王凯军：自然界中，农村生活污水处理问题迫切需要高品质再生水，以满足城市绿化和河道景观补水等功能。高品质再生水不仅能提供饮用水资源，还可以用于工业生产，如电子产业工艺过程、锅炉补水应用等。随着技术的发展，新型膜技术的应用使得以目前最严格标准为目标的饮用水回用成本可能并不如人们想象中的那么高。本文将分享新技术的进展，以及如何通过大规模、高效率的双膜处理工艺实现低成本、高品质再生水。
传统污染物削减措施虽然有效，但在当前我国环境治理阶段，其边际效益日渐减弱。此时，加强管网建设、雨污分流和更高水平的污水收集变得更加重要。在此背景下，大规模使用污染物削减措施可能带来的投资回报率更高，同时对环境影响显著。
再生水利用已成为解决全球性资源短缺问题的一种关键策略。新加坡是这一领域的一个成功案例，他们通过海水淡化及污水回用等措施，计划到2060年完全不依赖外部供给，并且将新生水占比提升至55%。这种做法证明了人类在面对资源挑战时可以采取积极行动，只要我们有所作为。
在二级处理基础上，“臭氧+活性炭过滤”和“超滤+反渗透”双膜工艺是实现高品质再生water最常见的手段之一。这两种方法分别由美国和新加坡发明，并被广泛采用以解决区域性的干旱问题。
双膜法具有巨大的潜力，它能够提供大规模、低成本的高品质再生water。这一方法已经被世界上许多国家采用，其中包括中国北控公司参与的大型工程项目。在这些项目中，为了降低能耗并提高效率，设计师们采用了“三中心”理念，即膜中心、泵中心和能量回收中心。此外，这些项目还使用了先进的大型泵来提高能效利用，并通过小泵与能量回收装置优化运行，从而控制泵耗并降低系统运行成本。
樟宜二期NEWater部分电耗仅需0.75度电/m3，而RO部分只需0.3度电/m3，这意味着如果中国采纳这个工艺，一旦实施，将会显著降低新生的价格，使其竞争力增强。此外，由于膜堆train可达到5万吨甚至更多，而单个Train大小也可缩小到1/4，因此这对于节省土地空间有很大的帮助。此外，大型泵效率可达88%以上，对比小泵80%，长期运行中电费差异显著；而且，在实际操作中，可以通过大、小泵以及能量回收装置应对不同工况下的流量与压力的变化，从而进一步降低能源消耗。
总之，大规模、大功率设备、大容量储存设施、大数据分析都成为了现代复杂系统管理的一部分。而随着技术不断进步，我们预计未来几十年内，将会看到更多基于先进科技（如智能材料、新能源驱动）改善现有系统性能并推动新的创新产品出现，从而进一步推动经济增长和社会福祉。
标签： 地理资讯
