新加坡水处理科技创新方向

2015-11-22

新加坡采用“Deep Tunnel Sewerage System (DTSS)”对污水处理系统进行升级改造,该系统用来保证对所有的污水进行全部回收,再进行处理和回用。这是新加坡最著名的水处理工艺,自从2003 年新加坡发起该概念以来,NEWater 使用高效膜技术对污水进行处理,使污水再生回用闻名于世。       2.厌氧氨氧化(Deammonification)工艺       是指在厌氧或者缺氧条件下,厌氧氨氧化微生物以NO- 2-N 为电子受体,氧化NH+ 4-N 为氮气的生物过程。厌氧氨氧化反应的基质为NH+ 4-N 和NO- 2-N,由于废水中的氮素主要以氨氮形态存在,所以厌氧氨氧化工艺需与短程硝化工艺组合,才能实现脱氮。在新加坡,2012 年启动了一项针对回用水厂中污泥浓缩液的侧流厌氧氨氧化工艺研究。为了进一步加强合作,明电舍(新加坡分公司)、ARA 咨询公司与PUB 联合在新加坡樟宜建造了一座中试试验厂,用以研究DEMON®工艺在赤道气候条件下处理侧流污泥脱水液的脱氮效果。南洋理工大学与PUB 联手将在樟宜污水厂建造主流厌氧氨氧化中试试验厂,处理量为30m3/ 天。该厂的工艺流程设计为AB 式。A 段主要用于分离进水中的COD,B 段采用厌氧氨氧化工艺脱氮。A 段采用化学强化预处理工艺(CEPT)或者高效活性污泥工艺(HRAS),将进水中的有机碳收集起来进行厌氧消化产沼气。经过初沉池后,A 段出水的COD/N 将会较低,有利于B 段厌氧氨氧化的进行,B 段出水再进行膜分离。       3.针对NEWater 工艺优化开展的RO 中试试验       为了确保不影响NEWater 水厂的实际运行,PUB 在Bedok NEWater水厂建造了一座与实际工艺相平行的RO 试验线,用于对RO 膜、阻垢剂以及其它化学药剂开展线下测试。       4.智能化流域管理工艺       1、生物滞留系统——雨水花园之类的生物滞留系统在新加坡越来越多,它能有效地滞留并处理城市地表的雨水径流。2、NUSwan 系统——是一个对水库水质进行实时监测的智能化机器平台。它的外形是一只白天鹅,会在水库水面上行驶并且是无人驾驶,同时自动监测水质。3、内流湿地——这是一种排水沟中的水体净化工艺,在新加坡ABC 水规划的推动下,新加坡国立大学、代尔夫特大学的科学家们与PUB 一起研发设计了附着在排水渠内的生物修复湿地,用来初步净化排水渠中的污水。       5.膜技术       1、水通道蛋白膜(ABM)技术——用仿自然之法提高膜通量,该技术是将水通道蛋白与膜技术结合,开发出的一种比传统反渗透膜的透水性高出很多倍的新技术。2、新型膜材料(The Multibore® UF)——用化学法提高膜产品性能,研发出的一种具有超强抗污堵特性的新型膜材料。这种膜材料可以承受更大的水通量,从而降低污水处理过程中的投资成本和运行费用。3、反向电渗析技术及驱动反向电渗析技术——海水淡化中回收水资源。       6.管网的管理与优化工艺       1、去除管网内壁生物膜的工艺——PUB 与麻省理工学院联盟研发中心用管道传感器检测管壁的生物膜生长情况,这将作为解决水质管理问题的第一步。