中国给水排水2024年污水处理厂提标改造(污水处理提质增效)高级研讨会(第八届)邀请函暨征稿启事
 
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"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。

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-06-24  浏览次数:179
核心提示: "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。
中国给水排水2024年污水处理厂提标改造(污水处理提质增效)高级研讨会(第八届)邀请函暨征稿启事

中国给水排水2024年污水处理厂提标改造(污水处理提质增效)高级研讨会(第八届)邀请函暨征稿启事
 

"膜技术成本与我"(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经常邀请水处理领域的著名专家,编写各自细分领域的综述文章。上个星期我们跟大家分享了Willi Gujer教授在2010年发表的《Nitrification and me》。本期将介绍来自膜领域的Simon Judd教授撰写的关于膜技术成本的综述文章,题为《Membrane technology costs and me》。Simon Judd教授在英国克兰菲尔德大学(Cranfield University)水科学学院和卡塔尔大学环境工程系任教。他同时也领导和参与了很多有关膜、MBR、污水生物处理方面的全球项目,将科研和应用紧密结合在了一起。通过这篇综述文章,Simon Judd教授探讨了膜技术应用领域的发展,分享了他对膜技术成本问题的深刻见解。

 

 

 

简介

 

用于水处理的膜技术可追溯到十九世纪中叶,其中最早期的开拓性工作很大程度上归功于德国。德国人Wilibald Scht在1861年用牛心包膜截取阿拉伯胶,堪称世界上第一次超滤(UF)分离研究。到了20世纪初,Heinrich Bechhold(1907)开始较为系统地测试合成超滤膜,并首次提出了“ultrafilter”的概念。跟随Rid Zsigmondy和Willhelm Bachman等人的早期研究,德国Sartorius Werke Gmbh公司在上世纪20年代中期开始微滤(MF)膜的商业开发。用于淡化海水的反渗透(RO)膜虽然最初由美国研究人员在20世纪50年代开发,专利的申请却让在加拿大渥太华的Sydney Loeb和Srinivasa Sourirajan抢先一步,他们在1960年代初申请了不对称醋酸纤维素RO膜的专利。如今,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。

 

 

可以说,膜技术至少发展了半个世纪了;即使是关键的膜生物反应器(MBR)技术的发展也有一定历史了(其最原始工艺由Dorr Oliver在20世纪60年代后期开发)。尽管如此,膜技术在市政水务部门某些领域的发展仍遇到区域性、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,尽管跟传统水与废水处理设备行业的个位数百分比增长率相比,RO海水淡化和MBR技术的复合年均增长率(CAGR)为10-23%,膜技术的发展阻力依然存在。

 

在某些方面,人们不愿意选择膜技术是可以理解的。一些膜工艺和/或具体应用还存在运行问题,这些问题还没得到全面的解决。任何膜工艺的操作和维护(O&M)往往比其他经典工艺更复杂,因为要保持膜表面和膜通道的清洁。最终归根结底,与其他东西一样,经典方法和膜技术之间的选择,都归结为钱。

 

成本趋势对比

 

成本,无论怎么计算,都可以被归类为资金成本、投资成本,或运营/运营成本。对于工程应用级别的膜处理厂,运营支出(OPEX)主要包括能耗和化学品、关键部件更换(例如膜)、供水和排污费以及诸如人工和维修等其他项。资本支出(CAPEX)通常包括所有设备、安装服务、如土木工程、机电(M&E)和咨询,以及土地成本。通过CAPEX和OPEX可以计算净现值(NPV),以此估算融资成本。

 

 

 

显而易见的是,大家也关心科技和商业模式的发展如何对水处理和污水处理中实施和运行膜工艺装置的成本产生影响。Simon Judd教授的这篇综述将对两种已经实现商业应用的重要膜分离技术进行分析,包括了海水淡化的反渗透技术以及用于污水处理的MBR膜生物反应器技术。

 

除了自身市场增长显著之外,这两项技术在各自应用领域也扮演着重要角色。超过一半通过海水和咸水淡化产生的饮用水都是通过RO膜,全球市场价值相当于100亿英镑。MBR技术则是在生物化学效率和出水水质(澄清度和微生物含量)方面提供生物处理工艺可以达到的最高性能表现。

 

在海水淡化和污水处理两个领域,作者分别选取了热法处理和经典活性污泥工艺作为替代方案作对比分析。总的来说,关于资本支出的专门报道很少,而且往往缺少一致性、完整性,也不会具体列举细节。另外不同报告之间的人力和材料成本也有差别。对于RO和MBR技术而言,OPEX的下降主要得益于能效的改善。这也是大家用于不同技术之间的对比基础。

 

RO反渗透vs 热法海水淡化

 

自20世纪70年后期RO被应用于海水淡化以来,相关的成本分析就层出不穷。RO反渗透和热法海水淡化两种技术自面世以来,技术成本都得到显著下降。Zhou和Tol在2004年的数据显示多级闪蒸海水淡化技术(MSF)在上世纪50年代末期的成本约$9/m³,到2000年已降到其1/10,而RO的单位处理成本则从1977年的$4.5/m³降到2000年的$1.5/m³。

 

