《膜曝氣生物膜反應(yīng)器（MABR）平板膜》-編制說明

《膜曝氣生物膜反應(yīng)器（MABR）平板膜》（征求意見稿）編制說明1工作簡況 31.1任務(wù)來源 31.2協(xié)作單位 31.3主要工作過程 31.3.1成立標(biāo)準(zhǔn)制訂編制組 31.3.2查詢國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和文獻(xiàn)資料、編制大綱及草案 31.3.3編制開題論證報告及標(biāo)準(zhǔn)草案 31.3.4召開立項評審會 42標(biāo)準(zhǔn)制定必要性、編制依據(jù)、編制原則 42.1制定必要性和重要意義 42.2編制依據(jù) 52.3編制原則 53國內(nèi)外情況簡要說明 64同類產(chǎn)品現(xiàn)狀調(diào)研 65主要技術(shù)內(nèi)容及說明 75.1型號和命名 75.2技術(shù)要求 75.3試驗方法 75.4檢驗規(guī)則 86標(biāo)準(zhǔn)實施的環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析 87標(biāo)準(zhǔn)實施建議 88征求意見處理情況說明（送審稿） 89技術(shù)審查工作情況說明（報批稿） 8《膜曝氣生物膜反應(yīng)器（MABR）平板膜（征求意見稿）》編制說明1工作簡況1.1任務(wù)來源本任務(wù)來源于中華環(huán)保聯(lián)合會。由于當(dāng)前市場上的MABR膜材料缺乏統(tǒng)一規(guī)范，產(chǎn)品良莠不齊，存在以“有泡曝氣膜”假冒MABR膜材料的現(xiàn)象，無法真正體現(xiàn)膜曝氣生物膜反應(yīng)器（MABR）無泡曝氣的技術(shù)優(yōu)勢。因此，為規(guī)范膜曝氣生物膜反應(yīng)器（MABR）平板膜的生產(chǎn)、應(yīng)用及管理，填補(bǔ)國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)空白，推動MABR技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，中華環(huán)保聯(lián)合會于2024年1月下達(dá)了關(guān)于《膜曝氣生物膜反應(yīng)器（MABR）平板膜》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)編制任務(wù)。1.2協(xié)作單位本標(biāo)準(zhǔn)編寫主要由本文件起草單位：中建生態(tài)環(huán)境集團(tuán)有限公司、上海交通大學(xué)、常州宣清環(huán)境科技有限公司、中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所。1.3主要工作過程1.3.1成立標(biāo)準(zhǔn)制訂編制組2024年1月任務(wù)下達(dá)后，項目承擔(dān)單位中建生態(tài)環(huán)境集團(tuán)有限公司即成立標(biāo)準(zhǔn)制訂編制組（以下簡稱編制組）。編制組初步擬定了標(biāo)準(zhǔn)制訂的原則、工作目標(biāo)、工作內(nèi)容，重點圍繞MABR平板膜的技術(shù)要求、測試方法、應(yīng)用場景等開展研究，討論了在標(biāo)準(zhǔn)過程中可能遇到的問題、標(biāo)準(zhǔn)定位及側(cè)重點，并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)編制任務(wù)，制定了詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)編制計劃與任務(wù)分工。1.3.2查詢國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和文獻(xiàn)資料、編制大綱及草案2024年2月-3月，編制組系統(tǒng)檢索國內(nèi)外MABR技術(shù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及文獻(xiàn)，重點分析《膜曝氣生物膜反應(yīng)器（MABR）中空纖維膜組件》（GB/T42281—2022）的適用性，并調(diào)研國內(nèi)典型MABR平板膜應(yīng)用項目，采集運行數(shù)據(jù)及技術(shù)參數(shù)。