膜法水处理技术服务的市场发展及趋势
膜分离现象广泛存在于大自然中,而人类首次发现渗透现象,可以追溯到200多年前。我国膜分离技术的开发是从1958年研究离子交换膜开始,随后大致经历四个阶段:
第一阶段是20世纪60年代的开创期。在继续研究离子交换膜和电渗析装置的同时,于1965年着手反渗透的探索。
第二阶段是20世纪70年代的开发阶段。这一时期,电渗析、反渗透、超滤和微滤等各种膜和相应组件、装置都在研究中,或已开发出来。
第三阶段是20世纪80年代以后,我国膜分离技术跨入应用阶段。这一时期,一些技术较为成熟的膜分离过程开始得到应用,同时一批新型膜分离技术处于开发之中。
第四阶段是2000年以后,大规模的膜系统得到广泛推广,我国的膜技术进入了全盛时期。特别是反渗透、超滤水处理技术广泛应用于电力、化工、石油、饮料、制药、电子等行业,既用于生产除盐水、饮用水,也用于废水处理、物料回收与浓缩等领域。
膜法水处理技术成功应用于各领域,在很大程度上是由于其操作的简单性和运行的经济性。然而近些年来,随着膜法水处理技术的广泛应用,暴露出来的问题也越来越多,让很多业主备受困扰。现举以下几个实例加以说明,详情如下:
一、河北某钢铁企业
该企业回用水处理站于2009年10月底正式投入使用,本项目是企业历史上投资最大、节能减排效果最好的水处理中心工程,由预处理与深度处理两部分构成。预处理规模达到3000m3/h,反渗透额定制水量1540m3/h。水源比较复杂,有城市中水和企业的工业废水混合而成。系统投入初期,运行情况良好。
本项目反渗透系统是由行业内某知名的水处理工程公司承建,设计、安装都非常合理,而业主对现场生产管理都非常规范。
然后到2011年夏季,企业技术人员发现反渗透装置水通量下降过快,但系统脱盐率、压差都在合理范围之内,而且超滤系统运行也正常。反渗透清洗周期越来越短,一般在10-15天左右,甚至几天时间。通过常规的在线清洗,效果也越来越差。
到了2011年底,反渗透装置产水量已严重不足,对生产造成很大的影响。单套反渗透产水量在进水压力、温度相同的情况下,由原先的额定220m3/h制水量下降到140m3/h,甚至更低。而超滤系统运行情况却依然稳定,从常理分析,一般超滤系统比反渗透系统更容易污堵。
对此,业主联合行业内众多工程公司、膜厂商、药剂公司等,采用多种方法,通过在线、离线的清洗方法均无法将反渗透系统恢复到正常的运行状态。众多的行业专家给出的结论是,这一批使用刚满两年的反渗透膜已无法恢复,建议报废。然而近几年来钢铁行业很不景气,资金状况一直不太好。二千三百多支、价值近千万的反渗透膜,对于企业来讲是个很大的开支。
二、浙江嘉兴某化工企业
该企业的水处理系统共三期,反渗透系统总制水量达730m3/h。本项目反渗透系统也是由行业内某一知名的水处理工程公司承建。系统投入初期,运行良好。
2010年中,系统运行近两年,业主发现反渗透系统产水量已远远无法达到额定的制水量。而且清洗周期越来越短,一般在10-15天左右,甚至更短。保安过滤器滤芯的更换周期,一般控制在7-10天,夏季更短,仅为2-3天左右。
2010年末,问题一直未得到解决,由于反渗透系统污渚严重,产水量已无法满足生产需要。通过频繁的在线清洗,也无济是事。有一次其中一套反渗透系统在线清洗,由于其他几套反渗透装置产水量不足,除盐水箱液位仅为2米左右,已危急到整个企业的生产安全。企业唯有通过将部分超滤产水与反渗透产水进行勾兑生产,并紧急采购一批新膜,才得以让危机暂时解除。勾兑后的产水,由于水质原因,对后续生产及其他企业造成严重影响(部分除盐水用于外供给其他企业使用)。
后来业主多方寻找行业内能解决这个问题的办法,但未能如愿。这个问题困扰了业主近1年多。
三、上海某化工园区热电厂
该企业反渗透生产规模达1000m3/h。2006年由于水源水质恶化,而运行措施没有及时跟进,造成超滤膜系统污堵严重。单套超滤装置产水量由350m3/h下降至150m3/h,跨膜压差由0.02Mpa上升至0.08Mpa。采用常规在线清洗方法,已无法解决问题。
