劉宏遠(yuǎn):保障飲水安全 膜法處理技術(shù)任重道遠(yuǎn)
? ? ? ? 近日,浙江省嘉興市舉行了第四屆全國(guó)膜法市政水處理技術(shù)研討會(huì)。市政飲用水深度處理與城市污水再生回用,現(xiàn)已成為當(dāng)前膜技術(shù)應(yīng)用和市政給排水處理領(lǐng)域的一大熱點(diǎn),供水專(zhuān)家浙江工業(yè)大學(xué)教授劉宏遠(yuǎn),也向我們分享了他的觀點(diǎn)。

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當(dāng)前,在市政水處理領(lǐng)域中,主流的膜法處理方式主要包括微濾、超濾、納濾、反滲透。
超濾及微濾主要是能夠去除水中的懸浮物、膠體等雜質(zhì)以及大部分的細(xì)菌和病毒;反滲透膜工藝可以除去水中病毒、細(xì)菌、膠體、有機(jī)物及離子,但反滲透運(yùn)行成本較高,而且水中對(duì)人身體有益的物質(zhì)基本都會(huì)被去除。上納濾膜處理技術(shù),在保留了反滲透膜優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上,降低了運(yùn)行壓力,可以去除病毒、細(xì)菌、膠體和有機(jī)物的同時(shí)保留適量對(duì)人體有益的微量元素,是較為適用于市政飲用水處理的一種方式,尤其是對(duì)于水源受到輕度污染或者硬度較高的地區(qū)。這項(xiàng)技術(shù)在最近三年通過(guò)張家港第四水廠納濾膜系統(tǒng)工程和嘉興市納濾膜飲用水工程這兩項(xiàng)工程,得到了水處理行業(yè)廣泛認(rèn)同。不過(guò)納濾膜雖然在材料方面以及工藝技術(shù)方面取得很大的成績(jī),但目前仍然處在突破階段。
在膜法水處理的過(guò)程中,為了避免二次污染,廢水、廢膜都會(huì)有專(zhuān)門(mén)的處理手段。
廢水處理時(shí),微濾膜、超濾膜的廢水主要是反洗水,根據(jù)工藝不同可能偏酸或偏堿,此時(shí)就需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)膲A或酸中和才能排放。而納濾膜以及反滲透膜除了反洗水以外,還會(huì)產(chǎn)生濃水,濃水一方面可以根據(jù)排放標(biāo)準(zhǔn)適當(dāng)調(diào)整回收率,另一方面可以通過(guò)高級(jí)氧化技術(shù)進(jìn)行處理后二次利用。
國(guó)內(nèi)在膜材料的研究方面也取得了較大進(jìn)展,有機(jī)膜耐腐蝕能力得到了較大提升;無(wú)機(jī)陶瓷膜進(jìn)一步解決了酸堿反洗的問(wèn)題,但是無(wú)機(jī)膜的成本仍然相對(duì)較高。
而廢膜回收利用是一項(xiàng)重要的環(huán)保工作,也是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要舉措?;厥绽煤蟮膹U膜仍可以再利用,例如,擠塑膜制造業(yè)可再次利用廢膜生產(chǎn)再生顆粒,以生產(chǎn)新的塑料制品。此外,廢膜還可以制造成包裝袋、編織袋等多種應(yīng)用。
提到產(chǎn)業(yè)發(fā)展劉宏遠(yuǎn)教授補(bǔ)充道,我國(guó)已成為全球最大的膜應(yīng)用市場(chǎng)之一。根據(jù)“中國(guó)膜工業(yè)協(xié)會(huì)”的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),截至2021年,國(guó)內(nèi)有2145家(不含新能源膜、光學(xué)膜等)企業(yè)從事與膜材料/組件、膜裝備與膜工程相關(guān)的業(yè)務(wù),主要分布在京津冀、長(zhǎng)江三角洲和珠江三角洲地區(qū)。2021年中國(guó)膜產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值超過(guò)3362億元,占全球總產(chǎn)值30%左右,已成為全球最大的產(chǎn)業(yè)國(guó)之一,近5年來(lái)平均增長(zhǎng)速度均保持在10%-12%左右。預(yù)計(jì)2025年總產(chǎn)值達(dá)到5000億元,到2030年將達(dá)到7500-8000億元。目前,膜技術(shù)已經(jīng)在工業(yè)用水處理、城市污水再生回用、工業(yè)廢水零排放、市政自來(lái)水提質(zhì)改造等領(lǐng)域發(fā)展重要作用;同時(shí),膜技術(shù)在工業(yè)節(jié)能降耗、低品位原材料再利用和環(huán)境治理與保護(hù)等方面也有重大需求。膜分離技術(shù)推廣應(yīng)用還可表現(xiàn)在鋰電池隔膜太陽(yáng)能電池光伏背板膜以及石油化工等領(lǐng)域的物料分離、濃縮和提純等方面。
這樣利國(guó)利民的技術(shù),劉宏遠(yuǎn)教授表示浙江工業(yè)大學(xué)在科研和教學(xué)工作都投入了人大量的人力和物力,并將繼續(xù)和水務(wù)集團(tuán)尤其是嘉興市自來(lái)水有限公司進(jìn)行廣泛合作,實(shí)現(xiàn)教學(xué)和實(shí)踐的有機(jī)結(jié)合。例如,在嘉興納濾膜工程從方案研究階段、納濾膜的評(píng)價(jià)以及工藝設(shè)計(jì)階段,包括阻垢劑測(cè)試方法方面以及納濾預(yù)處理技術(shù)(無(wú)機(jī)和有機(jī))微濾進(jìn)行了相關(guān)研究,為工程的實(shí)施提供了技術(shù)支持。同時(shí),膜技術(shù)也是浙江工業(yè)大學(xué)給排水專(zhuān)業(yè)的重要課程內(nèi)容,從理論學(xué)習(xí)、膜組件現(xiàn)場(chǎng)實(shí)習(xí)、納濾膜工程實(shí)習(xí)等理論結(jié)合實(shí)踐的多角度、多方位學(xué)習(xí)。
今后無(wú)機(jī)陶瓷膜和納濾膜的相關(guān)內(nèi)容將是研究的重點(diǎn)。