應(yīng)荷蘭水協(xié)會、AQUATECH組委會、NORIT公司、DOWS公司以及HYDRANETICS公司邀請，中國膜工業(yè)訪問團一行17人，于今年9月底至10月上旬對歐洲三國膜法水處理工程進行了考察訪問，現(xiàn)將相關(guān)情況簡介如下。

荷蘭“Jan-Langrand"——最早最大的雙膜法水廠

"Jan-Lagrand"位于荷蘭首都阿姆斯特丹附近的Heemskerk城，于1999年投運至今。"Jan-Lagrand"是世界最大規(guī)模的雙膜法市政供水廠，產(chǎn)水量2250m³/h。Heemskerk供水廠，將經(jīng)過預(yù)處理的地表水連續(xù)的由X-FLOW超濾預(yù)處理后，進入反滲透系統(tǒng)。反滲透出水直接混合后用于飲用，不經(jīng)任何化學(xué)消毒。Heemskerk水廠有很多創(chuàng)新之處：

1.反滲透膜（RO）的選擇和預(yù)處理原則

在1994年初，Heemskerk水廠在設(shè)計階段，醋酸纖維素RO膜加介質(zhì)過濾器是當(dāng)時通常采用的膜法地表水處理工藝。但是PWN決定考慮采用復(fù)合RO膜加膜法進行預(yù)處理。當(dāng)包括微濾和超濾在內(nèi)的中試試驗結(jié)果出來后，PWN決定采用復(fù)合RO膜，由此Heemskerk成為世界第一個大型的采用復(fù)合RO膜加UF預(yù)處理的工程項目。

2.預(yù)處理膜的選擇

微濾MF和超濾UF膜的選擇是該項目一個非常重要的環(huán)節(jié)。預(yù)處理膜的選擇需要考慮非常成功的中試試驗結(jié)果，系統(tǒng)選擇前首先對超濾膜供應(yīng)商進行資格認(rèn)證，使真正“先進”的和有實力膜產(chǎn)品在Heemskerk這樣大型水廠中應(yīng)用。當(dāng)時一般的膜要滿足Heemskerk水廠的要求，需要30到40套超濾膜設(shè)備。荷蘭X-FLOW公司完成了一個全新的設(shè)計理念，包括采用與NF/RO類似標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品。

3.采用膜過濾的消毒方式

在項目開始階段，普遍認(rèn)為UF和RO在理論上可以提供完全無菌消毒的供水。但是在90年代沒有可用的在線監(jiān)視裝置可以在線連續(xù)檢測去除率達到3個log或以上的精度，PWN面臨由實際數(shù)據(jù)驗證理論概念的挑戰(zhàn)。為此在Heemskerk水廠采用了兩種監(jiān)測系統(tǒng)：

1）對RO系統(tǒng)，采用了硫酸鹽監(jiān)視器。當(dāng)硫酸鹽的去除率超過99.9%時，硫酸鹽監(jiān)視器可以提供足夠精確的指標(biāo)保證對病菌的去除率超過3個log以上。

2）對UF系統(tǒng)，采用了顆粒計數(shù)器。每套超濾裝置上都安裝有0.2um的顆粒計數(shù)器，并且還有一個0.05um的備用顆粒計數(shù)器（用來臨時監(jiān)測單套裝置，單個壓力容器甚至單個膜組件）。通過測定對某級別大小的顆粒去除率的測定，可以精確反映出超濾系統(tǒng)對于該大小范圍的病菌的去除率。

在線完整性監(jiān)測系統(tǒng)是膜應(yīng)用在市政水處理方面的一個突破。

4.雙樓層設(shè)備布置理念

通常的膜裝置有兩種布置形式，要么布置在溝渠中，要么在管道系統(tǒng)上方。檢修不方便、管道布置復(fù)雜。而雙樓層設(shè)備布置，可以實現(xiàn)擴建方便，維修容易、環(huán)境美觀。因此Heemskerk采用了雙樓層設(shè)備布置的方式：

1）膜裝置布置在地面一層，由于8個發(fā)電機組在樓下均通過木箱進行了消聲處理，因此，一層車間沒有一點聲音，代表們誤以為系統(tǒng)沒有運行。

2）管道布置在地下室。管道系統(tǒng)固定在地下室的天花板上。并且根據(jù)用途不同分成不同的區(qū)域如入水管道區(qū)、化學(xué)藥劑投加線、產(chǎn)水管道區(qū)、廢水管道區(qū)、電控管線等。不僅維護方便、施工方便、而且美觀。

3）膜清洗投加系統(tǒng)，包括泵和相關(guān)設(shè)備，安放在地下室中。

巴黎梅里奧塞水廠——全球最大的市政納濾工程

納濾膜技術(shù)是近10年發(fā)展起來的膜分離技術(shù)，它可以去除水體中的三氯甲烷中間體、低分子有機物、農(nóng)藥、激素、砷和重金屬等有害物質(zhì)。同時，納濾膜分離過程還具有操作壓力低、出水效率高、濃縮水排放少等優(yōu)點。因此，納濾膜技術(shù)在飲用水生產(chǎn)方面正在發(fā)揮其獨特的作用。法國梅里奧塞水廠是世界納濾膜應(yīng)用的先驅(qū)。