后来业主在膜厂商的引荐下,与行业内某服务公司取得联系。其专门为业主研发、定制一套专业的超滤膜离线清洗装置,采用离线的清洗方法才让问题得已解决。
类似的案例比比皆是,通过以上几个实例我们不难看出,膜系统是否正常、安全、稳定的运行直接关系到整个企业的生产安全。
然而问题产生的原因,有多种多样,究其根源,主要有以下几个方面:
一、 作为辅助系统的水处理装置,常期以来一直难以得到企业领导层的重视,始终充当“配角”。领导们会认为膜法水处理技术不再是高新技术,这行的门槛较低,技术也不再是那么神秘。即使出了问题,也不会影响整个企业的生产安全。
二、 地表水水源水质不断恶化。近些年来,中国经济迅猛发展,生产企业越来越多。然而环境问题却日趋恶化,部分污染企业的废水偷排,对整个地表水造成恶劣影响。当初的系统设计工艺,随着水源的不断变化已无法再满足处理要求。
三、 膜法水处理技术不再是高新技术的今天,从业者对于膜法水处理技术的应用越来越大胆,运用领域越来越广,其水源成份也越来越复杂。
四、 由于激烈的竞争环境影响,工程公司为了承接工程,导致低价恶性竞争。而某些接下项目的工程公司,为了降低成本,偷工减料。有的企业或受限于技术水平不足,对系统设计、施工安装、调试无法做到最优化。
五、 业主操作人员对业务不熟悉,或受限于对工艺技术不了解或经验不足。
当业主面对膜法水处理系统运行时所出现诸多错综复杂的问题时,往往会通过以下几个途径去解决:
一是常规问题,自身想办法排除问题。
二是寻找承接项目的工程公司。
三是寻求膜生产厂商的技术支持。
四是药剂公司。
然而在实际处理问题过程中,业主、工程公司、膜生产厂商、药剂公司所提供的技术服务内容,仅仅是面对一些常规问题。在面对一些复杂的疑难问题时,他们没有更多的时间、精力、硬件配置、经验积累、人员储备。深究原因,主要是由于各方所承担的角色不尽相同,或者受限于自身所从事行业的特点。作为生产型企业的业主操作人员或者技术管理人员,他们无法接触到更为广泛的工艺技术,更没有条件对出现的系统问题通过多种实践方法去加以研究、处理。工程公司的侧重点在于将系统设备集成,如何将系统优化。将系统更为经济、更为美观、更为合理的放置于现场是他们的首要任务。他们的技术优势、技术积累主要在于项目的设计、集成、安装、调试,而非在使用过程的问题解决。而作为原厂的膜制造商,他们更多的是对膜材料方面的钻研。即使他们有一些解决问题的思路,也没有相应的硬件配备加以实施。而药剂公司,仅仅是一个化学品制造企业或者代理商,是膜处理技术中的一个细小环节。他们无法对系统工艺、技术经验,做出全面的掌握与研究。
当今社会,社会分工越来越精细。因此,更为全面、更为专业的膜法水处理技术服务公司的出现,对整个行业都非常有价值。这不仅仅有利于终端业主,对于工程公司、膜生产厂商来讲,都是互利互惠之事。首先,作为使用方的业主技术管理层,定然希望自己的系统更加安全、稳定、经济的运行。而专业的服务公司,就可以为业主们提供这样强有力的保障。同时由于专业化服务公司的介入,可以解放了业主的时间、精力及人员配置。有了更为专业的服务,系统的稳定运行,同样可以让工程公司的服务成本大幅下降,更有利于让工程公司建立良好的口碑。而且有了专业化服务公司的配合,让工程公司有更多的时间提高工程品质、增加承接工程的数量。膜产品质量的好坏,与正常的使用操作有直接的关系,有了服务公司的专业服务,可以解决膜厂商的后顾之忧。让他们的产品性能得到更好的发挥,让他们品牌价值得到更好的体现。
同样,随着膜法水处理技术在市政行业的推广应用,以及BOT项目的不断增多。专业的膜法水处理技术服务商与水务公司之间,也将会有更为广阔的合作空间。从事水务行业的企业,一般对于膜法水处理技术的熟练应用,还相对比较生疏。如何将膜系统安全、稳定、经济的运行,直接关系到他们企业的赢利。而重新建立一套技术实力很强,且具有现场解决问题经验的团队,对于水务公司来讲,并非易事。通过与专业的膜法水处理技术服务商合作,可以弥补他们在膜技术应用经验方面的不足。
