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為更好推動科技成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)化應用，落實《關(guān)于構(gòu)建市場導向的綠色技術(shù)創(chuàng)新體系的指導意見》，加速綠色低碳技術(shù)升級，科技部社發(fā)司委托中國環(huán)境保護產(chǎn)業(yè)協(xié)會組織編制了《國家綠色低碳先進技術(shù)成果目錄》，并于2023年9月11日正式公布。為持續(xù)宣傳推廣《國家綠色低碳先進技術(shù)成果目錄》成果，引導綠色低碳技術(shù)發(fā)展，我會將陸續(xù)在官微推送目錄成果信息，敬請關(guān)注。
水污染治理領(lǐng)域
01.技術(shù)名稱
耐污染平板膜生物反應器
02.適用范圍
分散式污水處理(如村鎮(zhèn)、酒店、社區(qū)、高速公路服務區(qū)、工廠化養(yǎng)殖等)。
03.技術(shù)內(nèi)容
技術(shù)原理
該技術(shù)利用細菌將銀離子還原成直徑僅6nm的生物納米銀，并均勻分散在鑄膜液中制備成生物納米復合膜(OXIAMEM)，賦予膜持久的耐生物污染能力,可在較長時間內(nèi)抑制細菌在膜表面附著、發(fā)展，抑制膜生物污染，解決了傳統(tǒng)化學納米粒子易在膜表面團聚的問題，提高膜表面的親水性；同時開發(fā)了基于可控活塞流曝氣的平板膜組件優(yōu)化技術(shù)，優(yōu)化膜組件的流態(tài)，在控制膜污染的同時降低曝氣能耗。
以100m3/d的村鎮(zhèn)/市政污水處理工程為例，熱帶地區(qū)的膜通量設計值為25 L·m-2·h-1，長江中下游地區(qū)的膜通量設計值為20L·m-2·h-1，黃河及以北地區(qū)的膜通量設計值為15L·m-2·h-1。
圖1 耐污染平板膜生物反應器構(gòu)造及工藝路線
主要創(chuàng)新點
基于生物納米銀復合材料的OXIAMEM膜具有優(yōu)異的耐污染性能，具體創(chuàng)新點包括：
(1)基于生物納米銀復合材料的 OXIAMEM膜具有更好的親水性和更高通量，對抑制細菌生長和延緩膜生物污染具有良好效果，在耐受極端條件等方面性能優(yōu)異。
(2)OXIAMEM膜過濾性能更優(yōu)，親水性更好，膜通量更高。
(3)采用OXIAMEM膜材料孔徑控制關(guān)鍵技術(shù)，可精確控制復合膜孔徑。
04.污染治理或環(huán)境修復效果
膜清洗周期超過6個月，出水水質(zhì)穩(wěn)定達到GB18918-2002一級A標準，與傳統(tǒng)生化工藝相比，占地面積減少50%，排泥量減少70%。
05.技術(shù)示范情況
該設備已在北京、上海、廣東、河北、安徽、內(nèi)蒙古、福建等地項目中應用，污水處理總量超過50000m3/d。以圣農(nóng)集團白羽雞養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)鏈為例，基于OXIAMEM耐污染平板膜組件為核心的一體化撬裝設備已在福建武夷山、甘肅慶陽等地種雞場、肉雞籠養(yǎng)場的污水處理工程應用，單套設備處理規(guī)模為50m3/d、100m3/d和200m3/d不等，分別配套OXIAMEM125-120膜組件1組、2組和4組，日處理污水約3000m3/d。主體工藝為AAO-MBR，目前已有25臺一體化設備在養(yǎng)雞場運行，出水水質(zhì)穩(wěn)定達到GB18918-2002一級A標準，膜組件清洗周期在9個月以上，出水經(jīng)消毒后用于場區(qū)內(nèi)部地面沖洗和清潔等，對維護養(yǎng)雞場和周邊農(nóng)戶水環(huán)境具有重要意義。
06.投資估算
以100m3/d一體化MBR設備為例，新增設備投資(包含膜組件、PLC控制系統(tǒng)、泵風機閥門管道、箱體等)50萬元/套，集水池、格柵、污泥池和壓濾等輔助單元18萬元，設備使用壽命10年，總投資68萬元。
07.投資回收期
以武夷山圣農(nóng)種雞場污水處理廠一體化MBR處理項目為例，100m3/d一體化MBR設備投資回收期1.47年(不含建設期)。
08. 技術(shù)成果轉(zhuǎn)化推廣前景
目前，我國膜產(chǎn)值超過3000億元，其中污水處理膜生物反應器超過800億元。預計未來十年，中國膜產(chǎn)值年增長率超過15%。該成果為解決我國水污染和水資源短缺提供了切實可行的技術(shù)措施，具有良好的應用前景。
原標題：國家綠色低碳先進技術(shù)成果 |(七)耐污染平板膜生物反應器
