国家绿色低碳先进技术成果 |（七）耐污染平板膜生物反应器

　　为更好推动科技成果转化和产业化应用，落实《关于构建市场导向的绿色技术创新体系的指导意见》，加速绿色低碳技术升级，科技部社发司委托中国环境保护产业协会组织编制了《国家绿色低碳先进技术成果目录》，并于2023年9月11日正式公布。为持续宣传推广《国家绿色低碳先进技术成果目录》成果，引导绿色低碳技术发展，我会将陆续在官微推送目录成果信息，敬请关注。
 

　　水污染治理领域
 

　　01.技术名称
 

　　耐污染平板膜生物反应器
 

　　02.适用范围
 

　　分散式污水处理(如村镇、酒店、社区、高速公路服务区、工厂化养殖等)。
 

　　03.技术内容
 

　　技术原理
 

　　该技术利用细菌将银离子还原成直径仅6nm的生物纳米银，并均匀分散在铸膜液中制备成生物纳米复合膜(OXIAMEM)，赋予膜持久的耐生物污染能力,可在较长时间内抑制细菌在膜表面附着、发展，抑制膜生物污染，解决了传统化学纳米粒子易在膜表面团聚的问题，提高膜表面的亲水性；同时开发了基于可控活塞流曝气的平板膜组件优化技术，优化膜组件的流态，在控制膜污染的同时降低曝气能耗。
 

　　以100m3/d的村镇/市政污水处理工程为例，热带地区的膜通量设计值为25 L·m-2·h-1，长江中下游地区的膜通量设计值为20L·m-2·h-1，黄河及以北地区的膜通量设计值为15L·m-2·h-1。
 

　　主要创新点
 

　　基于生物纳米银复合材料的OXIAMEM膜具有优异的耐污染性能，具体创新点包括：
 

　　(1)基于生物纳米银复合材料的 OXIAMEM膜具有更好的亲水性和更高通量，对抑制细菌生长和延缓膜生物污染具有良好效果，在耐受极端条件等方面性能优异。
 

　　(2)OXIAMEM膜过滤性能更优，亲水性更好，膜通量更高。
 

　　(3)采用OXIAMEM膜材料孔径控制关键技术，可精确控制复合膜孔径。
 

　　04.污染治理或环境修复效果
 

　　膜清洗周期超过6个月，出水水质稳定达到GB18918-2002一级A标准，与传统生化工艺相比，占地面积减少50%，排泥量减少70%。
 

　　05.技术示范情况
 

　　该设备已在北京、上海、广东、河北、安徽、内蒙古、福建等地项目中应用，污水处理总量超过50000m3/d。以圣农集团白羽鸡养殖产业链为例，基于OXIAMEM耐污染平板膜组件为核心的一体化撬装设备已在福建武夷山、甘肃庆阳等地种鸡场、肉鸡笼养场的污水处理工程应用，单套设备处理规模为50m3/d、100m3/d和200m3/d不等，分别配套OXIAMEM125-120膜组件1组、2组和4组，日处理污水约3000m3/d。主体工艺为AAO-MBR，目前已有25台一体化设备在养鸡场运行，出水水质稳定达到GB18918-2002一级A标准，膜组件清洗周期在9个月以上，出水经消毒后用于场区内部地面冲洗和清洁等，对维护养鸡场和周边农户水环境具有重要意义。
 

　　06.投资估算
 

　　以100m3/d一体化MBR设备为例，新增设备投资(包含膜组件、PLC控制系统、泵风机阀门管道、箱体等)50万元/套，集水池、格栅、污泥池和压滤等辅助单元18万元，设备使用寿命10年，总投资68万元。
 

　　07.投资回收期
 

　　以武夷山圣农种鸡场污水处理厂一体化MBR处理项目为例，100m3/d一体化MBR设备投资回收期1.47年(不含建设期)。
 

　　08. 技术成果转化推广前景
 

　　目前，我国膜产值超过3000亿元，其中污水处理膜生物反应器超过800亿元。预计未来十年，中国膜产值年增长率超过15%。该成果为解决我国水污染和水资源短缺提供了切实可行的技术措施，具有良好的应用前景。
 

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