能耗

 

MSF和RO的能耗对比一般用以下公式进行计算,其中公式(1)计算MSF热法淡化的单位能耗,公式(2)则对应RO的单位能耗。

上边的关系式显示对不同技术而言,能耗受不同参数影响。但如下图所示,总的而言,MSF的单位能耗或能量需求(SED)主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的分析中我们可以得到一些很基础的重要信息:通过对四个重要参数各自改善10%对能耗变化的计算可以看出,盐浓度是最显著的影响因素,而它又主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自身具有高渗透性的膜相比,优化系统的流体力学获得好处更多。

 

其他OPEX因素

 

尽管在RO海水淡化厂中,能耗代表了最主要的OPEX成分(超过50%),化学品消耗和膜更换加起来的贡献率在15-25%之间,具体比例取决于进水水质、运行情况和膜寿命。膜寿命一般在5-7年,但也有人说通过更频繁和激进的化学品清洗可以使膜寿命延长至10年。

 

CAPEX

 

正如之前提到的,CAPEX跟地理位置有关,尤其是涉及到大量的土木工程和管网的情况。有些情况下,通过BOT等合同和相关资本运作,开支可以相对减轻。下表中几座知名海水淡化厂的CAPEX数据显示,单位流量的水费差异较大,但这跟场地情况相关,例如是否和其他厂共用设施、水输送规模和土木工程作业量等。

 

 

 

前景

 

尽管在一些能源价格低的国家(主要是中东地区),热法蒸馏组合厂依然可行。热法工艺的总成本从2000年至今几乎没有变化,大型组合厂的价格目前在$0.8-1.1/m³之间。

 

而经过过去15年能效20-30%的改进率,对应的RO技术单位价格约$0.5/m³。尤其是高压浓水能量回收技术使单位能耗从1990年的8.1 kWh/m³减少到今天的4 kWh/m³左右。热法和膜法海水淡化厂的比率已经从2005年的60:40变成35:65(2016年的数据)。

 

未来能效的进一步提高将集中在可再生能源的使用上。对于热法而言,太阳能和地热能是主要获取途径,对RO膜法而言则主要是光伏发电和风力发电。

 

MBR vs. 传统活性污泥技术

 

近几年关于MBR的成本分析研究(例如Young等人关于浸入式中空纤维膜的综述)已经显示一些MBR的总成本要优于经典的活性污泥技术,尽管MBR的OPEX更高。这些报告的作者一般认为MBR在CAPEX方面优势明显,因为土地成本高以及脱氮除磷的要求。而膜造价也从1992年的$400/㎡降至2005年的低于$50/㎡(参考浸入式平板膜),而市场主导产品浸入式中空纤维膜的运行情况则显示自20世纪90年代中期以来,能耗已经减少了一个数量级。

 

能耗

 

对于经典活性污泥法和MBR工艺来说,SED主要贡献因子是曝气,除了用于给生物质提供氧气之外,对于MBR,还用于膜的冲洗。

 

 

 

根据曝气器在反应器的深度,EA,m和EA,bio两个曝气能量参数略有不同,但都在0.016-0.025 kWh/Nm3(工艺曝气的略高,因为池深一点)。过去15年的时间里,商用膜的研发主要集中在提高膜冲洗的混合效果和曝气量的减少上。尽管如此,MBR的单位能耗依然较高,大型且已优化的MBR仍需0.5 kWh/m3。

 

其他OPEX因素

 

跟RO膜类似,不考虑“因地而异”的人工和其他劳务费用,MBR的OPEX成分主要也是由化学品的使用和膜更换构成的。如下图所示,膜更换的成本与膜的净通量和膜寿命相关。总的来说,如果不考虑清洗频率和其他维修需求,OPEX随通量和寿命的增加而减少。但是MBRs的运行费用永远都高于同等规模的活性污泥系统,尽管部分成本能够通过减少的占地面积、污泥量的减少和水质的提高有所抵消。

尽管膜组件更换依旧被认为是仅次于能耗的第二大OPEX成分,浸入式中空纤维膜的成本已经降至与RO膜相仿的水平,约$15-25/㎡。这是很显著的进步,要知道MBR市场不像RO膜,非标化情况很普遍,MBR的膜组件一般不是完全随便互换的。另一方面,平板膜的价格降幅则不太确定,尽管已经从90年代初的$400-500/㎡下降了一个数量级。

 

通过对主要参数的计算对比可以发现,膜通量是OPEX中影响力最高的因子,因为它同时影响了单位能耗和膜更换的成本。

 

 

 

CAPEX

 

Lo等人在2015对大型MBR污水厂的成本分析结果显示,一个规模为20MLD的MBR厂的CAPEX约为每千立方35万-68万美元($0.35-0.68 M/MLD);并且类似RO海水淡化厂的情况,如果包含下游的UV消毒和初沉池预处理的话,CAPEX可以增加至$2.6M/MLD。虽然MBR的膜通量与RO相仿,但是单位面积的成本却要更高。另外MBR厂与RO厂相比因为多出生物反应器,HRT至少要在6小时以上,所以上述研究显示的低CAPEX有些跟预期相反,不过可能也跟设备要求和建材有关。