梅里奧塞水廠位于法國巴黎北郊，始建20世紀(jì)初，前后經(jīng)過幾次重大的改造。1980年增加了一座貯水水庫，這里目前已成為一個鳥類的棲息地。由于水質(zhì)污染不斷加劇，1993年水廠安裝了一套納濾中試驗裝置，開始為阿沃斯奧塞小鎮(zhèn)提供膜處理用水，兩年的試驗結(jié)果最終證明了納濾膜技術(shù)是行之有效的。1999年法國水務(wù)企業(yè)聯(lián)合集團（SEDIF）投資1.5億歐元建造了日均產(chǎn)水量為14萬噸的新型水處理工廠，為巴黎北郊39個區(qū)大約80萬居民提供經(jīng)過納濾膜處理的優(yōu)質(zhì)飲用水。四年過去了，梅里奧塞水廠目前仍保持著全世界規(guī)模最大的運用納濾膜技術(shù)凈化地表水的水廠。被處理的原水是受污染的奧塞河水，水中含有大量的有機物和殺蟲劑，而且河水的溫度和有機物含量隨季節(jié)變化波動很大。采用納濾膜技術(shù)處理這種水質(zhì)在水處理領(lǐng)域是重大創(chuàng)新，其出水水質(zhì)及其各項性能參數(shù)非常令人滿意。當(dāng)然，它的創(chuàng)新點還在于其水處理系統(tǒng)的過程控制。

梅里奧塞水廠水處理工藝其實并不復(fù)雜，復(fù)雜的是其控制和監(jiān)測系統(tǒng)。水廠采用了1250臺由計算機控制的預(yù)報控制屏，950多臺在線傳感器，140個自動系統(tǒng)，可以連續(xù)向控制中心提供600個數(shù)據(jù)信息。整個水廠完全自動控制，可提供實時評估納濾膜污堵狀態(tài)，還可以進行完全自動化地清洗，而且操作者可以自行選擇清洗配方，若大的水廠僅十七人員工。當(dāng)然通過這種方式處理的水，成本不會低廉，即使水廠負(fù)責(zé)人不愿透露我們還是可以計算的出來。

參觀了梅里奧塞水廠給我們兩點啟發(fā)，第一人類自身造成的水資源污染，雖然有辦法恢復(fù)，但必須付出高昂的代價。第二運用膜技術(shù)改善中國的水資源環(huán)境任重而道遠。

加納利海水淡化工程——海水淡化大有可為

加納利群島位于大西洋，地處歐洲南部、非洲西部，距西撒哈拉沙漠僅100公里，由13個火山島組成，陽光、沙灘、海浪、仙人掌是加那利的四大特點，由于地理位置優(yōu)越，氣候四季如春，因此被稱為歐洲夏威夷，是著名的旅游勝地，每年游客多達一千萬人次。但這里一年幾乎不下雨，年降水量僅330mm。淡水是加納利島最為突出的問題之一，據(jù)翻譯講，這里原先人們用水都是靠空運解決，其成本之高可想而知。早在20世紀(jì)60年代末，西班牙政府就開始采用海水淡化裝置解決淡水。

拉斯帕爾馬斯（Las Palmas）是加納利群島中最大的一個島嶼，面積100平方公里，常住人口超過35萬，系群島首府所在地。該島因在大規(guī)模海水淡化建設(shè)方面走在世界前列，一直受到各國水處理同行的關(guān)注。

Las Palmas的海水淡化系統(tǒng)進行了四期建設(shè)：一期工程是1969年首次安裝了4座日產(chǎn)5000噸的低溫多效蒸餾（MED）裝置；二期工程是1981年建造了兩座日產(chǎn)10000噸的Babcock Wilcox多效閃蒸（MSF）裝置。但這兩種工藝能耗太高，加之部分設(shè)備陳舊，在1989年政府投資建成4座6000噸/日的反滲透裝置即三期工程，1992年進一步擴建了2座6000噸/日。1995年一個叫Emalsa的公司獲得了拉斯帕爾馬斯三期工程的運行權(quán)，又新增了一座日產(chǎn)8000噸的反滲透裝置。1997年，Emalsa投資在一年內(nèi)更換了所有的膜。為了確定預(yù)處理的效率和研究降低成本的可能性，Emalsa另外投資建造了一套現(xiàn)場試驗裝置，用來考察操作參數(shù)的影響。試驗裝置的系統(tǒng)配置與實際裝置相同，只是用了小型膜元件。按照嚴(yán)密的計劃進行了運行參數(shù)的調(diào)制，然后逐漸將這些經(jīng)驗在工業(yè)裝置上采用了，工業(yè)裝置的性能得到了明顯的改善。此外，經(jīng)過對電控系統(tǒng)、高壓泵的改造以及增加了能量回收系統(tǒng)，裝置性能不斷提高，產(chǎn)水量由32000噸/日提高到52000噸/日，電耗由6.6kwh/m3降低到5.1kwh/m3，系統(tǒng)水回收率由42%提升到53%。

