飲用水凈化：膜技術潛在的“藍海”之戰

時間：2009-07-01 09:55

來源：中國水網

作者：呂春香

近年來，由于水回用需求和污水處理排放標準提高、飲用水安全的保障、技術應用逐漸成熟、膜性能增加和膜價格的大幅度下降等內在和外在的驅動力，膜技術前進的“推動力”遠遠超過了其遇到的“阻力”。膜技術存在的三大難點：成本和運行費用有待于進一步降低、技術成熟度有待于進一步提高、無標準化設計方法也成為膜技術相互比拼和研發的重點。

在2009水業高級技術論壇上，潛心研究膜技術多年的清華大學環境系教授黃霞、金州環境集團技術顧問&中國水網顧問均指出膜技術在飲用水領域存在巨大市場潛力，膜技術在飲用水領域的應用目前還是一片“藍海”。

圖為金州環境集團技術顧問、中國水網顧問何壽平

飲用水里面含有什么樣的污染物呢？主要含致病微生物，懸浮物，膠體，溶解物質，所以對于溶解性物質來講常規工藝是對付不了的，包括無機物、微量的有機物、兩蟲以及消毒副產物等問題也是傳統工藝沒法解決的，黃霞指出，“我們要進行革新，開發新的工藝，那么新的工藝里面包括了臭氧氧化、膜技術、活性炭技術等，臭氧氧化可以去除一些有機物，但是去除不徹底可能會生成一些副產物，對無機離子無效；膜技術在去除各類物質里面跟別的工藝組合的條件下，會顯出它的優勢：設備緊湊，易實現自動化等特點。”她同時強調，膜技術可以分為兩個層次，一種是微濾/超濾或納濾反滲透進行直接過濾，對于常規污染物來講，它是有很大應用的途徑，但是僅微濾、超濾，可能一部分小分子跟無機離子去不掉，所以出來一個以膜為核心的工藝組合，包括臭氧的組合，以及混凝的組合，以及活性炭的組合，甚至是膜生物反應器的組合，來對付水里的這些常規新生的污染物。

目前，自來水廠應用膜技術已不稀奇，各示范工程也在緊鑼密鼓地開展之中，天津市楊柳青水廠超濾膜法示范工程、山東長島南蝗城納濾示范工程都已正式運行，此外，浸入式超濾膜技術在凈水處理應用中也存在巨大提升空間。

何壽平介紹了超濾膜技術在凈水處理中的應用現狀，他指出北美超濾水廠數量已經超過300座；歐洲日處理能力過萬的超濾自來水廠已經有數十座，主要分布在英國、法國、意大利、瑞士等；亞洲：新加坡Chesnut水廠、CCK水廠均采用浸入式超濾膜，產能分別為27.3萬m³/d和18.2萬m³/d；日本東京都水廠采用內壓式超濾膜8萬m³/d；臺灣高雄拷潭水廠采用雙膜法，產能達到30萬m³/d；澳門大水塘水廠（6萬m³/d）采用浸入式超濾膜技術；上海同盛水務（ 2萬m³/d ）采用內壓式超濾膜技術；天津楊柳青水廠（ 0.5萬m³/d ）采用內壓式超濾膜技術；安徽當涂江心水廠（ 0.5萬m³/d ）采用內壓式超濾膜技術等。中國大陸計劃建設或者正在建設一批超濾膜水廠：東營自來水廠（10萬m³/d）采用浸入式超濾膜技術；無錫自來水廠（15萬m³/d）采用內壓式超濾膜技術；杭州自來水廠（30萬m³/d）采用外壓式超濾膜技術；南通蘆涇水廠（2.5萬m³/d）采用浸入式超濾膜技術……膜技術在自來水廠中的應用如雨后春筍般鋪面而來。

同時，他提出了以浸入式超濾膜為核心的短流程凈水工藝，由于現有的部分水廠存在水源水質不斷惡化、廠內面積受限、剩余水頭有限的制約，以浸入式超濾膜技術為核心、集絮凝、超濾、污泥濃縮于一體的短流程工藝突出了低跨膜壓差、低通量的理念，充分利用水廠原有工作水頭，采用分膜單元運行方式，減輕了膜污染，系統運行穩定，生物安全性大幅度提高；該工藝節約用地，節省投資，為老水廠改造和新建水廠提供了一條新的技術路線，符合資源節約型產業化發展方向，有廣闊的市場應用前景。

水處理膜具有多元性和適用性。任何一種膜都不是萬能的，需要因地制宜、具體情況具體分析。北京坎普爾環保技術有限公司董事長孟廣禎博士從水處理膜的種類和用途談起，介紹了坎普爾公司的超微濾膜的應用領域，其中的塞維爾SVM（外壓）系列中的幾種神奇之膜非常有看點，如采用高結晶PVDF制造的“折不斷之膜”、采用專利技術復合熱致相分離法制造的“拉斷強度可達10MPa的膜”以及采用均相復合技術的“不脫皮之膜”等。

圖為北京坎普爾環保技術有限公司董事長孟廣禎博士