2、“智能”泄漏检测技术——可有效的降低和管理管道的漏损情况。3、CL603 氰化物监测工艺——一个来自Awa 仪器公司的科研团队与PUB 展开合作,用他们的氰化分析仪CL603可在线检测出水中的氰化物,实现废水中氰化物的监测。       7. Used Water 处理技术       1、厌氧膜处理工艺(AnMBRs) ——GE 团队与PUB 开展合作研究, 在乌鲁班丹污水处理厂进行GEZee Weed® AnMBR 技术测试。2、陶瓷膜生物反应器(UASB-CMBR)——其可实现对工业废水的循环利用,将UASB 和MBR 结合在一起,通过将有机物转化为甲烷,可以产生绿色能源,并且相比传统好氧工艺,其污泥量会大大减少。3、实时曝气控制技术——曝气是膜生物反应器(MBR)的关键。Tritech 工程公司(新加坡)目前在乌鲁班丹污水处理厂进行可降低曝气能耗的MBR 工艺实验研究。该中试装置由两部分组成,一是Tritech 公司的专利“低能耗MBR系统”,二是在线溶解氧监测器和曝气控制系统(DoMacs)。       8.水质与安全工艺       1、死细菌释放毒素分析法——新加坡国立大学与PUB正在合作开发一种确定水样中内毒素水平的可靠分析方法。希望了解不同内毒素的结构和开发水样中对细菌种类的快速识别法。这种全新的分析方法能够帮助PUB 认识内毒素在饮用水体中的传播状态,并且建立起针对这些潜在的有害物质进行实验室分析和现场分析的有效方法。2、水库中藻类的防治方法——新加坡国立大学联合悉尼科技大学、科克大学技术研究所和PUB 一起,正在寻找水库中产生藻毒素的罪魁祸首。这是一项通过对水库的水样采用质谱分析法、藻类分离法和菌种培养法来展开的研究。3、有机衍生物的监控——PUB 的水质办公室(WQO)每周会在新加坡污水厂的进出水中用吹扫捕集—气相色谱质谱法(P & T- GCMS)监控2- MIB 和土臭素的浓度。安装在水厂的P & T- GCMS 系统全自动运行,从采样、分析到结果产出都是全程自动化,甚至能够向移动设备发送警报。       9.水处理工艺       1、高级氧化技术(AOP)——是指使用臭氧或臭氧与过氧化氢联用的氧化技术,通常作为水处理工艺最后的消毒环节,用来去除水中的微污染物。同时AOP 对于去除各种新兴污染物也很有效,这一点通过2011 年赛莱默公司与PUB 之间的研究就能得以体现。2、污水循环中的水资源最大化回收与利用技术——MBR 系统在水处理中的使用越来越广泛,将MBR 系统与RO 系统相结合,出水可以达到NEWater 的出水标准。如果将MBR 工艺作为RO 工艺的预处理工艺,可以在耗能更低的情况下将回收率提升至90%。3、用陶瓷膜优化水处理工艺——由于陶瓷膜的高强度和高通量性质,使陶瓷膜在水处理中的应用越来越广泛。陶瓷膜具有很高的抗负荷冲击能力,始终可以维持较高的通量,对细菌和病毒都有较好的去除能力,出水水质可以达到PUB的饮用水水质标准。另外,陶瓷膜的污堵频率要远远低于传统膜元件,而生命周期长于传统膜元件。
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美研发出可大幅提高海淡效率的二硫化钼薄膜