1.3.3編制開題論證報告及標(biāo)準(zhǔn)草案2024年4月~5月，編制組根據(jù)擬定的方案，結(jié)合調(diào)研成果，擬定標(biāo)準(zhǔn)框架及核心內(nèi)容，包括膜材料性能指標(biāo)（氧傳質(zhì)速率、拉伸強(qiáng)度、無泡曝氣性能等）、檢測方法及檢驗規(guī)則，完成標(biāo)準(zhǔn)草案初稿。1.3.4召開立項評審會2024年6月13日，中華環(huán)保聯(lián)合會組織召開了本項目立項評審會。專家委員會聽取了編制匯報，經(jīng)質(zhì)詢和討論，通過了本項目的立項審查，并提出以下主要修改意見：（1）本標(biāo)準(zhǔn)符合立項條件，建議立項；（2）建議標(biāo)準(zhǔn)名稱修改為:《膜曝氣生物膜反應(yīng)器（MABR）平板膜》；（3）根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的大綱要求編制標(biāo)準(zhǔn)；（4）做好與國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的銜接工作；（5）按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分:標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》起草標(biāo)準(zhǔn)文件，并按照會議意見組織實施標(biāo)準(zhǔn)起草工作，制定過程中廣泛征求意見，保證標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量，高效完成標(biāo)準(zhǔn)制定工作。會后，編制組根據(jù)意見進(jìn)一步對標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行了修改，將標(biāo)準(zhǔn)題目修改為《膜曝氣生物膜反應(yīng)器（MABR）平板膜》。2024年6月18日，中華環(huán)保聯(lián)合會發(fā)布了關(guān)于《膜曝氣生物膜反應(yīng)器（MABR）平板膜》團(tuán)體公告(中環(huán)聯(lián)字〔2024〕146號)。2標(biāo)準(zhǔn)制定必要性、編制依據(jù)、編制原則2.1制定必要性和重要意義隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程加快及環(huán)保要求日益嚴(yán)格，污水處理行業(yè)面臨高效、低碳轉(zhuǎn)型的迫切需求。膜曝氣生物膜反應(yīng)器（MABR）技術(shù)作為一種革新性污水處理工藝，憑借其無泡曝氣、同步硝化反硝化等優(yōu)勢，可顯著降低能耗、提升脫氮效率并減少碳排放。然而，當(dāng)前國內(nèi)MABR技術(shù)應(yīng)用存在兩大核心問題：其一，現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)《膜曝氣生物膜反應(yīng)器（MABR）中空纖維膜組件》（GB/T42281—2022）僅覆蓋中空纖維膜，而平板膜因傳質(zhì)效率高、生物膜易控等特性，在市政污水、農(nóng)村污水及河道治理等領(lǐng)域應(yīng)用日益廣泛，卻缺乏統(tǒng)一規(guī)范，導(dǎo)致市場產(chǎn)品良莠不齊、工程驗收無據(jù)可依；其二，MABR技術(shù)推廣面臨技術(shù)參數(shù)混亂、檢測方法不統(tǒng)一等瓶頸，制約其在“雙碳”目標(biāo)下的規(guī)模化應(yīng)用。制定《MABR平板膜》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)具有三方面重要意義：填補(bǔ)技術(shù)空白，明確平板膜材料性能指標(biāo)、檢測方法，為設(shè)計、施工及運維提供技術(shù)依據(jù)；規(guī)范市場秩序，遏制低質(zhì)產(chǎn)品泛濫，提升國產(chǎn)膜材料競爭力；推動綠色發(fā)展，通過標(biāo)準(zhǔn)化降低技術(shù)應(yīng)用門檻，助力污水處理行業(yè)節(jié)能降耗，預(yù)計未來5年市場規(guī)模超20億元，為實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)及水環(huán)境治理提供核心技術(shù)支撐。