 

前景

 

跟RO膜一样,MBR工艺要想从经典的膜分离工艺中进一步提升成本效率的空间很有限,因为曝气减少始终会增加膜污染和堵塞的风险。后者造成的损失往往大于曝气节省的开支。

 

但是新兴的平板陶瓷膜,预计会比传统的高分子膜寿命延长一倍,而且运行通量更高,可能会改变MBR膜选择的格局。正如上边膜的OPEX成本曲线图所示,如果陶瓷材料的成本是高分子膜的4倍,但是其寿命若能延长一倍,通量又大一倍的话,那么前者的OPEX上将显出优势。尽管目前陶瓷膜的价格依然较高,但我们有理由相信这终将会改变。日本公司Metawater十年前就有不少基于陶瓷膜材料的饮用水处理的工程应用,目前的材料价格在$80-160/㎡,10年前这价格还超过$1000/㎡。所以我们有足够理由假设它的价格会继续下降,就像高分子平板膜在过去15-25年的价格趋势一样。

 

膜技术研究的趋势

 

在分析膜技术的研究趋势方面,Simon Judd教授使用下表的文献计量分析方法对RO海水淡化和MBR污水处理的关键词进行了搜索统计。

 

 

 

文献计量分析结果显示了以下一些研究趋势:

 

RO和MBR两个领域的膜污染特征都非常强烈,尤其是MBR;

 

对RO而言,约45%的结垢问题属于生物结垢;

 

预处理,尤其是超滤(UF),一直都是RO海水淡化研究的重点;

 

成本,尤其是能耗,在RO海水淡化领域关注度比MBR高

 

RO方面的报告和论文关于节能的话题部分体现为太阳能和风能等可再生能源;

 

尽管能耗不是MBR研究的最主要焦点,通量却成为其关于单位能耗的研究重点,而厌氧MBR的研究也稳定增长;

 

关于正渗透的研究的增长也很明显,从2007-08年间的0到2015-16期间的11%。

 

 

 

 

总的来说,文献统计分析显示两个领域的研究在成本方面的差异,RO海水淡化关于成本的研究是MBR污水处理的16倍。尽管实际运行人员认为很多工艺参数对MBR的OPEX和可运行性相当重要,MBR研究貌似以膜结垢和结垢物的鉴定为主(占所有研究的25%)。Simon Judd教授在综述报告最后指出,研究和工程应用之间的错位并不是什么新发现,似乎暗示MBR领域的科学研究没有很好地跟实际生产接轨,毕竟说到底钱的问题才是根本问题。

 

参考资料

 

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

 

原标题:"膜技术成本与我"(Membrane Technology costs and me)


"膜技术成本与我":膜技术应用领域的发展探讨

 

 

  据IWA国际水协会微信公众平台2018年3月20日讯 IWA国际水协会的学术期刊Water Research经常邀请水处理领域的著名专家,编写各自细分领域的综述文章。本期IWA微信公众号将介绍来自膜领域的西蒙·贾德(Simon Judd)教授撰写的关于膜技术成本的综述文章,题为《Membrane technology costs and me》。西蒙·贾德教授在英国克兰菲尔德大学(Cranfield University)水科学学院和卡塔尔大学环境工程系任教。他同时也领导和参与了很多有关膜、MBR、污水生物处理方面的全球项目,将科研和应用紧密结合在了一起。通过这篇综述文章,西蒙·贾德教授探讨了膜技术应用领域的发展,分享了他对膜技术成本问题的深刻见解。

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

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

  简介

  用于水处理的膜技术可追溯到十九世纪中叶,其中最早期的开拓性工作很大程度上归功于德国。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,堪称世界上第一次超滤(UF)分离研究。到了20世纪初,海因里希·贝希霍德(Heinrich Bechhold)1907年开始较为系统地测试合成超滤膜,并首次提出了“UltraFilter”的概念。跟随理查德·席格蒙迪(Richard Zsigmondy)和威廉·巴赫曼(Willhelm Bachman)等人的早期研究,德国Sartorius Werke Gmbh公司在上世纪20年代中期开始微滤(MF)膜的商业开发。用于淡化海水的反渗透(RO)膜虽然最初由美国研究人员在20世纪50年代开发,专利的申请却让在加拿大渥太华的悉尼·罗卜(Sydney Loeb)和斯里尼瓦萨·索里拉(Srinivasa Sourirajan)抢先一步,他们在1960年代初申请了不对称醋酸纤维素RO膜的专利。如今,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。

  可以说,膜技术至少发展了半个世纪了;即使是关键的膜生物反应器(MBR)技术的发展也有一定历史了(其最原始工艺由Dorr Oliver在20世纪60年代后期开发)。尽管如此,膜技术在市政水务部门某些领域的发展仍遇到区域性、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,尽管跟传统水与废水处理设备行业的个位数百分比增长率相比,RO海水淡化和MBR技术的复合年均增长率(CAGR)为10~23%,膜技术的发展阻力依然存在。

