北极星水处理网9月23日讯：在碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局的背景下，污水处理与资源化技术必将朝着“绿色低碳化”的方向迈进，为膜法污水处理技术的发展带来了严峻挑战，也为技术的更新迭代带来了重要机遇。在绿色低碳要求下实现膜法污水处理的理论与技术创新，对于支撑双碳背景下膜法污水处理技术的可持续发展具有重要意义，是膜技术领域亟需突破的关键科技问题。综述了膜法污水处理技术的应用与发展动态，探讨了膜法污水处理技术统筹“高标准”需求与“碳中和”导向的发展思路，围绕系统评估、节能降耗、资源能源回收、再生水利用、膜材料再生和数字化转型对膜法污水处理技术的重点攻关方向进行了研判与展望，以推动膜法污水处理技术朝着绿色低碳化不断革新与迭代升级。

1 膜法污水处理技术应用与发展动态

近年来，在环境功能质量提升需求驱动下，膜法污水处理技术发展迅速，工程应用规模快速增加。在新型膜材料研制、前沿膜技术研究和高效低耗膜工艺开发及应用等方面取得了长足进步。以下将从技术应用、技术能效、材料性能等三个方面概述膜法污水处理技术的应用与发展动态。

1.1 膜法污水处理技术应用

近年来，膜法污水处理技术在市政污水和工业废水处理领域得到广泛应用。在市政污水处理与资源化领域，膜生物反应器（MBR）应用最为广泛。截至2021年，我国已有超过500座MBR市政污水处理工程（仅统计处理规模> 1万m³/d），总处理规模超1 600万m³/d。在工业废水处理与循环利用方面，膜法处理技术在石油化工、煤化工、钢铁、生物医药、微电子等废水处理中均有应用。MBR在石油化工和综合产业园区废水处理中使用比例达58%~75%。截至2021年，我国有300余座大型工业废水MBR处理工程（70%左右的工程处理能力达1万~5万m³/d）。为进一步实现污染物深度削减，MBR可与高压膜技术联用。双膜法处理技术［如微滤（MF）/超滤（UF）+纳滤（NF）/反渗透（RO）］是工业废水处理与循环利用的常用组合工艺。我国煤化工和钢铁等工业废水处理中，双膜法使用比例达72%~90%。以NF/RO为核心的膜法分盐浓缩技术，在电力、煤化工、钢铁等工业废水零排放建设中发挥了重要作用。电渗析（ED）等电驱动的膜法水处理技术，可用于重金属离子分离、酸/碱回收和含盐废水淡化等，在冶金、采矿、脱硫等废水处理中的应用日渐增多。

1.2 膜法污水处理技术效能

随着技术不断迭代，膜法污水处理技术能耗不断下降（见图1）。市政污水中MBR能耗一般在0.3~0.9 kW·h/m³，在大型MBR处理工程（处理量大于5万m³/d）中能耗为0.3~0.5 kW·h/m³，接近传统生物处理能耗。工业废水处理中MBR技术的能耗主要取决于废水水质，通常废水处理难度越大能耗越高（一般高于市政污水处理能耗），在0.5~1.5 kW·h/m³。NF和RO处理市政污水的能耗为0.5~2.4 kW·h/m³。参考海水淡化（SWRO）能耗，当处理废水盐浓度达75 000 mg/L时，NF产水能耗在2.0 kW·h/m³以上，RO产水能耗在2.6 kW·h/m³以上。ED处理盐浓度上限为100 000 mg/L，产水能耗根据进水水质不同而波动较大，范围为3~850 kW·h/m³。未来通过组合工艺优化、资源能源回收、膜污染控制等手段可以进一步降低膜法污水处理的降耗。