王凯军：自然环境中实现高品质再生水的成本并不像你想象的那么高，关键在于有效的污泥处理方法。已广泛应用于城市生活污水，用于城市绿化、河道景观补水等，提供了不高要求的功能。在这些措施中，污水回用在产水成本上具有显著优势，并已在世界范围内得到广泛应用。高品质回用主要是指饮用水，如间接饮用和直接饮用，以及工业生产中的利用，如电子产业工艺过程、锅炉补水等。在这方面，我们更多集中在直接饮用的和非直接饮用的技术探讨。然而，由于技术不断发展，以目前几乎是最严格标准的饮用水回用为目标，其价格可能并没有人们想象中的那么高。本文将分享新技术的发展，尤其是膜技术的应用，以期推动大规模低成本、高品质再生水。
传统处理工艺与传统再生 水处理
从一级A提标改造到准IV类达标，再到飲料级别の高品質回用，与污染物削减层面考虑到边际效应逐渐削弱，加强管网系统建设维护、实现雨污分流及更高水平污收，比进一步提升污水再生标准具有更大的投资回报率和环境效益。
再生 水 回 用 的 标 准 非 常 宽 泛，本处所说的“ 高 品 质” 指的是从 水 质 上 超 越 常 规 IV/III 类 地 表 水 标 准，其 范 场 主 要 是针对 饮 用(间接或 直 接)以及 工 业 生 产 特 殬 需 求(如 电 子 元 件 加 工、 锅 炉 补 水 等)等 方 面。此外，还包括非直接饮用的过程，即处理完成后混合入湖泊，再经由湖泊运送至饮用厂进行处理后供餐；而直接飲用的則通过與飲料池相混合以實現直觀飲用的技術過程。而相比之下，在资源属性上与传统废弃物管理与再利用存在显著差异，其目标同时满足拓宽飲料源来源、实现工業應用品之需，即環境效益上減少廢棄物，並具有環境功能實施手段上的唯一性。
双膜法——大规模、大容量、高质量次氯酸盐生成能力的大型海洋淡化项目
基于规模效应，大规模往往意味着低成本。这一点也适用于海洋淡化，这是一种非常规但实际可行的人类梦想之一。MIT科技评论2015年度选出的年度十大黑科技之一即为基于世界最大海洋淡化厂Sorek的大规模双膜技术。此外，无论是在海洋淡化还是在采用RO膜法工艺的大型工程中，都有一个共同点，那就是它们都追求规模经济，从而降低总体成本。随着时间的推移，无论是在中国还是全球范围内，大型工程层出不穷，而百万吨级别甚至千万吨级别项目已经成为可能。清华北控研究院曾参与北京市科委支持下的重大科技项目，为北京市一项百万吨级别海洋淡化项目提供前期技术准备。大型双膜法开发不仅关系到海洋淡化，也紧密相关于高品质再生水领域。
北控新加坡樟宜二期NEWater部分电耗分析
为了应对大规模需求，以色列IDE公司提出了“三个中心”的设计理念，即膜中心、泵中心和能量回收中心。在樟宜二期NEWater部分设计中，北控自觉地践行了这个理念。这一工艺不仅能够提高能源利用效率，而且还能够降低总体运行费用。在现有的条件下，一旦中国实施这一工艺，它可以极大地降低新生的价格，使其变得非常竞争力强。
膜中心：核心思想是通过反渗透（RO）单元和其他设备来优化整个系统性能，从而达到节能减排。
泵中心：核心思想是在泵站设计时尽量使用较大的泵，以确保系统运行时能充分发挥他们潜力的作用。
能量回收中心：这是利用各种方式（如联机涡轮机、压力交换装置等）来最大限度地恢复系统产生的一些浪费能源。
由于这些创新性设计元素，在樟宜二期NEWater部分，可实现每立方米所需电力仅0.75度电，是我国同类型设施通常需要1-1.5度电的一个巨大的进步。此外，该项目还展示了如何通过优先考虑能源消耗最小化以及长远利益来选择最佳解决方案，这对于未来所有涉及大型逆向蒸馏单位（RWU）的计划都是重要启示。如果我们能够成功扩展这种模式，并将其应用于我们的国家，将会带来巨大的经济好处，同时也会帮助我们迈向更加可持续且环保的地球未来状态。但要注意的是，每个地区的情况不同，所以具体情况需要根据当地实际情况进行调整和优化学制方案。
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