膜法水處理技術(shù)服務(wù)市場的發(fā)展及趨勢

貝鑫 李 林 閆洪齊

目前，隨著我國人口的增長和國民經(jīng)濟的發(fā)展，工業(yè)與生活污水的排放量逐年增大，但由于處理能力不夠，僅有一小部分廢水得到了有效的處理，大量的城市生活污水和工業(yè)廢水未經(jīng)任何處理或只經(jīng)簡單初步處理便直接排放入江河，對環(huán)境造成了極大的危害。因此水資源污染的問題已經(jīng)迫在眉睫，膜法水處理技術(shù)愈來愈受到人們關(guān)注，水的再利用和循環(huán)利用也成為眾學者研究的焦點。

一、膜法水處理技術(shù)應(yīng)用的現(xiàn)狀

膜法水處理技術(shù)成功應(yīng)用于各領(lǐng)域，在很大程度上是由于其操作的簡單性和運行的經(jīng)濟性。然而近年來，隨著膜法水處理技術(shù)的廣泛應(yīng)用，暴露出來的問題也越來越多，讓很多業(yè)主備受困擾。

1.河北某鋼鐵企業(yè)

該企業(yè)回用水處理站于2009年10月底正式投入使用，本項目是企業(yè)歷史上投資最大、節(jié)能減排效果最好的水處理中心工程，由預處理與深度處理兩部分構(gòu)成。預處理規(guī)模達到3000m3/h，反滲透額定制水量1540m3/h。水源比較復雜，由城市中水和企業(yè)的工業(yè)廢水混合而成。系統(tǒng)投入初期，運行情況良好。

本項目反滲透系統(tǒng)是由行業(yè)內(nèi)某知名的水處理工程公司承建，設(shè)計、安裝合理，而業(yè)主對現(xiàn)場生產(chǎn)管理也非常規(guī)范。

然后到2011年夏季，企業(yè)技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)反滲透裝置水通量下降過快，但系統(tǒng)脫鹽率、壓差都在合理范圍之內(nèi)，而且超濾系統(tǒng)運行也正常。反滲透清洗周期越來越短，一般在10-15天左右，甚至幾天時間。通過常規(guī)的在線清洗，效果也越來越差。

到了2011年底，反滲透裝置產(chǎn)水量已嚴重不足，對生產(chǎn)造成很大的影響。單套反滲透產(chǎn)水量在進水壓力、溫度相同的情況下，由原先的額定220m3/h制水量下降到140m3/h，甚至更低。而超濾系統(tǒng)運行情況卻依然穩(wěn)定，從分析，一般超濾系統(tǒng)比反滲透系統(tǒng)更容易污堵。

對此，業(yè)主聯(lián)合行業(yè)內(nèi)眾多工程公司、膜廠商、藥劑公司等，采用多種方法，通過在線、離線的清洗方法均無法將反滲透系統(tǒng)恢復到正常的運行狀態(tài)。眾多的行業(yè)專家給出的結(jié)論是，這一批使用剛滿兩年的反滲透膜已無法恢復，建議報廢。然而近幾年來鋼鐵行業(yè)很不景氣，資金狀況一直不太好。二千三百多支、價值近千萬的反滲透膜，對于企業(yè)來講是個很大的開支。

2.浙江嘉興某化工企業(yè)

該企業(yè)的水處理系統(tǒng)共三期，反滲透系統(tǒng)總制水量達730m3/h。本項目反滲透系統(tǒng)也是由行業(yè)內(nèi)某一知名的水處理工程公司承建。系統(tǒng)投入初期，運行良好。

2010年中，系統(tǒng)運行近兩年，業(yè)主發(fā)現(xiàn)反滲透系統(tǒng)產(chǎn)水量已遠遠無法達到額定的制水量。而且清洗周期越來越短，一般在10-15天左右，甚至更短。保安過濾器濾芯的更換周期，一般控制在7-10天，夏季更短，僅為2-3天左右。

2010年末，問題一直未得到解決，由于反滲透系統(tǒng)污渚嚴重，產(chǎn)水量已無法滿足生產(chǎn)需要。通過頻繁的在線清洗，也無濟于事。有一次其中一套反滲透系統(tǒng)在線清洗，由于其他幾套反滲透裝置產(chǎn)水量不足，除鹽水箱液位僅為2米左右，已危及到整個企業(yè)的生產(chǎn)安全。企業(yè)唯有通過將部分超濾產(chǎn)水與反滲透產(chǎn)水進行勾兌生產(chǎn)，并緊急采購一批新膜，才得以使危機暫時解除。勾兌后的產(chǎn)水，由于水質(zhì)原因，對后續(xù)生產(chǎn)及其他企業(yè)造成嚴重影響（部分除鹽水用于外供給其他企業(yè)使用）。