  在某些方面,人们不愿意选择膜技术是可以理解的。一些膜工艺和/或具体应用还存在运行问题,这些问题还没得到全面的解决。任何膜工艺的操作和维护(O&M)往往比其他经典工艺更复杂,因为要保持膜表面和膜通道的清洁。最终归根结底,与其他东西一样,经典方法和膜技术之间的选择,都归结为钱。

  成本趋势对比

  成本,无论怎么计算,都可以被归类为资金成本、投资成本,或运营/运营成本。对于工程应用级别的膜处理厂,运营支出(OPEX)主要包括能耗和化学品、关键部件更换(例如膜)、供水和排污费以及诸如人工和维修等其它项。资本支出(CAPEX)通常包括所有设备、安装服务、如土木工程、机电(M&E)和咨询,以及土地成本。通过CAPEX和OPEX可以计算净现值(NPV),以此估算融资成本。

  显而易见的是,大家也关心科技和商业模式的发展如何对水处理和污水处理中实施和运行膜工艺装置的成本产生影响。西蒙·贾德教授的这篇综述将对两种已经实现商业应用的重要膜分离技术进行分析,包括了海水淡化的反渗透技术以及用于污水处理的MBR膜生物反应器技术。

  除了自身市场增长显著之外,这两项技术在各自应用领域也扮演着重要角色。超过一半通过海水和咸水淡化产生的饮用水都是通过RO膜,全球市场价值相当于100亿英镑。MBR技术则是在生物化学效率和出水水质(澄清度和微生物含量)方面提供生物处理工艺可以达到的最高性能表现。

  在海水淡化和污水处理两个领域,作者分别选取了热法处理和经典活性污泥工艺作为替代方案作对比分析。总的来说,关于资本支出的专门报道很少,而且往往缺少一致性、完整性,也不会具体列举细节。另外不同报告之间的人力和材料成本也有差别。对于RO和MBR技术而言,运营支出(OPEX)的下降主要得益于能效的改善。这也是大家用于不同技术之间的对比基础。

  RO反渗透vs热法海水淡化

  自20世纪70年后期RO被应用于海水淡化以来,相关的成本分析就层出不穷。RO反渗透和热法海水淡化两种技术自面世以来,技术成本都得到显著下降。Zhou和Tol在2004年的数据显示多级闪蒸海水淡化技术(MSF)在上世纪50年代末期的成本约9美元/立方米,到2000年已降到其1/10,而RO的单位处理成本则从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的能耗对比一般用以下公式进行计算,其中公式(1)计算MSF热法淡化的单位能耗,公式(2)则对应RO的单位能耗。

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不同技术而言,能耗受不同参数影响。但如下图所示,总的而言,MSF的单位能耗或能量需求(SED)主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单位能耗SED的关键参数的影响分析

  在SED的分析中我们可以得到一些很基础的重要信息:通过对四个重要参数各自改善10%对能耗变化的计算可以看出,盐浓度是最显著的影响因素,而它又主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自身具有高渗透性的膜相比,优化系统的流体力学获得好处更多。

  其他运营支出(OPEX)因素

  尽管在RO海水淡化厂中,能耗代表了最主要的OPEX成分(超过50%),化学品消耗和膜更换加起来的贡献率在15~25%之间,具体比例取决于进水水质、运行情况和膜寿命。膜寿命一般在5-7年,但也有人说通过更频繁和激进的化学品清洗可以使膜寿命延长至10年。

  资本支出(CAPEX)

  正如之前提到的,资本支出(CAPEX)跟地理位置有关,尤其是涉及到大量的土木工程和管网的情况。有些情况下,通过BOT等合同和相关资本运作,开支可以相对减轻。下表中几座知名海水淡化厂的资本支出(CAPEX)数据显示,单位流量的水费差异较大,但这跟场地情况相关,例如是否和其他厂共用设施、水输送规模和土木工程作业量等。

▲ 不同RO海水淡化厂的对比 

  ▲ 不同RO海水淡化厂的对比

  前景

  尽管在一些能源价格低的国家(主要是中东地区),热法蒸馏组合厂依然可行。热法工艺的总成本从2000年至今几乎没有变化,大型组合厂的价格目前在0.8~1.1美元/立方米之间。

  而经过过去15年能效20~30%的改进率,对应的RO技术单位价格约0.5美元/立方米。尤其是高压浓水能量回收技术使单位能耗从1990年的8.1千瓦小时/立方米减少到今天的4千瓦小时/立方米左右。热法和膜法海水淡化厂的比率已经从2005年的60:40变成35:65(2016年的数据)。

  未来能效的进一步提高将集中在可再生能源的使用上。对于热法而言,太阳能和地热能是主要获取途径,对RO膜法而言则主要是光伏发电和风力发电。

  MBR vs 传统活性污泥技术

  近几年关于MBR的成本分析研究(例如Young等人关于浸入式中空纤维膜的综述)已经显示一些MBR的总成本要优于经典的活性污泥技术,尽管MBR的运营支出(OPEX)更高。这些报告的作者一般认为MBR在资本支出(CAPEX)方面优势明显,因为土地成本高以及脱氮除磷的要求。而膜造价也从1992年的400美元/平方米降至2005年的低于50美元/平方米(参考浸入式平板膜),而市场主导产品浸入式中空纤维膜的运行情况则显示自20世纪90年代中期以来,能耗已经减少了一个数量级。

