【正文】 要由池體、膜組件、鼓風曝氣系統(tǒng)、泵及管道閥門儀表等組成，污水中的有機物經(jīng)過生物反應器內(nèi)微生物的降解作用，使水質(zhì)得到凈化，而膜的作用主要是將活性污泥與大分子有機物及細菌等截留于反應器內(nèi)，使出水水質(zhì)達到回用水水質(zhì)要求，同時保持反應器內(nèi)有較高的污泥濃度，加速生化反應的進行。而據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，至 2020 年底，我國的 2 污水處理率僅為 73 %，但這一標準與發(fā)達國家 90 %的污水處理率相比仍有較大差距。 “‘十二五’我國環(huán)保發(fā)展第一大重點領域就是污水處理。近年來，隨著我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展和城市化進展的加速，城市需水量快速增加，水污染進一步加劇，導致我國大部分城市普遍存在著水污染嚴重和水資源短缺的問題。雖然近些年許多大中城市建設了污水處理廠 ，但我國的水資源仍處于 “局部有改善，整體仍在惡化 ”的狀態(tài)中?！眹噎h(huán)保部科技標準司副司長胥樹凡在 2020中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展與投融資交流會上明確表示?！笆濉逼陂g，污水處理產(chǎn)能需要增長 67 %才能滿足污水處理需要。MBR 在各類污水處理及回用領域得到了越來越廣泛的應用。 本項目的實施 可 進一步深入 對 3 PVDF 膜材料性能的基礎研究， 拓寬 PVDF膜材料的應用范圍， 促進 國內(nèi)用于污水處理和中水回用的 MBR 技術水平的提高。 膜 生物反應器 簡介 膜 生物反應器 （ Membrane Bioreactor， MBR） 是一種 新型高效污水生物處理技術，集膜的高效分離和生物降解于一體，是膜技術和污水生物處理技術有機結(jié)合產(chǎn)生的一種污水處理新工藝。根據(jù)選用膜材料的不同，又可分為有機MBR和無機 MBR。它的前處理與后處理極其簡單，所以占地小，可程控化管理，每年僅需清洗 2~3 次。 ③ 生物處理單元中污泥濃度高、泥齡長，對有機物的去除率高。 MBR的膜材料 在 MBR污水生物處理技術 中，由于生物降解技術已基本成熟，因此研究與開發(fā)具有通量大、強度高、耐酸堿與微生物腐蝕、耐污染、低成本的微 濾或超濾膜材料與組件已成為 MBR規(guī)?；瘧玫年P鍵。 （ 1）國外 MBR的膜材料 應用現(xiàn)狀 2020年底，國際市場上用于 污水處理 的 PVDF膜主要是美國、加拿大、日本等國家 的供應商，供應總膜面積 4000萬 m2，產(chǎn)值 16億美元。 由于構(gòu)成膜組件的膜絲生產(chǎn)技術是決定膜組件和 MBR性能的基本要素，值得欣喜的是國內(nèi)膜材料的研究和生產(chǎn)發(fā)展目前也較快。全球范圍內(nèi)已簽約開建的最大項目是位于阿拉伯迪 拜朱美拉（ Jumeirah）的 MBR項目 （ 220,000 m3/d）。 8 雖然中國對 MBR的應用研究起步相對較晚，但發(fā)展非常迅速，最近幾年在技術應用方面與國外幾乎同步，并且部分領域在世界上有領先優(yōu)勢，主要因為中國對于 MBR技術的需求遠比國外迫切且市場潛力巨大。 中國目前已投入運行的規(guī)模最大的 MBR污水處理工程是位于北京市順義溫榆河的污水處理系統(tǒng)（ 2020年 10投入運行），設計平均流量 100,000 m3/d。 MBR的 工程應用前景 水是最基礎的生命要素，有效的水資源是社會經(jīng)濟發(fā)展和消除貧困 的基本前提。 MBR污水處理系統(tǒng)由于其自身具備的優(yōu)點，其大規(guī)模工程應用是解決城市污水處理及再生利用的一條良好途徑。