2015-11-18

美国伊利诺伊州立大学研究人员在《自然˙通讯》杂志上发表论文称,他们发现二硫化钼高能材料可更高效地去除海水中的盐分,通过计算机模拟各种薄膜的海水淡化效率并进行对比后发现,二硫化钼薄膜的效率最高,比石墨烯膜还要高出70%。       据物理学家组织网报道,这种材料只有一个纳米厚,布满了纳米孔,能够渗漏大量的海水,留下盐分和其他成分,达到淡化海水的目的。寻找高效的海水淡化材料一直是个重要问题,该研究论文第一作者、伊利诺伊州立大学贝克曼先进科技研究院的机械科学与工程学教授那拉亚娜˙阿鲁鲁说:“这项研究为下一代材料的发展奠定了基础。”       目前,最先进的海水淡化技术依赖于一种反渗透过程,通过一层薄的塑料膜挤压过滤海水以获取淡水。这种膜的孔洞要大小适中,即要能阻隔盐和其他脏东西,又可以让水分子通过。反渗透法擅长过滤盐,但淡水产量一直受限。因为尽管它薄如眼膜,但相对于过滤分子级别的物质仍然显得过厚,所以需要很大的压力才能将水推压过去,这需要很大的能量,成本非常高。       一个大规模提高透水率的方法是让膜再薄一些。研究人员找到了纳米厚度的石墨烯膜,但石墨烯会与水发生反应,给产业化带来很大挑战。阿鲁鲁的团队将二硫化钼纳米孔作为DNA测序平台进行了研究后,决定探索其在海水淡化中的作用。他们利用该校国家超算应用中心的蓝色水域超级计算机进行模拟,结果单层二硫化钼膜在厚度、孔隙几何及化学属性等综合性能排名中脱颖而出。总的说来,独特的原子组成结构让二硫化钼膜的透水性大大提升,其单层膜的厚度能极大地减少推压水的能量,进而大幅降低运营成本。研究人员目前正在测试这种材料在海水净化方面的其他性能,比如对于塑料膜而言常发生的污垢堵塞孔洞等问题。二硫化钼虽然是一种新材料,但研究人员相信,制造工艺改造后,其高性能带来的应用会很广泛。
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第三代污水处理技术获突破

2015-11-09

污水也能变清泉?近日,在山东青岛举行的中科院环保重大科技成果转化新闻发布会上,记者就了解到这样的新技术。由中国科学院生态环境研究中心与北京大齐科技有限公司合作开发的我国第三代污水处理技术——新型低能耗一体化MBR工程结构技术,取得了突破性进展,其性能达到国际领先水平。        现状:很多污水处理厂半开半停       在新公布的“十三五”规划建议中,提及“资源约束趋紧,生态环境恶化趋势尚未得到根本扭转”是未来我们将要解决的重要问题之一。而治理水污染,正是其中极为重要的一环。        据调查,我国90%城市地下水不同程度遭到有机和无机、有毒有害物的污染,江河水系有70%受到污染,流经城市90%以上的河段严重污染。而环渤海、长三角、珠三角地区,每百公里河道就有1000多家工厂,给生态环境带来威胁。可是,大量已建污水处理厂由于成本和技术原因,处于半开半停状态,甚至污水未经处理直接排出,不仅加剧了水体环境的恶化,也对环保投资造成了极大浪费。       今年1月新《环境保护法》正式施行,4月《水污染防治行动计划》发布,都为强制执行水处理标准提供了法律依据。尤其随着新型城镇化进程的推进,提出建设智慧城市和美丽乡村,这对污水处理技术和装备提出了更高要求,现有技术的更新换代成为必然。在此背景下,第三代污水处理技术的突破,受到各方瞩目。       新技术:智能化、造价低、应用广       在国家自然科学基金的支持下,中国科学院生态环境研究中心在新型无机—有机膜材料制备与新型MBR污水处理工程结构两大领域的核心技术上达到了国际领先水平。并与北京大齐科技有限公司合作,共同开发了具有自主知识产权的第三代污水处理技术:包括以三池合一为核心的工程结构技术、以新型无机—有机复合膜为核心的成套装备技术、以高度智能化为特点的远程控制技术等。据此研发的小型污水处理成套设备,未来可以在农村畜禽养殖场、旅游景点、高速公路服务区、海岛等需要小型污水处理设施的地方广泛应用。        据北京工业大学市政研究所所长李军教授介绍,我国目前污水处理主要依赖第一、二代技术。第一代污水处理技术是传统活性污泥法,优点是能耗及运行费用较低,但占地大、出水水质差且不稳定,达不到中水回用要求。第二代技术是基于膜法的常规MBR污水处理工艺,已经在我国部分大、中城市开始应用,出水水质稳定且能达到回用水标准,但由于膜材料价格高导致工程投资大。而新研发的第三代污水处理技术,能系统解决前两代污水处理系统的问题。       中科院生态环境研究中心研究员魏源送表示,此项技术与现有污水处理技术相比,具有能耗低、占地小、出水水质优良稳定、自动化程度高、可远程控制管理、工程造价低等优点,便于在城镇和农村推广,市场应用前景广阔。       目前在山东省胶州市,已经完成了第三代污水处理技术的示范工程。       据预测,2015年我国MBR污水处理市场将达到500亿元/年。未来小型污水处理站在全国大规模普及后,该市场规模将达数千亿元。
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污水处理工业:从政策预期转向订单落地