  能耗

  对于经典活性污泥法和MBR工艺来说,SED主要贡献因子是曝气,除了用于给生物质提供氧气之外,对于MBR,还用于膜的冲洗。

英国克兰菲尔德大学西蒙·贾德教授:膜技术成本与我 

  根据曝气器在反应器的深度,EA,m和EA,bio两个曝气能量参数略有不同,但都在0.016~0.025千瓦小时/立方米(工艺曝气的略高,因为池深一点)。过去15年的时间里,商用膜的研发主要集中在提高膜冲洗的混合效果和曝气量的减少上。尽管如此,MBR的单位能耗依然较高,大型且已优化的MBR仍需0.5 千瓦小时/立方米。

  其他运营支出(OPEX)因素

  跟RO膜类似,不考虑“因地而异”的人工和其他劳务费用,MBR的运营支出(OPEX)成分主要也是由化学品的使用和膜更换构成的。如下图所示,膜更换的成本与膜的净通量和膜寿命相关。总的来说,如果不考虑清洗频率和其他维修需求,运营支出(OPEX)随通量和寿命的增加而减少。但是MBRs的运行费用永远都高于同等规模的活性污泥系统,尽管部分成本能够通过减少的占地面积、污泥量的减少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 

  尽管膜组件更换依旧被认为是仅次于能耗的第二大运营支出(OPEX)成分,浸入式中空纤维膜的成本已经降至与RO膜相仿的水平,约15~25美元/平方米。这是很显著的进步,要知道MBR市场不像RO膜,非标化情况很普遍,MBR的膜组件一般不是完全随便互换的。另一方面,平板膜的价格降幅则不太确定,尽管已经从90年代初的400~500美元/平方米下降了一个数量级。 

  通过对主要参数的计算对比可以发现,膜通量是OPEX中影响力最高的因子,因为它同时影响了单位能耗和膜更换的成本。

▲ MBR单位能耗关键参数的影响 

  ▲ MBR单位能耗关键参数的影响

  资本支出(CAPEX) 

  Lo等人在2015对大型MBR污水厂的成本分析结果显示,一个规模为20MLD的MBR厂的资本支出(CAPEX)约为每千立方35万~68万美元($0.35~0.68 M/MLD);并且类似RO海水淡化厂的情况,如果包含下游的UV消毒和初沉池预处理的话,资本支出(CAPEX)可以增加至$2.6M/MLD。虽然MBR的膜通量与RO相仿,但是单位面积的成本却要更高。另外MBR厂与RO厂相比因为多出生物反应器,HRT至少要在6小时以上,所以上述研究显示的低资本支出(CAPEX)有些跟预期相反,不过可能也跟设备要求和建材有关。

  前景 

  跟RO膜一样,MBR工艺要想从经典的膜分离工艺中进一步提升成本效率的空间很有限,因为曝气减少始终会增加膜污染和堵塞的风险。后者造成的损失往往大于曝气节省的开支。

  但是新兴的平板陶瓷膜,预计会比传统的高分子膜寿命延长一倍,而且运行通量更高,可能会改变MBR膜选择的格局。正如上边膜的运营支出(OPEX)成本曲线图所示,如果陶瓷材料的成本是高分子膜的4倍,但是其寿命若能延长一倍,通量又大一倍的话,那么前者的运营支出(OPEX)上将显出优势。尽管目前陶瓷膜的价格依然较高,但我们有理由相信这终将会改变。日本公司Metawater十年前就有不少基于陶瓷膜材料的饮用水处理的工程应用,目前的材料价格在80~160美元/平方米,10年前这价格还超过1000美元/平方米。所以我们有足够理由假设它的价格会继续下降,就像高分子平板膜在过去15~25年的价格趋势一样。

  膜技术研究的趋势

  在分析膜技术的研究趋势方面,西蒙·贾德教授使用下表的文献计量分析方法对RO海水淡化和MBR污水处理的关键词进行了搜索统计。

▲ 文献计量分析使用的词条 

  ▲ 文献计量分析使用的词条

  文献计量分析结果显示了以下一些研究趋势:

  ●RO和MBR两个领域的膜污染特征都非常强烈,尤其是MBR;

  ●对RO而言,约45%的结垢问题属于生物结垢;

  ●预处理,尤其是超滤(UF),一直都是RO海水淡化研究的重点;

  ●成本,尤其是能耗,在RO海水淡化领域关注度比MBR高

  ●RO方面的报告和论文关于节能的话题部分体现为太阳能和风能等可再生能源;

  ●尽管能耗不是MBR研究的最主要焦点,通量却成为其关于单位能耗的研究重点,而厌氧MBR的研究也稳定增长;

  ●关于正渗透的研究的增长也很明显,从2007~2008年间的0到2015~2016期间的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 

