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膜技术在电镀、印染、造纸、电力等行业应用快速发展
膜技术在电镀、印染、造纸、电力等行业应用快速发展
* 来源 : 环保创业邦 * 作者 : admin * 发表时间 : 2017-06-30 * 浏览 : 161
  据环保创业邦微信公众平台2017年6月23日讯 工业废水的治理与排放是一项重大的科学命题,国家对此也高度重视。工业生产过程中,既需要大量的新鲜水,又会排出含有大量重金属、有毒化学品、酸碱、有机物、油类、悬浮物(SS)等有毒有害物质的废水。与市政污水相比,工业废水具有成分复杂、浓度高、环境危害性大、涉及行业众多等特点,治理难度往往较大。
  据统计,2015年,我国工业废水排放量为199.5亿吨,占废水排放总量的27.1%;工业废水处理量达444.6亿吨,处理能力达到2.5亿吨/日,治理设施年运行费用为685亿元。
  近年来,尤其是2010年后,作为一种新型的分离技术,膜技术既能有效脱除废水的色度、臭味,去除多种离子、有机物和微生物等,还能回收一些物质,在工业废水的深度处理和中水回用中得到全面、快速的应用与发展。
  据调查,膜技术在电镀、印染、造纸、垃圾渗滤液、电力行业均得到了快速发展。本文将结合笔者的调研,详述膜技术的发展与应用情况。

  电镀及PCB重金属废水处理领域,膜市场应用率约70%
  电镀是重金属废水排放的重点行业。我国电镀企业量大面广,据不完全统计,规模以上企业数量约1.5万家。近年来,随着各地政府加强整治重污染企业,电镀企业数量有减少的趋势,且逐渐向电镀园区聚集。
  电镀企业废水处理受到各方关注。调查发现,2000~2010年之间,已经投运的电镀污水处理技术多采用化学沉淀法,膜的市场应用率约为20~30%。
  2008年,环境保护部发布GB 21900-2008《电镀污染物排放标准》(以下简称:《标准》),提出敏感地区实施更加严格的标准。
  与欧盟部分国家表面处理废水排放浓度限值相比,《标准》中金属污染物排放标准严格程度均处于中上游水平,而化学需氧量(COD)、总磷等非金属污染物几项指标由于列入地表水污染物排放总量控制,也较为严格。
  执行新《标准》后,因为废水生化性比较差,常规的化学沉淀加AO或A2O工艺无法处理,所以COD、氨氮、总氮、总磷等成为电镀企业废水超标的主要因子,同时铜、镍也是超标的主要重金属因子。
  在国家重点治理重金属废水的背景下,电镀企业必须采取清洁生产措施,增加中水回用量。这种情况下,多数企业增加了膜法深度处理工艺,以实现达标排放和中水回用的目的。
  2013年,环境保护部又发布了HJ-BAT-11《电镀污染防治最佳可行技术指南(试行)》,大力推行膜法处理工艺。自此之后,膜在电镀废水处理领域的应用开始迅速推广。我们在电镀废水处理企业新大禹、海拓环境等调研发现,目前膜在电镀行业的市场应用率约70%左右。
 
  印染废水处理领域,膜市场应用率达50%
  2015年,全国规模以上印染企业近1900家,95%以上产能主要集中于东南沿海五省。在我国工业行业中,纺织工业的排污量排在第4位。其中,印染是纺织工业的主要环节,其废水排放量占纺织的80%,并在工业废水总排放量中占比14%,但废水回收率却只有7%。
  印染行业是我国重点整治的十大重污染行业之一,各部委陆续出台政策重拳治理印染行业的污染问题。
  2008年,国家发展改革委发布了《印染行业准入条件》;2012年,环境保护部和国家质检总局联合修订发布了GB 4287-2012《纺织染整工业水污染物排放标准》;2015年,结合纺织园区实际情况和水污染物间接排放控制的调整需求,又发布了GB 4287-2012《纺织染整工业水污染物排放标准》修改稿;2015年,《水污染防治行动计划》发布,印染行业更是面临极大的节能减排压力。与此同时,国家不断提高企业用水限额,耗水越多,成本费用越高。这些都催生了印染企业升级改造的内在动力。
  目前,作为国内外难处理的工业废水之一,印染废水处理主要是运用传统的“物化+生化+物化”处理工艺,但这种工艺二级处理出水水质难以达到排放及回用标准的要求。
  相反,膜处理技术因其工艺过程简单、处理过程无二次污染、出水水质优良等显著优势,逐渐成为印染企业废水处理、新建及改造项目等优先考虑采用的技术,这也大大带动了膜技术在该领域市场的开拓和发展。
  据了解,目前膜技术在纺织印染行业中的应用,主要体现在印染废水处理及回用、退浆废水PVA(聚乙烯醇)浆料回收、碱减量废水中PTA(精对苯二甲酸)回收、洗毛废水中油脂回收、染料生产中染料回收及脱盐等方面。其中,以废水深度处理和回用环节的应用最为广泛。
  我们在浙江开创、杭州天创、厦门威士邦、杭州上拓等企业调研发现,从2008年前后,膜技术开始在纺织印染行业推广应用,目前在该行业中的市场应用率已达50%左右。未来随着环保要求逐步趋严,“十三五”期间该比例有望进一步提高。