2015-11-04

“水十条“落地之后,业内人士认为,下一步市场关注点将从政策预期转向订单落地,推荐重点关注工业污水处理、PPP模式、监管检测、节水四个方向。       从历史数据来看,近年,我国生活污水处理率大幅提高,污水处理设施建设投资保持高增长。2014、2015年,中国政府加大了此方面的政策与资金扶持,其在经营环境变化的大背景下,其经营前景可谓处于一个较好的发展周期。在业内人士看来,污水治理业正沐浴政策红利的春风,海绵城市建设加速、PPP投资额加码。被市场挖掘的“十三五“规划的投资机会中,环保是最被看好的主题之一,而污水治理则是环保领域的重头戏。       对于污水治理来说,大多数表示对其前景的看好。九鼎德盛就表示,污水处理行来未来在政策与环保领域的双重推动下,其产业发展仍将面临较好的周期,从其产业生命周期来看,我们认为其目前处于成长期阶段,因此从投资学角度来看,选择优质的此领域上市公司投资,具有一定的政策与成长性、业绩提升性的预期。行业总体处于较好的投资机会之中。       4月国务院印发《水污染防治行动计划》,计划提出到2020年,全国水环境质量得到阶段性改善,污染严重水体较大幅度减少,饮用水安全保障水平持续提升,地下水超采得到严格控制,地下水污染加剧趋势得到初步遏制,近岸海域环境质量稳中趋好,京津冀、长三角、珠三角等区域水生态环境状况有所好转。       对于“水十条“的落地,行业认为,下一步市场关注点将从政策预期转向订单落地,推荐重点关注工业污水处理、PPP模式、监管检测、节水四个方向。其中工业污水处理是“水十条“计划的核心,是十三五污水治理工作的重中之重,相关个股有望迎来订单爆发期,目前从事工业污水处理的A股上市公司主要有万邦达、三维工程、中电环保、津膜科技。此外,多部门从2014年起重点规范推广PPP模式,污水治理将是PPP模式在环保领域的主战场,目前A股斩获PPP订单的环保水处理公司主要有万邦达、碧水源、巴安水务、国祯环保、兴源环境。        万邦达        在手86亿PPP订单,公司在手86亿PPP订单,保障未来三年业绩增长,其中56亿的乌兰察布订单三季度稳步推进,是高增长主力。        津膜科技        东营PPP项目规模有待发展 公司前三季度公司营收同比实现较快增长,主要系工程业务及膜产品销售增加所致;但盈利则同比大幅下滑,主要由于毛利率不高的工程业务收入占比增加,特别是相比膜工程毛利率更低的不含膜运用的东营项目的收入占比较大。国泰君安证券分析师王威认为,公司长期成长趋势不可阻挡,虽然东营PPP项目规模及金额不大,但是公司已开启PPP元年。膜工程增加是膜技术起家企业的必由之路。公司继续在重点省份布局,区域拓展持续。公司定增方案获证监会通过,未来有望迎来“多行业“、“多区域“、“多订单“时代。       国祯环保        未来几年迎来订单收获期 公司拿单频频,一方面彰显公司强大的拿单实力,业务将随之快速放量,另一方面说明污水处理行业的高景气度仍在持续。随着前期EPC项目的不断完工,未来的运营项目量也将逐步增多,有利于提升公司的运营服务水平。一线城市污水处理发展迅速,未来二三线城市及以下中小城镇污水处理需求空间巨大,公司未来几年将逐步迎来订单的收获期。鉴于未来二三线城市的污水处理市场空间广阔,公司的战略目标定位明确,拥有强大的拿单实力,近期频频中标总包项目,未来长期的发展前景值得期待。  
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我国首个检验检测行业诚信国家标准发布