  ▲ 膜法海水渗透和MBR污水处理的研究趋势统计

  总的来说,文献统计分析显示两个领域的研究在成本方面的差异,RO海水淡化关于成本的研究是MBR污水处理的16倍。尽管实际运行人员认为很多工艺参数对MBR的OPEX和可运行性相当重要,MBR研究貌似以膜结垢和结垢物的鉴定为主(占所有研究的25%)。西蒙·贾德教授在综述报告最后指出,研究和工程应用之间的错位并不是什么新发现,似乎暗示MBR领域的科学研究没有很好地跟实际生产接轨,毕竟说到底钱的问题才是根本问题。

 
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WPE网络报告:作者-审稿-编辑视野下的高水平论文 直播时间:2024年1月10日(星期三)19:00 2024-01-10 19:00:00 开始 核心期刊:中国给水排水》继续入编北大《中文核心期刊要目总览》 中国给水排水核心科技期刊
直播丨《城镇供水管网漏损控制及评定标准》宣贯会 直播时间:2023年12月27日 09:30—11:00 2023-12-27 12:00:00 开始 【直播】【第五届水利学科发展前沿学术研讨会】王浩院士:从流域视角看城市洪涝治理与海绵城市建设
先进水技术博览(Part 13)|水回用安全保障的高效监测技术 中国城镇供水排水协会城镇水环境专业委员会2023年年会暨换届大会 直播时间:2023年12月16日(周六)08:30—18:00 2023-12-16 08:30:00 开始
第二届欧洲华人生态与环境青年学者论坛-水环境专题 直播时间:2023年12月9日(周六)16:00—24:00 2023-12-09 16:00:00 开始 JWPE网络报告:综述论文写作的一点体会 直播时间:2023年11月30日(星期四)19:00 2023-11-30 19:00:00 开始
WaterInsight第9期丨强志民研究员:紫外线水消毒技术 再生水 水域生态学高端论坛(2023)热带亚热带水生态工程教育部工程研究中心技术委员会会议 直播时间:2023年11月29日(周三) 09:00—17:40 2023-11-29 09:00:00 开始
中国给水排水直播:智慧水务与科技创新高峰论坛 直播时间:2023年11月25日(周六) 13:30 2023-11-25 13:30:00 开始 中国水协团体标准《城镇污水资源与能源回收利用技术规程》宣贯会通知 中国城镇供水排水协会
2023年11月14日9:00线上举行直播/JWPE网络报告:提高饮用水安全性:应对新的影响并识别重要的毒性因素 直播主题:“对症下药”解决工业园区污水处理难题   报告人:陈智  苏伊士亚洲 技术推广经理 直播时间:2023年11月2日(周四)14:00—16:00 2023-11-02 14:00:00 开始
10月29日·上海|市政环境治理与水环境可持续发展论坛 BEST第十五期|徐祖信 院士 :长江水环境治理关键      直播时间:2023年10月26日(周四)20:00—22:00 2023-10-26 20:00:00 开始
《水工艺工程杂志》系列网络报告|学术论文写作之我见 直播时间:2023年10月19日(周四)19:00 2023-10-19 19:00:00 开始 污水处理厂污泥减量技术研讨会 直播时间:2023年10月20日13:30-17:30 2023-10-20 13:30:00 开始
技术沙龙 | 先进水技术博览(Part 12) 直播时间:10月14日(周六)上午10:00-12:00 2023-10-14 10:00:00 开始 直播题目:苏伊士污泥焚烧及零碳足迹概念污泥厂 主讲人:程忠红 苏伊士亚洲 技术推广经理  内容包括: 1.	SUEZ污泥业务产品介绍 2.	全球不同焚烧项目介绍 3.	上海浦东污泥焚烧项目及运营情况
中国给水排水第十四届中国污泥千人大会参观项目之一:上海浦东新区污水厂污泥处理处置工程 《水工艺工程杂志》系列网络报告 直播时间:2023年9月26日 16:00  王晓昌  爱思唯尔期刊《水工艺工程杂志》(Journal of Water Process Engineering)共同主
中国给水排水2024年污水处理厂提标改造(污水处理提质增效)高级研讨会(第八届)邀请函暨征稿启事  同期召开中国给水排水2024年排水管网大会  (水环境综合治理)  同期召开中国给水排水 2024年 海绵城市标准化产业化建设的关键内容 结合项目案例,详细介绍海绵城市建设的目标、技术体系及标准体系,探讨关键技术标准化产业化建设的路径,提出我国海绵城市建设的发展方向。
报告题目:《城镇智慧水务技术指南》   中国给水排水直播平台: 主讲人简介:  简德武,教授级高级工程师,现任中国市政工程中南设计研究总院党委委员、副院长,总院技术委员会副主任委员、信息技术委员会副主 第一轮通知 | 国际水协第18届可持续污泥技术与管理会议 主办单位:国际水协,中国科学院  联合主办单位:《中国给水排水》杂志社 等
技术沙龙 | 先进水技术博览(Part 11) 直播时间:8月19日(周六)上午10:00-12:00 2023-08-19 10:00:00  广东汇祥环境科技有限公司  湛蛟  技术总监  天津万 中国水业院士论坛-中国给水排水直播平台(微信公众号cnww1985):自然—社会水循环与水安全学术研讨会
