MBR在中水回用中的經(jīng)濟分析

隨著(zhù)膜制造技術(shù)的進(jìn)步，膜質(zhì)量的提高和膜制造成本的降低，MBR的投資與運行費用也會(huì )隨之大幅度降低。如聚乙烯中空纖維膜等新型膜材料的開(kāi)發(fā)已使其成本有很大降低。

根據污水水量、水質(zhì)及處理難易程度的不同，MBR處理工業(yè)廢水的一次性投資通常在4000 ～10000 元/m3，應用于中水回用系統的MBR(規模為10～500 m3/d)的一次性投資為2500～5000 元/m3，處理規模越大，單位處理污水量的一次性投資越低。本文以處理規模為240 m3/d的回用系統做一初步的技術(shù)經(jīng)濟分析。

1　不同MBR系統的費用分析

采取費用比較法進(jìn)行3類(lèi)MBR系統的經(jīng)濟分析，它包括兩部分：MBR系統的工程建設費用及運行費用。

表1　MBR在我國的應用實(shí)例

工程建設費用=基建費用(建筑工程費+設備購置及安裝費+不可預見(jiàn)工程費)+膜的購置費用。

運行費用=設備折舊費用(以10 a計)+膜更換費用+動(dòng)力費用+其他費用(人員工資+維修清洗費 )。

3類(lèi)MBR系統的建筑工程費和運行費用分別見(jiàn)表2，表3(技術(shù)設計費用均未考慮)。

從表2，表3可以看出：(1)3類(lèi)MBR系統的一次性投資費用大小依次為：無(wú)機膜MBR＞一體式MBR＞分離式MBR；(2)運行費用大小依次為：無(wú)機膜MBR＞分離式MBR＞一體式MBR；

注：處理規模240 m3/d。電費按0.5元/(kW·h)計。

(3)影響MBR系統運行費用的主要因素是動(dòng)力費用與膜的更換費用。膜的更換費用是影響一體式MBR系統運行費用的關(guān)鍵因素；而動(dòng)力費用是影響分離式MBR系統運行費用的關(guān)鍵因素。

在3種MBR系統的建筑工程費用中，一體式MBR與分離式MBR的一次性投資基本相當，而一體式 MBR的運行費用為分離式MBR的75%。我國是缺水國家，北方地區缺水更為嚴重，許多城市不得不采取限量供水和超量用水加倍收費等措施。因此，中水回用對于合理用水和節約水資源勢在必行。以北京市2000年供水價(jià)格為例，居民生活用水價(jià)格為1.8元/m3；賓館、洗車(chē)、洗浴等行業(yè)供水價(jià)格為3.0～5.0元/m3。一體式膜生物反應器總運行成本為1.9元/m3 ，用于中水回用具有明顯的競爭優(yōu)勢。同時(shí)可節省水資源，具有環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。有廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項目服務(wù)平臺咨詢(xún)具備類(lèi)似污水處理經(jīng)驗的企業(yè)。

2　影響MBR技術(shù)經(jīng)濟評價(jià)的相關(guān)因素分析

目前，對MBR系統的技術(shù)經(jīng)濟分析的結論存在較大的差別。主要是由于在MBR系統設計中，對膜的處理能力(膜通量)與膜使用壽命的估計存在很大的差別，直接影響對膜生物反應器的經(jīng)濟評價(jià)。在表2中，一體式MBR(國產(chǎn)膜)膜通量設定為8.33 L/(m2·h)，膜的使用壽命為2a，膜價(jià)格為150元/m2。下文僅討論膜通量、膜的使用壽命及膜價(jià)格的單因素變化對一體式膜生物反應器運行費用的影響，統計結果見(jiàn)圖1，圖2和圖3。

從圖1～圖3可以得出：膜通量的提高、膜壽命的延長(cháng)、膜價(jià)格的降低中任何單一因素的研究進(jìn)展均會(huì )大幅度降低MBR的運行費用。隨著(zhù)膜制造技術(shù)的進(jìn)步，膜質(zhì)量的提高和膜制造成本的降低，MBR的投資與運行費用也會(huì )隨之大幅度降低。如聚乙烯中空纖維膜等新型膜材料的開(kāi)發(fā)已使其成本有很大降低。據估算，膜還有相當大的降價(jià)空間，在未來(lái)的3～5 a內，隨著(zhù)膜材料的改進(jìn)和生產(chǎn)規模的擴大，膜價(jià)格有望降為目前的40%～60%。隨著(zhù)膜性能的提高、使用壽命的延長(cháng)與膜價(jià)格的降低，MBR的運行費用有望降低到1.0元/m3左右。來(lái)源：中國環(huán)保頻道