  造纸废水处理领域,膜市场应用率约30%
  造纸行业是一个高耗水、高污染的工业行业,其用水量居我国五大高耗水行业之首,总排水量仅次于化工与钢铁行业,位居工业行业废水排放量的第3位,COD排放量占到全国工业COD排放总量的三分之一。造纸废水处理不仅成为行业乃至全社会关注的热点,而且也成为制约造纸企业生存与发展的瓶颈。
  2008年6月,环境保护部发布GB 3544-2008《制浆造纸工业废水污染物排放标准》,其中COD、BOD和SS等排放指标较上一版标准排放限值降低76%、90%和88%,并增加了色度、氨氮、总氮、总磷和AOX等排放指标要求。
  2015年,《水污染防治行动计划》发布,在专项整治的十大重点行业中,造纸行业居首。
  2016年12月,《关于开展火电、造纸行业和京津冀试点城市高架源排污许可证管理工作的通知》印发,要求各地于2017年6月30日前,完成企业排污许可证申请与核发工作。
  随着环保标准的趋严,废水深度处理成为造纸企业必须面对的现实。在此背景下,以生化处理为主体的三级处理技术逐渐成为行业主流工艺,而膜技术凭借其多数情况下对色度、SS和AOX去除率可达90%的显著效果,逐渐应用于新处理工程建设和原有工艺升级改造的三级深度处理。
  根据厦门威士邦、浙江开创、杭州天创等企业反馈,目前在造纸行业废水处理领域,膜的市场应用率大概在30%左右。但杭州天创认为,未来膜技术将是造纸行业废水处理技术发展的必然趋势,采用“双膜法”工艺治理造纸废水的吨水工程成本在1000元左右,企业通过节省排污费用和自来水费,可以在2~3年内回收工程投资,并进一步产生效益。

  垃圾渗滤液处理领域,膜市场应用率超过90%
  截至2015年,我国设市城市和县城生活垃圾无害化处理能力达到75.8万吨/日,处理方式包括卫生填埋、焚烧和堆肥等。目前,垃圾渗滤液处理需求主要来自垃圾填埋场和垃圾焚烧厂。
  据了解,垃圾渗滤液是一种黑臭、成分复杂的高浓度有机废水,COD和氨氮浓度高,难生化物质含量多,有毒性,水质水量变化大,是目前公认比较难处理的废水。
  上世纪80年代开始,垃圾渗滤液处理技术主要以A/O生化法为主,到90年代后期,随着垃圾渗滤液国家排放标准GB 16889-1997《生活垃圾填埋污染控制标准》的出台,开始出现以生化法为主,物化、高级氧化等工艺并存的局面。
  2008年7月,随着环境保护部等发布实施的GB 16889-2008《生活垃圾填埋场污染控制标准》,传统“物化+生化”的处理工艺已经不能完全达到标准要求,必须对生化出水进行深度处理。深度处理工艺主要以膜分离工艺和高级氧化技术为主,也包括一些非常规的处理工艺,如活性炭吸附、离子交换等。
  在焚烧厂渗滤液方面,GB 18485-2014《垃圾焚烧污染控制标准》要求,经废水处理系统处理后的优先考虑循环再利用,必须排放时,污染物排放限值按GB 8978《污水综合排放标准》要求执行。
  此外,在环境影响评价方面也提出了更为严格的要求:建在垃圾填埋场附近的焚烧场渗滤液同垃圾填埋场渗滤液合并处理时,应按填埋场渗滤液排放限值要求执行。
  不难发现,更加严格的垃圾渗滤液排放标准有效地推进了现有企业的升级改造与新技术的研发产业化应用,因此膜在渗滤液处理领域也得到快速推广应用。
  当前,我国垃圾渗滤液处理采用的主流工艺方法为“MBR+NF/RO”工艺,这项工艺具有较强的适应性,在操作方面灵活性也很好,出水水质完全达到设计排放标准。我们在垃圾渗滤液处理企业维尔利和新奇环保调研发现,目前在垃圾渗滤液处理项目中,膜的市场应用率超过90%。
  
  膜法水处理技术广泛应用于电力行业
  电力行业是我国工业用水大户,其用水量和排水量十分巨大,分别占全国工业用水量和排水量的40%与10%。电力行业水处理系统主要包括火力发电厂及核电站所用的各种水源水的预处理及除盐处理、锅炉补给水处理、凝结水精处理、循环冷却水处理以及火电厂各种污废水,包括工业废水、脱硫废水、含煤废水、含油废水及生活污水处理等。
  随着国家环保政策趋严,公众对环境需求的提升,以及节能减排政策的实施,新建的大型火力发电机组锅炉对用水的品质提出了更高的要求。
  凭借出水水质稳定可靠、运行简单快捷,膜技术成为锅炉水处理预脱盐的必要环节之一。再加上我国水资源短缺,电厂生产用水往往采用海水及中水回用,为达到较高的水质,也常采用膜法水处理技术。此外,膜法水处理技术也应用于电厂循环冷却水处理。
  为实现工业废水零排放目标,电厂通常采用“膜浓缩+蒸发结晶”方法实现脱硫废水零排放。另外,膜法水处理技术也成为了电厂水岛必不可少的技术之一。(燃煤电厂从水源净化、过程水处理到废水处理及回用整个全过程作为一个整体进行统筹规划、独立成“岛”)
  调研发现,由于膜法水处理在电力行业得到了较多应用,部分电力行业水处理龙头企业还组建了专门的膜技术公司。