2.2編制依據(jù)GB/T3923.1紡織品織物拉伸性能第1部分：斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率的測定（條樣法）HG/T2580橡膠或塑料涂覆織物拉伸強(qiáng)度和拉斷伸長率的測定GB/T-12704.1紡織品織物透濕性試驗方法第1部分:吸濕法GB-5453《紡織品織物透氣性的測定》GB/T1038.1《塑料制品薄膜和薄片氣體透過性試驗方法第1部分：差壓法》GB/T197891《包裝材料塑料薄膜和薄片氧氣透過性試驗庫侖計檢測法》GB/T4744《紡織品防水性能的檢測和評價靜水壓法》GB/T20392《棉纖維物理性能試驗方法大容量纖維測試儀法》GB-T458《紙和紙板透氣度的測定》GB/T20103膜分離技術(shù)GB/T20502膜組件及裝置型號命名GB/T191包裝儲運圖示標(biāo)志GB/T9969工業(yè)產(chǎn)品使用說明書總則GB/T14436工業(yè)產(chǎn)品保證文件總則2.3編制原則1）規(guī)范性原則本標(biāo)準(zhǔn)按照GB/T1.1-2020有關(guān)規(guī)定，確定標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和內(nèi)在關(guān)系，標(biāo)準(zhǔn)條文層次的劃2）統(tǒng)一性原則本標(biāo)準(zhǔn)的編寫和表達(dá)方式在三個方面實現(xiàn)統(tǒng)一：一是標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一，即標(biāo)準(zhǔn)中的章、條、段、表、圖和附錄的排列順序與GB/T1.1的要求統(tǒng)一；二是文體的統(tǒng)一，即類似的條款由類似的措辭來表達(dá)，相同的條款由相同的措辭來表達(dá)；三是術(shù)語的統(tǒng)一，即同一個概念使用同一個術(shù)語，每一個術(shù)語盡可能只有唯一的含義。3）適應(yīng)性原則本標(biāo)準(zhǔn)符合實際應(yīng)用需求，能夠有效解決實際問題。制定時考慮標(biāo)準(zhǔn)適用的具體領(lǐng)域和范圍，確保標(biāo)準(zhǔn)在實際操作中的可行性和實用性，以便實際應(yīng)用中能達(dá)到預(yù)期效果。3國內(nèi)外情況簡要說明目前尚未檢索到國際相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，國內(nèi)2022年12月份發(fā)布了推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)《膜曝氣生物膜反應(yīng)器（MABR）中空纖維膜組件（GB/T42281—2022）》，該標(biāo)準(zhǔn)圍繞中空纖維膜組件進(jìn)行闡述，規(guī)定了膜曝氣生物膜反應(yīng)器（MABR）中空纖維膜組件的型號、技術(shù)要求、試驗方法、檢驗規(guī)則，以及標(biāo)志、包裝、運輸和貯存，關(guān)于MABR平板膜的標(biāo)準(zhǔn)尚屬空白。中建生態(tài)環(huán)境集團(tuán)有限公司、上海交通大學(xué)、常州宣清環(huán)境科技有限公司等單位則致力于MABR技術(shù)平板無泡曝氣膜材料的開發(fā)及應(yīng)用，特制定本標(biāo)準(zhǔn)。4同類產(chǎn)品現(xiàn)狀調(diào)研MABR膜材料作為氧氣傳質(zhì)及生物膜附著的雙重載體，其氧氣傳質(zhì)性能、穩(wěn)定性能、耐污染性能、生物親和性能等對系統(tǒng)的快速啟動及穩(wěn)定運行具有至關(guān)重要的作用。編制組對當(dāng)前市場上同類相關(guān)的技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)研，并對主要種類進(jìn)行了重點梳理。微孔膜工藝簡單，氣體傳質(zhì)阻力低，傳氧效率較高，但其孔徑為微米級，若作為MABR膜曝氣膜材料使用，曝氣過程中仍有微小氣泡產(chǎn)生，無法實現(xiàn)無泡曝氣，且操作過程中蛋白質(zhì)和細(xì)菌殘骸可能會進(jìn)入微孔，導(dǎo)致膜潤濕和污染，進(jìn)而使氣體的傳遞效率下降，最終導(dǎo)致系統(tǒng)運行崩潰。致密膜由于其結(jié)構(gòu)致密，不會造成類似微孔膜的潤濕或污染問題，同時泡點較高，非常適用于膜曝氣，但氣體傳質(zhì)阻力大、通量較低，操作能耗較高；其次，致密膜的成本比較高，限制其應(yīng)用。