2015-10-28

10月27日,我国检验检测行业发布了首个诚信国家标准。该标准明确要求:检验检测机构应向社会和监管部门提交诚信报告;检验检测人员应对原始记录的真实性负相应的法律责任。       记者从27日在长沙举行的检验检测机构诚信国家标准发布会上获悉,这份名为《检验检测机构诚信基本要求》的国家标准,从法律、技术、管理、责任四个方面,规定了检验检测机构应当遵循的基本诚信规范,并为其开展诚信自我评价或第三方评价提供了依据。       其中,为保证检验检测机构的独立性和公正性,标准规定:检验检测机构应有确保其管理层和员工不受任何来自内外部的不正当的商业、财务和其他对工作质量以及公正性有不良影响的压力和影响的措施;有避免参与降低其独立性、公正性、诚实性、可信度、技术能力和判断能力活动的政策和程序。      在人员管理方面,标准明确,检验检测机构的人员不应与其所从事的检验检测项目委托方,存在不正当利益关系;参与任何有碍于检验检测判断独立性和公正性的活动;参与和检验检测项目或者类似的竞争性项目有关系的产品的生产、经营活动。       标准要求,在记录控制方面,检验检测机构应对检验检测的全过程(包括样品来源和流转过程)进行真实记录。检验检测机构不应随意编造、更改或者销毁原始记录。原始记录应完整、真实和可追溯,并得到妥善保存和管理。检验检测人员应对原始记录的真实性负相应的法律责任。       标准对报告证书提出严格要求,其规定:检验检测机构应准确、清晰、明确和客观地报告每一项检验检测结果,并符合检验检测方法中规定的要求。检验检测机构接受的委托检验,其检验检测数据、结果仅证明样品所检验检测项目的符合性情况。       检验检测机构应采取有效手段识别和保证检验检测报告、证书真实性;应有措施保证任何人员不得施加任何压力改变检验检测的实际数据和结果。       该标准还特别指出,检验检测机构应建立申诉、投诉处理程序,并采取有效的纠正、纠正措施和预防措施,特别是有关诚信方面的申诉、投诉应有程序化的有效处理。       同时,检验检测机构应有保护客户机密信息和所有权的政策和程序,包括电子存储和传输结果的保护程序。       据统计,截至目前,全国共有2.8万余家检验检测机构,每年出具3亿多份检验检测报告,服务产值达1600多亿元,检验检测已成为最具活力的新兴服务业态之一,但检验检测机构的诚信问题日益引起社会关注。      近年来,我国检验检测机构诚信建设取得了较大成绩,但总体上诚信意识和信用水平仍然偏低,违背承诺、弄虚作假、商业贿赂、不实宣传等现象时有发生。       为了落实国务院《社会信用体系建设规划纲要》,推进检验检测机构诚信建设,建立失信惩戒机制,提升检验检测活动的社会公信力,国家质检总局、国家认监委发布了新修订的《检验检测机构资质认定管理办法》,对检验检测机构建立诚信管理体系以及从业人员诚信操守等方面作出了明确规定,并组织开展了检验检测行业诚信体系建设标准制定活动。       据国家认监委实验室及检测监管部负责人介绍,下一步,国家认监委将分行业类别开展标准应用推进活动,以《检验检测机构诚信基本要求》国家标准为抓手,对检验检测机构强化监管,对检验检测机构根据其诚信从业情况实施分类管理,对诚信优良机构降低评审和监督频次,对失信机构加大监督力度,并在政府采购检验检测服务时优先采信贯标情况良好的机构。       在当天的发布会上,中国机械工业联合会负责人还就机械行业贯标试点示范工作作了介绍,有关检验检测机构发起了诚信倡议。
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2020年海湾地区海水淡化装机将增加40%