后來業(yè)主多方尋找行業(yè)內(nèi)能解決這個問題的辦法，但未能如愿。

二、膜法水處理技術(shù)存在的問題

廣義而言，膜為兩相之間的一個不連續(xù)區(qū)間，因而膜可為氣相、液相和固相，或是它們的組合。簡單地說，膜是指分隔兩相界面，并以特定的形式限制和傳遞各種化學物質(zhì)的阻擋層。膜的兼容性與孔的大小、水的pH值以及水的溫度等許多因素有關(guān)；在某些情況下易生成污垢，使得在一些特殊應(yīng)用中膜的壽命較短；與傳統(tǒng)的物理化學處理相比，一般投資費用較高。通過以上幾個實例我們不難看出，問題產(chǎn)生的原因多種多樣，究其根源，膜污染問題是焦點之一。

隨著微小顆粒在膜孔中的堆積或有機物質(zhì)在膜表面的堵塞而使膜污染，從而使得膜分離效率迅速降低。同時由于膜受到污染問題的加劇，生產(chǎn)相同體積的純水需要提供更大的壓力驅(qū)動。這就意味著更高的能量消耗，同時縮短了膜及相關(guān)設(shè)備的壽命。

盡管回流可以在一定程度上解決這個問題并延長膜的使用周期，但是想要徹底解決，還得依靠控制孔徑大小和膜表面的親水性。由于膜材料會與某些特定的化學物質(zhì)反應(yīng)，從而使膜發(fā)生溶脹，變硬或完全失效。一些膜材料只能在低溫下運行，這樣一來就限制了大范圍應(yīng)用的可能性。

地表水水源水質(zhì)不斷惡化。近些年來，中國經(jīng)濟飛速發(fā)展，然而環(huán)境問題卻日趨惡化，部分污染企業(yè)的廢水偷排，影響了地表水水質(zhì)。當初的系統(tǒng)設(shè)計工藝，隨著水源的不斷變化已無法再滿足處理要求。

由于激烈的競爭環(huán)境，工程公司為了承接工程，導致低價惡性競爭。而某些接下項目的工程公司，為了降低成本，偷工減料。有的企業(yè)或受限于技術(shù)水平不足，對系統(tǒng)設(shè)計、施工安裝、調(diào)試無法做到最優(yōu)化。

作為輔助系統(tǒng)的水處理裝置，長期以來一直難以得到重視，始終充當“配角”。業(yè)主操作人員對業(yè)務(wù)不熟悉，或受限于對工藝技術(shù)不了解或經(jīng)驗不足。

三、膜法水處理技術(shù)服務(wù)市場的前景

當業(yè)主面對膜法水處理系統(tǒng)運行時出現(xiàn)的諸多錯綜復雜的問題時，往往會通過以下幾個途徑去解決：一是常規(guī)問題，自身想辦法排除問題；二是尋找承接項目的工程公司；三是尋求膜生產(chǎn)廠商的技術(shù)支持；四是藥劑公司。

然而在實際處理問題過程中，業(yè)主、工程公司、膜生產(chǎn)廠商、藥劑公司所提供的技術(shù)服務(wù)內(nèi)容，僅僅是面對一些常規(guī)問題。在面對一些復雜的疑難問題時，他們沒有更多的時間、精力、硬件配置、經(jīng)驗積累、人員儲備。深究原因，主要是由于各方所承擔的角色不盡相同，或者受限于自身所從事行業(yè)的特點。作為生產(chǎn)型企業(yè)的業(yè)主操作人員或者技術(shù)管理人員，他們無法接觸到更為廣泛的工藝技術(shù)，更沒有條件對出現(xiàn)的系統(tǒng)問題通過多種實踐方法去加以研究、處理。工程公司的側(cè)重點在于將系統(tǒng)設(shè)備集成，如何將系統(tǒng)優(yōu)化，將系統(tǒng)更為經(jīng)濟、美觀、合理的放置于現(xiàn)場是他們的首要任務(wù)。他們的技術(shù)優(yōu)勢、技術(shù)積累主要在于項目的設(shè)計、集成、安裝、調(diào)試，而非在使用過程的問題解決。作為原廠的膜制造商，他們更多的是對膜材料方面的研究。既使他們有一些解決問題的思路，也沒有相應(yīng)的硬件配備加以實施。藥劑公司，僅僅是一個化學品制造企業(yè)或者代理商，是膜處理技術(shù)中的一個細小環(huán)節(jié)。他們無法對系統(tǒng)工藝、技術(shù)經(jīng)驗，作出全面的把握與研究。

