1. 技术名称

膜生物反应器—超低压纳滤双膜法污水资源化技术

2. 适用范围

水污染严重或水环境敏感地区、水资源匮乏地区。

3. 技术内容

3.1 技术原理

双膜法污水资源化技术核心为膜生物反应器（MBR）与超低压纳滤（DF）膜系统。高效脱氮 MBR 单元采用自主研发的MBR 膜生物反应器，运用内源反硝化强化脱氮、好氧池低溶解氧（DO＜0.5mg/L）、碳源精确投加等技术，深度去除污水中的氮，同时为 DF 膜系统提供足够的预处理效果，膜通量 15LMH～25LMH。DF 膜作为双膜技术核心产品，能够高效去除有机物和总磷，且适度脱盐，膜通量 17LMH～24LMH。该技术具有运行压力低（0.2MPa～0.4MPa）、产水回收率高（>90%）的特点，产水可达到《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）Ⅲ类标准；DF 膜系统浓水经以臭氧催化氧化处理技术为主体的浓水处理单元处理后出水 COD<30mg/L，与 DF 产水混合后出水仍能达到 GB 3838-2002 Ⅲ类标准。

3.2 主要创新点

通过改进制膜工艺，采用复合单体界面聚合技术，在复合单体中添加芳香胺类单体（如间苯二胺 MPD）调节纳滤膜通量和脱盐率的平衡关系，制备出具有选择性适度脱盐和高有机物去除率性能的纳滤膜（DF），具体包括：（1）DF 膜对有机物、磷等截留率达 90%，与强化脱氮MBR 协同作用，出水水质可达到 GB 3838-2002 湖库Ⅲ类标准。（2）基于 DF 膜选择性脱盐特性和双膜协同效应的优化设计模式，系统产水回收率达 90%。（3）DF 系统操作压力低于 0.4MPa，能耗仅为 0.2（kW·h）/m3～0.4（kW·h）/m3。（4）DF 系统总脱盐率小于 50%。浓水易处理，通过混凝沉淀、高级氧化等工艺处理后，即可达到 GB 3838-2002IV 标准。

4. 污染治理或环境修复效果

污水中有机物、磷等物质去除率＞90%，DF 膜产水水质可达到 GB 3838-2002Ⅲ类标准；DF 膜系统浓水经处理并与 DF 膜产水混合后出水可达到 GB3838-2002Ⅲ类标准。与“超/微滤—反渗透”工艺对比，DF 膜工作压力下降 50%～80%，能耗降低40%～80%，产水回收率提高 15%～20%。

5. 技术示范情况

该技术已应用于北京、云南、河北、四川等地区，为改善水环境、开发新水源提供了技术支撑，具有良好的示范作用。北京市海淀区翠湖再生水厂项目主体工艺采用 MBR-DF 双膜成套技术，MBR 段设计规模 2 万 m3/d，其中 1.3 万 m3/d 出水达到北京市《城镇污水处理厂水污染物排放标准》（DB11/890-2012）B 类标准；其余 7000m3/d 经 DF 系统后产水主要指标浓度低于 GB3838-2002Ⅲ类标准，DF 系统稳定运行压力0.30MPa～0.38MPa，DF 系统产水回收率达到 90%，降低了工艺运行能耗。出水用于翠湖湿地补水，促进翠湖湿地形成良好的生态体系。

6. 投资估算北京市海淀区翠湖再生水厂项目工程总投资约 5400 万元，其中建筑工程费约 1000 万元，设备购置费约 2700 万元，安装工程费约 800 万元。

7. 投资回收期

北京市海淀区翠湖再生水厂工程投资回收期约 13 年。

8. 技术成果转化推广前景到 2025 年，全国地级及以上缺水城市再生水利用率将达到25%以上，MBR-DF 双膜法污水资源化技术可产出稳定的高品质再生水，持续用于水系补水、景观和市政杂用等，弥补我国当前缺水现状，缓解水资源短缺和改善水环境，具有广阔的市场前景。