2015-10-23

根据《MEED项目》杂志提供的最新数据显示,为了满足迅速增长的淡水需要,GCC国家(海湾合作委员会)将会继续增加其海水淡化设施规模,预计到2020年该地区海水淡化项目总装机将比目前增加近40%。       据了解,目前GCC国家的海水淡化总生产能力为40亿加仑/天(英制加仑,下同),随着GCC国家在饮用水供应领域的投资逐年增加,经过未来5年GCC国家海水淡化项目的整体规模将增加至55亿英制加仑/天,扩容比例接近40%。       由于经济和人口迅速增长引起淡水需求急剧增加,或者出现地下水供应枯竭等现象,在阿联酋、卡塔尔和沙特阿拉伯等海湾国家海水淡化正变得越来越重要。      《MEED项目》杂志内容与分析主管Ed James认为,因为需要越来越多的水资源,该地区海水淡化市场正以令全球侧目的速度发展。       目前,该地区的饮用水需要约为33亿加仑/天,到2020年预计将增长至52亿加仑。虽然对比上述数据似乎海水淡化设施的增长量完全可以满足用水需要且还可留有相当一部分备用水源,但不同国家的实际情况是不一样的。       例如,卡塔尔和阿联酋近年来一直供水充足,但沙特、阿曼和科威特总会面临供水不足的挑战,特别是在夏季。此外,海水淡化设施的不断老化也导致其在运行时无法达到设计产能,这也进一步减少了GCC国家海水淡化项目的实际淡水生产量和输出量。       Ed James表示:“随着石油板块收入的不断下降,供水问题也逐渐被上升到了一定的政治高度,目前很多国家都在采取措施来抑制淡水需求,并希望以此减少沉重的政府公共事业补贴。例如,今年年初阿布扎比决定将居住于阿联酋外籍人士的基本水价从2.2迪拉姆/吨上涨到5.95迪拉姆/吨,涨幅约170%,并希望借此手段来降低人们的用水需求并减少补贴。该措施效仿了2010年迪拜执行的提高水费的措施,该措施的实施使迪拜当年水需求增长率从10%下降至4%。”       此外,Ed James还对GCC国家未来海水淡化市场的发展进行了预测,他说:“根据我们统计的数据,在过去10年里,GCC地区在独立水利项目建设方面总共投资了760亿美元。如果我们算上这些项目附属电源和组件等的投资,这一数字将超过1000亿美元。展望未来,我们预计将在海水淡化领域进行大力投资的国家有沙特、阿布扎比、阿曼和科威特,因为这些国家短期内的饮用水需求非常强烈。未来5年内超过15亿加仑的海水淡化项目建设同样需要大笔投资。”       Ed James特意强调,用于海水淡化设施扩容的大量资金将重点关注和开发非能源密集型海水淡化技术。此前GCC地区主流海水淡化技术为多级闪蒸(MSF)和多效蒸馏(MED),两者都需要消耗大量的能源。目前上述两种技术路线对于GCC国家来说已经越来越没有吸引力了,因为他们发现采用这些技术建设的海水淡化项目将会烧掉他们越来越多的石油,而石油目前被他们认为是需要来保护的,或是应用于出口和发展重工业的宝贵资源。       Ed James表示:“目前,反渗透膜技术在GCC国家正变得越来越流行,因为它依赖化学制品而非靠热能来达到海水淡化的目的。此外该技术不仅能够节约能源,还能够减少碳排放。
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