截至 2020年 2月，全球 MBR的商業(yè)市場已達到 ，GE公司、 Simens公司和北京碧水源股份有限公司是當前全球市場 MBR供應的前三強?？梢詾榭蛻籼峁┐笠?guī)模 MBR項目的污水處理與污水資源化整體技術解決方案的公司有：國內(nèi) 23家，國外 58家；可以為客戶提供中小規(guī)模 MBR項目的污水處理與污水資源化整體技術解決方案的公司有：國內(nèi)約 30家，國外 10家。 （ 三 ） 主要 研究開發(fā)內(nèi)容 、 技術關鍵 及主要創(chuàng)新點 本項目擬采用溶液相轉(zhuǎn)移紡絲工藝以及多孔紡絲技術，研究開發(fā)親水性高強度聚偏氟乙烯中空纖維膜；通過 MBR 膜組件結(jié)構(gòu)優(yōu)化設計與模塊化設計等關鍵技術的研究，研究開發(fā)具有高膜通量，高強度，膜清洗曝氣少、占地面積小，不積存污泥的獨特結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定運行的專有技術等優(yōu)點的 MBR 膜組件以及 MBR 模塊化技術裝備。 現(xiàn)有 NIPS 聚偏氟乙烯中空纖維膜親水性較好，但 斷裂 強度只有100 cN左右，不能滿足 MBR 要求， 容易 斷絲；現(xiàn)有 TIPS 聚偏氟乙烯中空纖維膜，親水性差，抗污染性差， 膜 通量低，一般只有 200~500 L/（ 25 ℃， MPa）。 （ 2）通過優(yōu)化設計 研究開發(fā) 新型 MBR 膜組件。 ① MBR 膜 組件結(jié)構(gòu)設計與制造技術研究。研究拼裝式、模塊化的膜 生物反應器結(jié)構(gòu)，以降低運輸、施工安裝成本。 （ 5）建立處理水量 為 1000 噸 /日的新型 MBR 應用示范工程，研究膜污染控制技術和膜性能恢復技術，以保證膜 生物反應器的長期有 13 效運行。 具有模塊化特征，具有集水與布氣雙重功能，且易于運輸與施工安裝，滿足產(chǎn)業(yè)化的要求 。 （ 2）大尺寸（ 8英寸）、雙端出水、有鏤空外殼的新型 MBR 膜組件。 該項目預期 達到 3000 支 /年 8英寸 MBR 膜組件 的 生產(chǎn) 能力。 達到 MBR 使用要求。其中 聚偏氟乙烯中空纖維膜及 MBR 膜組件 的制備工藝技術路線如 圖 4所示。在 膜材料的研究和 開發(fā) 、膜組 件 的制 造 、膜技術的應用等方面都處于國內(nèi)領先地位，具有自行設計研制的膜和 膜組件 制 造 設備，在膜技術應用工藝的開發(fā)、設計和優(yōu)化 ， 新工藝的示范和推廣應用等方面均具有 很 強的實力。 聚偏氟乙烯中空纖維超濾膜組件產(chǎn)品的研發(fā)得到了浙江省科學技術廳 2020 年 重大科技專項重點社會發(fā)展項目 的資助。 設備費（主要包括設備購置、試制費用）： 124 萬元，其中省財政撥款經(jīng)費 34 萬元，自籌經(jīng)費 90 萬元。 省財政撥款經(jīng)費主要用于：購買膜材料及膜組件制備所需原材料、化學原料、溶劑， 示范應用所需材料。 自籌經(jīng)費主要用于： 其它常規(guī)測試與表征、量小化驗及加工費等 。 合作 、協(xié)作研究 與交流費 ： 10 萬元，其中自籌經(jīng)費 10 萬元。 1項目管理費： 16 萬元，其中省財政撥款經(jīng)費 16 萬元。 19 具體費用主要包括關鍵膜及膜組件制備設備購置和試制費， 應用示范工程專用設備 的購置費等。 共計 330 萬元，其中省財政撥款經(jīng)費110 萬元，自籌經(jīng)費 220 萬元。具體 概算 如下： 水質(zhì)全分析： 1000 元 /次 80 次 =8 萬元（省財政 撥款經(jīng)費） ，用于表征 MBR 組件 的污水處理效果； MBR 組件 試驗裝置 的加工： 4 萬元 （自籌經(jīng)費） ， 高精度 MBR 組件 制備所需關鍵設備 ； 其它測試化驗加工費： 34 萬元（自籌經(jīng)費），主要包括其它常規(guī)測試與表征、量小化驗及