主要完成單位:天津工業大學,天津膜天膜科技股份有限公司
目前國際上中空纖維膜為主導技術膜法深度處理回用系統占城市污水處理回用系統的95%以上,而我國污水處理回用率還很低,我國中空纖維膜技術在水處理中的應用有巨大的市場空間。其中中空纖維膜占據主導地位,被認為是未來水處理領域中最具潛力的技術。
與發達國家相比,我國在自主創新的中空纖維膜材料及其應用技術方面水平還很低,如膜材料和組件性能差,效率低,壽命短;裝置標準化程度低,配套性差;關鍵設備和重大裝備的技術水平落后;膜系統運行、維護技術及經驗嚴重不足等。實現膜技術集成化、設施裝備化、工程規模化、操作自動化是促進我國膜材料和膜產品產業界發展的必然趨勢。
項目負責人介紹說,該項目屬功能化學纖維和水處理技術領域,涉及環境工程和化工分離技術等,包括應用基礎研究、實驗室小試、工程化放大、產業化及應用。項目依托具有自主知識產權的高性能中空纖維膜材料,開發出適于面向市政污水處理、工業廢水及循環用水處理、再生水回用的系列化、成套化的高性能中空纖維膜組件、膜裝備及配套控制運行技術。通過天津工業大學,天津膜天膜工程科技股份有限公司、天津大學合作開展技術攻關,研發了大通量、高抗污染性及功能化的膜材料及組件,與傳統膜組件相比,通量提高20%以上,能耗水平降低15%以上;針對痕量重金屬離子和有機物難以用膜處理的問題,制備了能快速吸附和脫附再生的功能化纖維;設計的模塊化的連續膜過濾技術(CMF)、低耗型的浸入式連續膜過濾技術(S-CMF)、集成化膜生物反應器技術(ISMBR),實現了大流量水的連續高效處理。本項目研發成果已成功應用于新加坡UNITED ENVIROTECH LTD、榮成鋼鐵集團、天津泰達新水源水務、空港物流加工區、河北梅花味精集團等數十項國家和省部級示范工程及企業項目,水處理量達到2.5億m3/年,在建項目1億m3/年,取得了重大的經濟效益和社會效益,有力提升了我國中空纖維膜材料和水處理的技術水平。
>>創新感言
“這個項目涉及紡織、化纖、環境、化工、材料、機械、自動控制、水利等多個學科,單靠一個專業解決不了問題。我們把天津工業大學相關學科的科技人員組合在一起,利用項目平臺開展攻關。通過基礎研究、工程化放大、產業化應用,成功把學校在紡織、纖維材料學科上的優勢應用到水處理領域,形成了面對水處理的中空纖維膜集成技術。”
—— 天津工業大學黨委書記張宏偉