另外,值得欣慰的是,随着膜法水处理系统在使用过程中疑难问题的不断出现,当前越来越多的企业领导们意识到水处理系统安全生产的重要性。他们意识到作为辅机的膜法水处理系统,能否安全、稳定运行,同样会影响到整个企业的生产安全。因此对膜法水处理系统专业服务越来越具有认同感。
面对市场的需求,目前膜法水处理系统的服务内容、服务方式仍然相对比较单一。一般都是些常规的膜法水处理系统技术总包服务、膜系统的离线清洗服务或者系统改造服务。随着市场的不断扩大,未来业主对于膜法水处理技术服务形式的需求也将呈现多样化。笔者预测,未来将会以如下几种服务方式出现,并得到规范发展,具体如下:
一、总承包运营、运行服务
总承包运营、运行服务是指业主将整个水站内的系统外包给专业化服务公司进行托管服务,目前这种方式已被一些大型企业采纳,一般是一些大型钢铁、石化企业,而且系统规模都相对较大。收费方式一般按照吨水成本进行核算。这种服务方式在未来也将会得到更好的推广和认同。
二、半包式服务
半包式服务是指业主将水站内的一部分系统(主要指超滤、反渗透、EDI等核心部分),外包给专业化服务公司。这种服务方式的费用,目前主要是从药剂价格上获取,药剂价格包含了日常加药、清洗等服务内容(具体服务内容由双方商定)。目前此类服务方式逐渐也被一些膜法水处理系统规模较大的企业所采纳。
而这种服务形式最大的缺点是以药剂经销商或者制造商为主导。随着药剂价格的持续走低,业主更难选择到技术实力强、现场经验丰富的服务商,这样势必会影响到服务的质量及系统运行的安全。
解决这个问题的最好办法是以“技术服务为主导”,以“药剂供应为辅助”,对技术服务内容、品质、药剂产品分项报价,然后综合评定。这样更有利于业主选择到更优质的服务商,同时又可以保证采购到的药剂产品经济、可靠。
三、单项服务
在中、小型规模的膜法水处理系统使用过程中,若系统一直以来运行状况良好,但出现一些偶发性的问题时,业主可以根据实际情况,考虑选择单项服务方式。如超滤膜、反渗透性能测试,膜系统在线清洗,膜系统离线清洗,现场问题诊断,超滤膜元件断丝检测修补,滤芯更换频繁问题处理等等。此类服务方式以实际效果为收费依据,可以根据不同的项目,达到不同的效果,进行菜单式收费。
随着国内人口红利逐渐消失,服务行业将在GDP贡献中占具更高的比重。所以这种单项服务,因为人工成本的不断增加,收费也将会逐渐升高。
当今膜法水处理行业工程公司生存环境的不断恶化、膜法水处理从业人员的不断增多,不久的将来,势必会有更多的企业、个人将业务转向至膜法水处理技术服务领域。而传统的采用药剂价格包技术服务的方式,由于药剂销售价格的下降,提供优质的技术服务从成本上将难以维持。而且这些业务转向后的服务公司或个人,由于没有经过长期的经验积累,很难形成规模化、品牌化。笔者认为一家优质的膜法水处理技术服务公司,必须具备长期的硬件配备与软件的积累。
硬件方面主要包括:
一、大量的反渗透、超滤膜元件备用膜库存,可以保证业主在离线清洗或者生产应急之需;
二、完备的实验分析设备,以保证对业主的水质进行长期跟踪分析,确保及时发现水源水质的波动;
三、更加专业的反渗透、超滤膜离线清洗设备,确保良好的离线清洗效果。
软件方面主要包括:
一、必须有专业强大的服务团队;
二、多年的经验积累。这里的经验是指不但要有多年的工程改造经验,同时对膜系统在使用过程中出现各种疑难问题的处理,要有多年的研究与积累;
三、切实可行的保障措施及预警方案,以确保提早发现问题。
相信在未来5-10年内,国内膜法水处理市场上将出现越来越多的技术服务商,而能够建立良好口碑、树立优质品牌的,却为数不多!
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