當前，在水資源制約經(jīng)濟發(fā)展的條件下，只有進行水資源“開源節(jié)流”，才能保證經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。在挖掘“開源”的潛力方面，清華大學環(huán)境學院王凱軍教授在《我國發(fā)展高品質(zhì)再生水戰(zhàn)略與處理技術(shù)展望》主題報告中指出，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，以目前幾乎是最嚴格標準的飲用水回用為目標的新生水處理為例，其價格可能并沒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類水提標改造）的目標往往是通過水質(zhì)提升進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，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類地表水標準，其范疇主要是針對飲用（間接或直接）以及工業(yè)生產(chǎn)特殊需求（如電子元件加工、鍋爐補水等）等方面。在水資源矛盾進一步加劇的情況下，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，其在目標上同時滿足拓寬飲用水水源來源、實現(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)境功能實現(xiàn)手段上的唯一性。

從針對一級A的提標改造、到準IV類水達標，再到飲水級別的高品質(zhì)再生水回用，隨著污水處理及回用標準的提高，水處理工藝的性能要求不斷上升。曾令人望而卻步的是，同步上漲的處理費用和系統(tǒng)的復雜性。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：噸水直接運行成本有望低于1塊錢

在如何利用高品質(zhì)再生水解決水資源問題上，新加坡給了我國非常正面的啟示。由于新加坡水資源長期受制于馬來西亞，新加坡決定通過增加非傳統(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題。他們的目標是到2060年水資源完全不依賴外部供給，其中新生水用量可以達到55%，從而徹底解決新加坡水資源的危機問題。

新加坡現(xiàn)在主要采用雙膜法工藝，實現(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里，由水庫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目最為典型，該項目采用超濾加反滲透的雙膜法處理工藝，設(shè)計進水規(guī)模約30萬立方米/天，產(chǎn)水規(guī)模為22.8萬立方米/天。

實踐證明，基于規(guī)模效應(yīng)，低成本的實現(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想?！禡IT科技評論》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，無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)模大型化既是市場的需求，也是技術(shù)的趨勢。目前，十萬噸規(guī)模以上的大型工程層出不窮，甚至在近期有望得到百萬噸級別。

為應(yīng)對大規(guī)模海水淡化的需求，以色列IDE公司曾在工程設(shè)計中提出“三個中心”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目中自覺和不自覺地踐行了“三個中心”的設(shè)計理念。樟宜二期NEWater部分的電耗在產(chǎn)能為70%時僅僅只有0.75度電/m3，反映到RO部分的電耗只有0.3度/m3，遠低于我國同等條件下為1-1.5度/m3的能耗水平。此外，目前國內(nèi)MBR工藝直接運行費用約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，計算增加的RO電耗，噸水直接運行成本有望低于1塊錢，雙膜工藝的能耗能降到這個水平，非常值得業(yè)界關(guān)注。

與我國（尤其低于我國北方地區(qū)）比，新加坡污水水溫常年30°C左右，高于我國（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，有望推動大規(guī)模、低成本的高品質(zhì)再生水回用在我國實現(xiàn)廣泛應(yīng)用，緩解我國水資源緊張、水環(huán)境惡化的困局。