復(fù)合膜耦合微孔膜和致密膜的各自優(yōu)點，在解決微孔膜泡點低的問題的保留其通量大的特點，但制備過程復(fù)雜，易出現(xiàn)聚合物層與基膜結(jié)合不夠緊密等問題，到目前為止，市場上用于MABR的中空纖維復(fù)合膜還沒有商業(yè)產(chǎn)品。5主要技術(shù)內(nèi)容及說明5.1型號和命名4.1規(guī)定了平板無泡曝氣膜型號由廠商代號、類別代號、平板名稱、長度、幅寬、抗靜水壓共六部分構(gòu)成，命名規(guī)則需遵照正文4.2要求。5.2技術(shù)要求5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6，分別規(guī)定了MABR平板無泡曝氣膜的整體外觀、材料及組成、氧轉(zhuǎn)移通量、拉伸強(qiáng)度、曝氣特征、抗靜水壓要求。5.1根據(jù)我國工業(yè)品《工業(yè)產(chǎn)品保證文件總則》（GB/T14436）的相關(guān)要求，確保工業(yè)品整體外觀需要達(dá)到相應(yīng)的技術(shù)要求。5.2根據(jù)MABR平板無泡曝氣膜的材料及組成，參考各類曝氣膜材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，明確其應(yīng)具備的性能和使用年限。5.3根據(jù)MABR平板無泡曝氣膜的主要用途，參考各類曝氣膜材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，明確其介質(zhì)傳輸?shù)哪芰Γ囱蹀D(zhuǎn)移通量。5.4根據(jù)MABR平板無泡曝氣膜的應(yīng)用場景，參考各類曝氣膜材料的技術(shù)參數(shù)，明確其產(chǎn)品性能，即抗拉伸強(qiáng)度。5.5根據(jù)MABR平板無泡曝氣膜的曝氣特征，參考各類曝氣膜材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，明確其區(qū)別于常規(guī)曝氣膜的無泡供氧特征。5.6根據(jù)MABR平板無泡曝氣膜的應(yīng)用場景，參考各類曝氣膜材料的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，明確其區(qū)別于常規(guī)曝氣膜的抗?jié)B性能。5.3試驗方法鑒于現(xiàn)有相關(guān)工業(yè)品的檢測指標(biāo)較為齊全，6.1、6.2、6.3、6.4、6.5分別規(guī)定了MABR平板無泡曝氣膜的整體外觀、氧轉(zhuǎn)移通量、拉伸強(qiáng)度、曝氣特征測試、抗靜水壓的檢測方法。氧轉(zhuǎn)移通量的檢測可參照《GB-T458-2008紙和紙板透氣度的測定》的有關(guān)規(guī)定；拉伸強(qiáng)度的檢測可參照《GB/T3923.1-2013紡織品試驗.第一部分：織物.略微伸長狀態(tài)下的力學(xué)性能的測定》的有關(guān)規(guī)定；曝氣特征測試可參考《GB/T12704-2009紡織品織物透濕性試驗方法》的有關(guān)規(guī)定；抗靜水壓的檢測可參考《GB/T47442013紡織品防水性能的檢測和評價靜水壓法》的有關(guān)規(guī)定。5.4檢驗規(guī)則7.2、7.3條，分別規(guī)定了出廠檢驗和型式檢驗的規(guī)則。6標(biāo)準(zhǔn)實施的環(huán)境效益與經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析膜曝氣生物膜反應(yīng)器（MABR）平板膜技術(shù)的應(yīng)用可顯著降低污水處理過程中的能源消耗，技術(shù)通過無泡曝氣和同步硝化反硝化機(jī)制，節(jié)能效率達(dá)40%-50%，為“雙碳”目標(biāo)提供關(guān)鍵技術(shù)支撐。MABR平板膜技術(shù)運維方便，使用壽命長，使用過程中維修更換費用低，應(yīng)用于工程投資回收期縮短30%。總體來說，膜曝氣生物膜反應(yīng)器（MABR）平板膜技術(shù)具有運行低能耗、脫氮效率高、碳源需求低等優(yōu)勢，可廣泛應(yīng)用于市政污水處理、河道治理、農(nóng)村污水處理等場景。本標(biāo)準(zhǔn)的實施，將為膜曝氣生物膜反應(yīng)器（MABR）平板膜的推廣應(yīng)用提供引領(lǐng)，對膜材料行業(yè)及