當(dāng)前，在水資源制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展的條件下，只有進(jìn)行水資源“開(kāi)源節(jié)流”，才能保證經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。在挖掘“開(kāi)源”的潛力方面，清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院王凱軍教授在《我國(guó)發(fā)展高品質(zhì)再生水戰(zhàn)略與處理技術(shù)展望》主題報(bào)告中指出，雙膜法提供了大規(guī)模、低成本的高品質(zhì)再生水回用技術(shù)解決方案，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，以目前幾乎是最嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的飲用水回用為目標(biāo)的新生水處理為例，其價(jià)格可能并沒(méi)有人們想象中的那么高。

高品質(zhì)再生水回用是解決水資源矛盾的有效途徑

污水的再生回用已經(jīng)非常廣泛，主要指處理后的城市生活污水為城市綠化、河道景觀補(bǔ)水等水質(zhì)要求不高的功能提供水源。傳統(tǒng)再生水處理（如IV類水提標(biāo)改造）的目標(biāo)往往是通過(guò)水質(zhì)提升進(jìn)一步削減污染物排放，從而提升區(qū)域水環(huán)境質(zhì)量。在這些增加水資源供給的措施中，污水的再生回用在產(chǎn)水成本上具有顯著優(yōu)勢(shì)，且已經(jīng)在世界上得到廣泛應(yīng)用。

本文中的高品質(zhì)再生水回用，指的是從水質(zhì)上超越常規(guī)IV/III類地表水標(biāo)準(zhǔn)，其范疇主要是針對(duì)飲用（間接或直接）以及工業(yè)生產(chǎn)特殊需求（如電子元件加工、鍋爐補(bǔ)水等）等方面。在水資源矛盾進(jìn)一步加劇的情況下，污水回用作為飲用水源的重要性正在被重新審視。

相比之下，高品質(zhì)再生水在資源屬性上與傳統(tǒng)污水處理和再生水存在顯著差異，其在目標(biāo)上同時(shí)滿足拓寬飲用水水源來(lái)源、實(shí)現(xiàn)工業(yè)用水高附加值利用等用途，即在環(huán)境效益上削減污染物，并具有環(huán)境功能實(shí)現(xiàn)手段上的唯一性。

從針對(duì)一級(jí)A的提標(biāo)改造、到準(zhǔn)IV類水達(dá)標(biāo)，再到飲水級(jí)別的高品質(zhì)再生水回用，隨著污水處理及回用標(biāo)準(zhǔn)的提高，水處理工藝的性能要求不斷上升。曾令人望而卻步的是，同步上漲的處理費(fèi)用和系統(tǒng)的復(fù)雜性。然而，隨著膜技術(shù)的不斷發(fā)展，雙膜法工藝的出現(xiàn)，無(wú)疑提供了一種大規(guī)模、低成本的高品質(zhì)再生水回用技術(shù)解決方案。

新加坡雙膜法啟示：噸水直接運(yùn)行成本有望低于1塊錢(qián)

在如何利用高品質(zhì)再生水解決水資源問(wèn)題上，新加坡給了我國(guó)非常正面的啟示。由于新加坡水資源長(zhǎng)期受制于馬來(lái)西亞，新加坡決定通過(guò)增加非傳統(tǒng)水資源如海水淡化及污水回用、雨水利用等措施徹底解決水資源問(wèn)題。他們的目標(biāo)是到2060年水資源完全不依賴外部供給，其中新生水用量可以達(dá)到55%，從而徹底解決新加坡水資源的危機(jī)問(wèn)題。

新加坡現(xiàn)在主要采用雙膜法工藝，實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)再生水回用（非直接飲用），將新生水處理完了以后混合到水庫(kù)里，由水庫(kù)里再到飲用水廠處理以后再飲用，其中以新加坡的樟宜二期水廠項(xiàng)目最為典型，該項(xiàng)目采用超濾加反滲透的雙膜法處理工藝，設(shè)計(jì)進(jìn)水規(guī)模約30萬(wàn)立方米/天，產(chǎn)水規(guī)模為22.8萬(wàn)立方米/天。

實(shí)踐證明，基于規(guī)模效應(yīng)，低成本的實(shí)現(xiàn)，往往是與大規(guī)模聯(lián)系在一起。從海水中大規(guī)模制取可飲用淡水一直是人類的夢(mèng)想?！禡IT科技評(píng)論》2015年度選出的年度十大黑科技之一即為基于世界最大海水淡化廠Sorek的大規(guī)模雙膜技術(shù)。相對(duì)于海水，污水回用是更方便、也更容易的非常規(guī)水資源再生利用途徑。近二十年以來(lái)，無(wú)論是海水淡化還是高品質(zhì)再生水，基于RO膜法工藝的規(guī)模大型化既是市場(chǎng)的需求，也是技術(shù)的趨勢(shì)。目前，十萬(wàn)噸規(guī)模以上的大型工程層出不窮，甚至在近期有望得到百萬(wàn)噸級(jí)別。

為應(yīng)對(duì)大規(guī)模海水淡化的需求，以色列IDE公司曾在工程設(shè)計(jì)中提出“三個(gè)中心”的理念，即膜中心、泵中心、能量回收中心。新加坡的樟宜二期水廠項(xiàng)目中自覺(jué)和不自覺(jué)地踐行了“三個(gè)中心”的設(shè)計(jì)理念。樟宜二期NEWater部分的電耗在產(chǎn)能為70%時(shí)僅僅只有0.75度電/m3，反映到RO部分的電耗只有0.3度/m3，遠(yuǎn)低于我國(guó)同等條件下為1-1.5度/m3的能耗水平。此外，目前國(guó)內(nèi)MBR工藝直接運(yùn)行費(fèi)用約0.45-0.6元/噸，考慮到在優(yōu)化MBR基礎(chǔ)上可以直接耦合RO形成緊湊型雙膜工藝，計(jì)算增加的RO電耗，噸水直接運(yùn)行成本有望低于1塊錢(qián)，雙膜工藝的能耗能降到這個(gè)水平，非常值得業(yè)界關(guān)注。

與我國(guó)（尤其低于我國(guó)北方地區(qū)）比，新加坡污水水溫常年30°C左右，高于我國(guó)（10°C~30°C），且水質(zhì)硬度低，這些條件都利用維持反滲透系統(tǒng)處于更高的性能水平。即便如此，新技術(shù)的發(fā)展尤其是膜技術(shù)的應(yīng)用，有望推動(dòng)大規(guī)模、低成本的高品質(zhì)再生水回用在我國(guó)實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用，緩解我國(guó)水資源緊張、水環(huán)境惡化的困局。