范围、低本钱的高质量再生水回用在我国实现普遍利用，减缓我国水资本重要、水情况恶化的困局。
AQENT是北控水务团体凭仗多年在海水淡化范畴、工业范畴和新加坡NEWater 重生水的科技和项目经验，提出的重生水系统处理方案，以处理水资本高效开辟和轮回操纵等问题，为国表里客户供给投融资、设想、扶植直至运营的项目全生命周期的专业化办事。
来历：中国给水排水