WaterInsight第7期丨掀浪:高铁酸钾氧化技术的机理新认知及应用 直播时间:2023年8月5日(周六)上午10:00-11:00 2023-08-05 10:00:00 开始 直播:“一泓清水入黄河”之山西省再生水产业化发展专题讲座 直播时间:2023年7月23日(周日 )08:00-12:00 2023-07-23 08:00:00 开始
珊氮自养反硝化深度脱氮技术推介会 直播时间:2023年7月21日(周五) 欧仁环境颠覆性技术:污水厂扩容“加速跑”(原有设施不动,污水处理规模扩容1倍!出水水质达地表水准IV类标准!),推动污水治理提质增效。  诚征全国各地污水厂提标扩容工程需求方(水务集团、BOT公司、设
直播预告|JWPE网络报告:自然系统中难降解污染物去除的物化与生化作用及水回用安全保障 中国给水排水 直播题目: 高排放标准下污水中难降解COD的去除技术     报告人:苏伊士亚洲 技术推广经理 程忠红
WaterTalk|王凯军:未来新水务 一起向未来  For and Beyond Water 中国环境科学学会水处理与回用专业委员会以网络会议形式举办“水与发展纵论”(WaterTalk)系列学术报 5月18日下午 14:00—16:00 直播  题目: 高密度沉淀池技术的迭代更新 主讲人: 程忠红 苏伊士亚洲 技术推广经理  大纲:  高密池技术原理 不同型号高密池的差异和应用区别 高密池与其他
BEST|绿色低碳科技前沿与创新发展--中国工程院院士高翔教授  直播时间:2023年4月30日 14:00—16:00 2023-04-30 14:00:00 开始 日照:“碳”寻乡村振兴“绿色密码”  凤凰网山东    乡村生态宜居,乡村振兴的底色才会更亮。我市坚持乡村建设与后续管护并重,市、区、镇联
BEST论坛讲座报告第十三期(cnwww1985):全球碳预算和未来全球碳循环的不稳定性风险 The global carbon budget and risks of futur 国际水协IWA 3月17日直播:3月17日 国际水协IWA创新项目奖PIA获奖项目介绍分享会 直播时间:2023年3月17日 9:00—11:30 2023-03-17 09:00:00 开始
中国给水排水直播:云中漫步-融合大数据、人工智能及云计算的威立雅智慧水务系统Hubgrade 直播时间:2023年3月15日 中国给水排水直播平台会议通知 | 2023污泥处理处置技术与应用高峰论坛(清华大学王凯军教授团队等)
中国污水千人大会参观项目之一: 云南合续环境科技股份有限公司  海口市西崩潭水质净化中心 中国给水排水 Water Insight直播:刘锐平  清华大学 环境学院 教授 博士生导师—高浓度硝酸盐废水反硝化脱氮过程强化原理与应用 会议时间:2023.1.7(周六)10:00—11:00
智慧水务的工程全生命周期实践分享 直播时间:2023年1月6日 15:00-16:00 对话嘉宾:窦秋萍  华霖富水利环境技术咨询(上海)有限公司  总经理 主持人:李德桥   欧特克软件(中国)有限 苏伊士 直播时间:12月30日14:00-16:00直播题目:污泥处理处置的“因地制宜和因泥制宜” 主讲人:程忠红,苏伊士亚洲  技术推广经理 特邀嘉宾:刘波 中国市政工程西南设计研究总院二院总工 教
苏伊士 直播时间:12月27日14:00-16:00;复杂原水水质下的饮用水解决方案    陈智,苏伊士亚洲,技术推广经理,毕业于香港科技大学土木与环境工程系,熟悉市政及工业的给水及污水处理,对苏伊士 曲久辉  中国工程院院士,美国国家工程院外籍院士,发展中国家科学院院士;清华大学环境学院特聘教授、博士生导师;中国科学院生态环境研究中心研究员
基于模拟仿真的污水处理厂数字化与智慧化:现状与未来 直播时间:2022年12月28日(周三)9:30—12:00 2022城镇溢流污染控制高峰论坛|聚焦雨季溢流污染控制的技术应用与推广 中国给水排水
王爱杰 哈尔滨工业大学教授,国家杰青,长江学者,国家 领军人才:广州大学学术讲座|低碳水质净化技术及实践 直播时间:2022年12月18日 9:30 国际水协会哥本哈根世界水大会成果分享系列网络会议 直播时间:2022年12月15日 20:00—22:00
德国专场直播主题:2022 中国沼气学术年会暨中德沼气合作论坛 2022 中国沼气学术年会暨中德沼气合作论坛德国专场 时间:2022年12月20日  下午 15:00—17:00(北京时间) 2022中国沼气学会学术年会暨第十二届中德沼气合作论坛的主论坛将于12月15日下午2点召开
技术交流 | 德国污水处理厂 计算系列规程使用介绍 城建水业 WaterInsight首期丨王志伟教授:膜法水处理技术面临的机遇与挑战 直播时间:2022年12月10日 10:00—11:00
处理工艺专场|水业大讲堂之六——城市供水直饮安全和智慧提质 直播时间:2022年12月8日 8:30—12:15 建设管理专场|水业大讲堂之六——城市供水直饮安全和智慧提质 直播时间:2022年12月7日 14:00—17:15