當今社會，社會分工越來越精細。因此，更為全面、更為專業(yè)的膜法水處理技術(shù)服務(wù)公司的出現(xiàn)，對整個行業(yè)都非常有價值。這不僅僅有利于終端業(yè)主，對于工程公司、膜生產(chǎn)廠商來講，都是互利互惠之事。首先，作為使用方的業(yè)主技術(shù)管理層，希望自己的系統(tǒng)更加安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟的運行。而專業(yè)的服務(wù)公司，就可以為業(yè)主們提供強有力的保障。同時由于專業(yè)化服務(wù)公司的介入，解放了業(yè)主的時間、精力及人員配置。有了更為專業(yè)的服務(wù)，系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，同樣可以使工程公司的服務(wù)成本大幅下降，更有利于使工程公司建立良好的口碑。而且有了專業(yè)化服務(wù)公司的配合，使工程公司有更多的時間提高工程品質(zhì)、增加承接工程的數(shù)量。膜產(chǎn)品質(zhì)量的好壞，與正常的使用操作有直接的關(guān)系，有了服務(wù)公司的專業(yè)服務(wù)，可以解決膜廠商的后顧之憂。

同樣，隨著膜法水處理技術(shù)在市政行業(yè)的推廣應(yīng)用，以及BOT項目的不斷增多，專業(yè)的膜法水處理技術(shù)服務(wù)商與水務(wù)公司之間，也將會有更為廣闊的合作空間。從事水務(wù)行業(yè)的企業(yè)，一般對于膜法水處理技術(shù)的熟練應(yīng)用，還相對比較生疏。如何將膜系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行，直接關(guān)系到企業(yè)的贏利。而重新建立一套技術(shù)實力較強，且具有現(xiàn)場解決問題經(jīng)驗的團隊，對于水務(wù)公司來講，并非易事。通過與專業(yè)的膜法水處理技術(shù)服務(wù)商合作，可以彌補他們在膜技術(shù)應(yīng)用經(jīng)驗方面的不足。

隨著膜法水處理系統(tǒng)在使用過程中疑難問題的不斷出現(xiàn)，當前越來越多的企業(yè)領(lǐng)導們意識到水處理系統(tǒng)安全生產(chǎn)的重要性。他們意識到作為輔機的膜法水處理系統(tǒng)，能否安全、穩(wěn)定運行，同樣會影響到整個企業(yè)的生產(chǎn)安全。因此對膜法水處理系統(tǒng)專業(yè)服務(wù)的認同感逐步增強。

四、膜法水處理技術(shù)服務(wù)市場的趨勢

面對市場的需求，目前膜法水處理系統(tǒng)的服務(wù)內(nèi)容、服務(wù)方式仍然相對比較單一。一般都是些常規(guī)的膜法水處理系統(tǒng)技術(shù)總包服務(wù)、膜系統(tǒng)的離線清洗服務(wù)或者系統(tǒng)改造服務(wù)。隨著水處理市場的不斷擴大，未來業(yè)主對于膜法水處理技術(shù)服務(wù)形式的需求也將呈現(xiàn)多樣化。筆者預測，未來將會以如下幾種服務(wù)方式出現(xiàn)，并得到規(guī)范發(fā)展。

1.總承包運營、運行服務(wù)

總承包運營、運行服務(wù)是指業(yè)主將整個水站內(nèi)的系統(tǒng)外包給專業(yè)化服務(wù)公司進行托管服務(wù)，目前這種方式已被一些大型企業(yè)采納，一般是一些大型鋼鐵、石化企業(yè)，且系統(tǒng)規(guī)模都相對較大，收費方式一般按照噸水成本進行核算。這種服務(wù)方式在未來也將會得到更好的推廣。

2.半包式服務(wù)

半包式服務(wù)是指業(yè)主將水站內(nèi)的一部分系統(tǒng)（主要指超濾、反滲透、EDI等核心部分），外包給專業(yè)化服務(wù)公司。這種服務(wù)方式的費用，目前主要是從藥劑價格上獲取，藥劑價格包含了日常加藥、清洗等服務(wù)內(nèi)容（具體服務(wù)內(nèi)容由雙方商定）。目前此類服務(wù)方式逐漸也被一些膜法水處理系統(tǒng)規(guī)模較大的企業(yè)所采納。

3.單項服務(wù)

在中、小型規(guī)模的膜法水處理系統(tǒng)使用過程中，若系統(tǒng)一直以來運行狀況良好，但出現(xiàn)一些偶發(fā)性的問題時，業(yè)主可以根據(jù)實際情況，考慮選擇單項服務(wù)方式。如超濾膜、反滲透性能測試，膜系統(tǒng)在線清洗，膜系統(tǒng)離線清洗，現(xiàn)場問題診斷，超濾膜元件斷絲檢測修補，濾芯更換頻繁問題處理等等。此類服務(wù)方式以實際效果為收費依據(jù)，可以根據(jù)不同的項目，進行菜單式收費。

筆者認為，在未來5-10年內(nèi)，國內(nèi)膜法水處理市場上將會出現(xiàn)越來越多的技術(shù)服務(wù)商，而最終能夠生存下來的技術(shù)服務(wù)商，將是靠建立良好口碑、樹立優(yōu)質(zhì)品牌的技術(shù)服務(wù)商。