伴隨著旅游業(yè)的發(fā)展，淡水需求激增，1999年地方政府采用BOT運營模式又興建一座20000噸/日的反滲透海水淡化工廠即四期工程，新系統(tǒng)要求水回收率在50%以上，產(chǎn)水含鹽量低于50ppm。

1998年一家位于馬德里名叫INIMA的工程公司獲準(zhǔn)承建該項目，系統(tǒng)工藝路線基于兩級反滲透。設(shè)為4套裝置，每套一級產(chǎn)水量5600噸/日。采用了高產(chǎn)水量、能耗低的海水膜，產(chǎn)水含鹽量為700-1000ppm。第二級單套產(chǎn)水量5000噸/日，采用超低壓苦咸水膜進一步脫鹽。這種組合工藝流程獲得了更低的能耗效果，以較低的運行成本得到了低于50ppm產(chǎn)品水。這套系統(tǒng)由于采用了段間增壓和能量回收技術(shù)，一級水的回收率超過50%，二級回收率90%。同時，包括所有的公用用電量、系統(tǒng)高壓泵和海水提升泵的總能耗僅為3.85kwh/m3。這一結(jié)果使我們看到了反滲透技術(shù)在海水淡化方面的廣闊前景。

Las Palmas的實踐證明，大規(guī)模地淡化海水目前只有多級閃蒸、多效蒸餾和反滲透技術(shù)行之有效，而反滲透技術(shù)更是由于無相變、能耗低的特點，技高一籌，迅速占領(lǐng)了海水淡化市場。除了反滲透膜本身性能的大幅改善之外，另一方面就是對工藝的不斷完善，尤其是新型余壓能量回收器的發(fā)展，使得能量回收效率大大提高，比能耗大幅度降低，極大地促進了反滲透淡化技術(shù)的推廣和應(yīng)用，成為最具競爭力和發(fā)展速度最快的海水淡化技術(shù)。

歐洲三國這幾項工程采用了不同的膜分離技術(shù)處理不同的水質(zhì)，工藝差別很大，它讓代表們看到了膜技術(shù)在水工業(yè)中的廣闊前景，同時也領(lǐng)略到它的復(fù)雜性。

本次考察，我們還參觀了阿姆斯特丹水展（AQUATECH）。

兩年一屆的阿姆斯特丹國際水處理技術(shù)展覽會于9月28日到10月1日在荷蘭首都阿姆斯特丹RAY會展中心舉行。AQUATECH堪稱全球最大的水行業(yè)展覽會，35年時間，它由一個純荷蘭的飲用水技術(shù)展覽會，發(fā)展成為全球矚目的水務(wù)行業(yè)和水處理行業(yè)的一次盛會，先后成功舉辦了19屆。本屆是第20屆，有來自47個國家的800家企業(yè)云集于此，帶來數(shù)百種最前沿的技術(shù)、服務(wù)和管理模式，來自世界各地的參觀人數(shù)高達25000人。

本次展會設(shè)有7個展廳，展位面積達5萬平米。荷蘭的參展企業(yè)數(shù)量最多，有250余家，中國有23家企業(yè)參展，大部分來自江浙一帶的民營企業(yè)。除了各參展商的展示和交流外，主辦單位還舉辦了十多場專題研討會和報告會，內(nèi)容涉及水務(wù)、水處理技術(shù)、水資源綜合利用和管理。會議的主題鮮明：21世紀(jì)人類面臨水資源短缺的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，如不及時采取有力措施，人類可持續(xù)發(fā)展的夢想將成為泡影。水行業(yè)工作者應(yīng)當(dāng)擔(dān)負(fù)起這一責(zé)任，勇敢地應(yīng)對挑戰(zhàn)。

值得一提是，展會專門設(shè)立了一項創(chuàng)新獎，表彰和獎勵展會中最前沿的產(chǎn)品、技術(shù)和管理理念。此外，4天的展會期間都可以看到精彩的管道對接比賽。根據(jù)組委會統(tǒng)計數(shù)字，25000名觀眾中政府機構(gòu)決策者占17%、水務(wù)集團和公司占13%，水處理公司占12%、供應(yīng)商占26%、協(xié)會和咨詢機構(gòu)占8%、石油化學(xué)企業(yè)占6%、公用工程和電子行業(yè)占5%%，其它行業(yè)累計占13%。一些國際的水組織，如IWA(國際水協(xié))、IOA、EWA、KIWA、WQA等也到會參觀。
 

  使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”