国际水协会哥本哈根世界水大会成果分享系列网络会议 直播时间:2022年12月8日 20:00—22:00 Training Course for Advanced Research & Development of Constructed Wetland Wastewater Treatment Tech
12月3日|2022IWA中国漏损控制高峰论坛 直播时间:2022年12月3日(周六)9:00—17:00 2022-12-03 09:00:00 开始 国际水协会哥本哈根世界水大会成果分享系列网络会议(第八期) 直播时间:2022年12月1日 20:00—22:00 2022-12-01 20:00:00 开始
中国给水排水直播:智慧输配专场|水业大讲堂之六——城市供水直饮安全和智慧提质 直播时间:2022年11月30日 14:00—17:05 2022-11-30 14:00:00 开始 国际水协会哥本哈根世界水大会成果分享系列网络会议(第七期) 直播时间:2022年11月25日 20:00—22:00 2022-11-25 20:00:00 开始
国标图集22HM001-1《海绵城市建设设计示例(一)》首次宣贯会   直播时间:2022年11月24日 13:30—17:30 中国给水排水直播平台 【 李玉友,日本国立东北大学工学院土木与环境工程系教授,博导,注册工程师】颗粒污泥工艺的研究和应用:从UASB到新型高效脱氮和磷回收
中国建科成立70周年|市政基础设施绿色低碳发展高峰论坛   直播时间:2022年11月22日 13:30—18:25   2022-11-22 13:30:00 开始 国际水协会哥本哈根世界水大会成果分享系列网络会议(第六期)   直播时间:2022年11月22日 20:00—22:00
会议预告| 国际水协会哥本哈根世界水大会成果分享系列网络会议(第五期) 中国给水排水 奋进七十载 起航新征程|中国市政华北院第十届科技工作会议暨庆祝建院七十周年大会  直播时间:2022年11月18日 9:30   2022-11-18 09:00:00 开始
樊明远:中国城市水业的效率和服务要做一个规范     樊明远 世界银行高级工程师 黄绵松  北京首创生态环保集团股份有限公司智慧环保事业部总经理,正高级工程师  获清华大学博士学位:海绵城市系统化运维的挑战与实践  直播时间:2022年11月16日 18:30  黄绵松  北京
全国节水高新技术成果展云端活动周寻水路  污水回用专场      转发直播赠送  中国给水排水电子期刊  !!!  直播抽奖 100份 中国给水排水电子期刊  !!! 首届全国节水高新技术成果展即将开幕,同步举行的节水时光云端活动周”也将于2022年11月15日10:00-12:00 、14:30-17:00,在云端与水务行业的专家朋友见面!    在这即将到来激动
会议预告| 国际水协会哥本哈根世界水大会成果分享系列网络会议(第四期) 中国给水排水 国标图集22HM001-1《海绵城市建设设计示例(一)》首次宣贯会
国际水协会哥本哈根世界水大会成果分享系列网络会议 直播时间:2022年11月3日 16:00—18:00 2022-11-03 16:00:00 开始 中国给水排水直播 会议预告 | 国际水协会哥本哈根世界水大会成果分享系列网络会议 国合环境
精彩预告 | 黄河中上游水环境国际论坛·颗粒污泥水处理创新与应用  来源:《中国给水排水》 全球环境科学高峰论坛系列讲座( BEST):电活性微生物:生物地球化学循环、生物能提升、生物修复、金属腐蚀以及新型电子设备    报告人:马萨诸塞州州立大学-阿默斯特分校的Derek Lovley教授
彭永臻院士直播预告丨城市污水生物脱氮除磷新技术与发展/2022年中国污泥大会(第十三届)/工业污泥大会/固废大会/渗滤液大会 直播预告 | 8月21日 中外雨水管理经验和挑战研讨会 中国给水排水    留德华人资源与环境学会  潘伯寿博士,于1991年在德国卡尔斯鲁厄大学获工学博士学位。曾受聘德国GKW工程设计及咨询公司,贝
清水绕村庄,农家换新颜 山东加快推进农村生活污水及黑臭水体治理--8月9日上午,山东省在日照市召开2022年全省东部片区农村生活污水和农村黑臭水体治理现场推进会,参会代表现场观摩学习了岚山区、高新区等 【水大会直播二位码】中国污水处理厂提标改造/污水处理提质增效/排水管网、水环境综合治理/再生水利用/水环境综合治理大会目次及报告日程
威立雅应对碳中和愿景的思路 原创 Veolia 威立雅水务技术 《中国给水排水》第十八届年会暨水安全保障及水环境综合整治高峰论坛日程
污水千人大会参观典型项目:长春英俊污水处理厂扩容提标改造项目技术介绍 中国给水排水直播预告 | 排水系统数字孪生的核心:借助排水模型开启全面诊断模式   窦秋萍  Vivian Dou   华霖富中国区总经理
中国给水排水2022年中国污水处理厂提标改造(污水处理提质增效)高级研讨会(第六届)邀请函 中国给水排水2022年中国排水管网大会(水环境综合治理)邀请函(污水千人大会同期会议)  中国给水排水 “高标准”下的苏伊士工业园区污水解决方案     来源:中国给水排水直播平台
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