膜材料在污水回用中的成本分析.pdf

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1、第３４卷第２期膜科学与技术Ｖｏｌ．３４Ｎｏ．２２０１４年４月ＭＥＭＢＲＡＮＥＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡｐｒ．２０１４膜材料在污水回用中的成本分析郭春禹１，李学斌２，杨晓伟１，曹磊１，杜启云３，刘恩华３（１．蓝星环境工程有限公司，北京１０１３１８；２．葫芦岛锦化化工工程设计有限公司，葫芦岛１２５００１；３．天津工业大学，天津３００１６０）摘要：为促进膜技术的应用推广，针对膜分离工艺的特点，引进工程寿命周期成本分析方法，提出了吨水膜折旧成本参数，并给出其计算方法．讨论了吨水膜折旧成本

2、在膜工程设计、操作、维护中的实践意义，也为膜丝、组件、系统的研制开发提供了一个明确的指导原则．关键词：膜通量；膜寿命；膜价格；吨水膜折旧成本中图分类号：ＴＱ０２８．８文献标志码：Ａ文章编号：１００７－８９２４（２０１４）０２－００９５－０４膜技术在近十年内得到迅猛的发展，２００８年，说是较长使用年限的易耗品，膜对工程成本有重要［１］中国膜产业达到２００亿元，并以３０％速度发展．的影响与控制．在膜工程总运行成本中膜所占的比制约膜技术应用的主要问题就是成本与能耗问题，例较大，如苦咸水淡化占７％，海水

3、淡化占５％，而连膜污染更是影响膜工程寿命成本的主要因素．膜工续超滤与微滤占到２０％，ＭＢＲ膜占到３０％以上．膜程设计与建设，单一强调投资成本低而不强调寿命在工程总投资中占有２０％～３０％投资比例，是工程［５］成本，或只强调短期的高通量而不重视膜长期的使技术经济可行性的主要敏感控制点．假定膜元件用寿命，这都是不正确的．膜的现实应用中存在着设在应用过程中，以膜在整个寿命周期内总的产水量［２］计不合理，维护不及时的普遍现象．工程寿命周期与总的膜费用相比来定义为吨水膜折旧成本，则定成本分指是工程设计、开

4、发、建造、使用直到报废等义吨水膜折旧成本为Ｃｐｔ．［３］过程中发生的费用．膜的工程应用中，膜的价格、Ｃｐｔ＝Ｃ／Ｑ（１）膜结构与膜工艺方式、清洗方式、膜寿命、膜通量等式中，Ｃ为膜元件的价格；Ｑ为元件的产水量．［４］因素都成为影响工程寿命周期成本的主要因素．假设膜的通量为Ｊｍ，膜价格为Ｃｍ，膜寿命周期本文通过定义吨产水膜折旧成本，来表征膜的性能为Ｎ，其中膜工作时间比率ｋ，使用产出水的清洗的指标对工程经济性的影响，对膜工程设计、操作、维工作时间比率ｋｒ，其它清洗的工作时间比率ｋｃ，反护有重要的的实践

5、意义，同时也为膜丝、组件、系统洗通量为Ｊｒ，事故维修的工作时间比率ｋｂ，闲置的研制开发提供了一个明确的指导原则．率为ｋｎ．ｋ＝１－ｋｒ－ｋｃ－ｋｂ－ｋｎ（２）１吨水膜折旧成本则Ｃｐｔ＝Ｃ／［（Ｊｍｋ－Ｊｒｋｒ）Ｎ］（３）１．１定义１．２参数的选取在水处理项目的经济分析中，工程吨水成本包不同膜的不同应用场合，工艺过程不同，系统运括设备土建折旧、电耗、膜折旧、人工、维护、化学药行参数选取也不尽相同．如表１所示，反渗透、纳滤、剂费用等．膜工程较以往水处理工程有所不同，是因超滤及微滤膜的价格与膜材料、组

6、器形式有关，也与为膜材料的出现而表现出较大不确定性．膜材料可技术的成熟度与普及度相关．其中反渗透（ＲＯ）应用以说是一种较低使用年限的固定投资成本；也可以最为成熟广泛，所以价格最低．而微滤与超滤大规模收稿日期：２０１３－０１－０５；修改稿收到日期：２０１３－１１－２２第一作者简介：郭春禹（１９７２－），男，辽宁省海城人，硕士，高级工程师，主要研究膜技术在水处理领域的应用，电话：１３６４１３５７２０５，Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｃｙｆｏｒｅｖｅｒ＠１２６．ｃｏｍ·９６·膜科学与技术第３４卷用于污水及净水中，也

7、就是近２０年内才得到巨大发据为典型值范围进行取值计算．展，所以膜却比反渗透贵，而纳滤技术则最贵．膜工作时间比率ｋ，与清洗情况、工艺过程、水膜的使用寿命与工艺预处理水平、清洗水平、水质情况等因素相关，在反渗透系统中没有反洗过程，质条件、膜设计通量等条件相关，总体上ＲＯ／ＮＦ膜事故维修率较低，只有开停机会用产出水冲洗设备，元件国外公司通常有３～５年的保质期，国产膜保持化学清洗采用产出水配制清洗剂，但总的用水量较期为３年，在ＵＦ／ＭＦ膜元件，国外公司产品通常也小．在ＵＦ与ＭＦ系统中，需要增加清洗方面的

8、考要比国产膜寿命要长１～２年，特别是在膜生物反应虑，如在传统外置式有压连续过滤工艺中，要通过在器用膜上，国外公司声称膜寿命在５～１０年，而国产线的化学与物理清洗来实现膜清洗过程，如采用采膜公司有３年的质保期．用原水或压缩空气正冲洗，采用产出水反冲洗，或采膜的平均通量与膜种类、膜应用形式、膜的工艺用原水加化学药剂进行化学清洗，通常工艺中采用过程及操作管理水平等相关．通常反渗透、纳滤、超运行３０ｍｉｎ，停机５ｍｉｎ，反洗通量为２倍产水通滤及微滤膜其平均通量基本上依次增加，外置式膜量．在浸入式过滤系统