城市水處理需求不斷增長(zhǎng)，陶瓷膜隨著中國(guó)農(nóng)村分散式供水需求的不斷增長(zhǎng)正在不斷推廣應(yīng)用。9月13日，浙江天行健水務(wù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“天健水務(wù)”）董事長(zhǎng)陳鋒在“2023（第八屆）供水高質(zhì)量發(fā)展論壇”上介紹了基于陶瓷膜的低碳短流程高品質(zhì)現(xiàn)代化飲用水技術(shù)與裝備研發(fā)及示范。

陳鋒

陶瓷膜行業(yè)面臨的新機(jī)遇與新挑戰(zhàn)

飲用水廠迎來(lái)新的挑戰(zhàn)。2023年4月，新版《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》開(kāi)始執(zhí)行，GB 5749-2006 的106項(xiàng)調(diào)整到97項(xiàng)，相關(guān)指標(biāo)（嗅味物質(zhì)、消毒副產(chǎn)物）規(guī)定更為嚴(yán)苛。陳鋒指出，這其實(shí)恰好是陶瓷膜的發(fā)展機(jī)遇。

大家所認(rèn)知的膜主要以有機(jī)膜為主，專注于陶瓷膜的天行健水務(wù)用了5年的時(shí)間學(xué)習(xí)了“什么叫做膜”，弄清楚陶瓷膜和有機(jī)膜之間的區(qū)別，把國(guó)際和國(guó)內(nèi)上所有的陶瓷膜基本全部進(jìn)行了應(yīng)用和研究，并研發(fā)和生產(chǎn)出自己的陶瓷膜。

目前，無(wú)機(jī)膜中的陶瓷膜因其優(yōu)異的材料性能，已成為膜領(lǐng)域發(fā)展最迅速、最具有應(yīng)用前景的膜材料之一。

陶瓷膜水處理“短流程”工藝——未來(lái)水處理發(fā)展的方向

陶瓷膜飲用水水處理工藝（健康水）

陶瓷膜水處理工藝流程主要是“氣浮+陶瓷膜”。陳鋒介紹，一些人認(rèn)為氣浮是用于污水處理領(lǐng)域，事實(shí)上，膜在過(guò)濾的時(shí)候怕的不是無(wú)機(jī)物濁度，1400濁度（NTU）的污水進(jìn)來(lái)，對(duì)陶瓷膜沒(méi)有任何的影響，照樣能夠保證200的通量。膜怕的是有機(jī)物，特別是農(nóng)村用水看著很干凈，實(shí)際上里面含有大量的腐殖酸和絮凝狀膠體物，這類物質(zhì)對(duì)膜有重要的影響，導(dǎo)致膜很難清洗，需要使用化學(xué)清洗方法。在工藝應(yīng)用過(guò)程中，經(jīng)過(guò)十年的努力，天健水務(wù)發(fā)現(xiàn)氣浮可以有效去除這類物質(zhì)，所以認(rèn)為“氣浮+陶瓷膜”是一組非常好的搭檔。

陳鋒介紹，在應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，臭氧和陶瓷膜也是一對(duì)很好的搭檔，可以作為短流程工藝去推廣。前面的原水就用次氯酸鈉、高錳酸鉀、粉末活性炭作為應(yīng)急投加藥劑，平時(shí)能不加盡量不加，就像家里用的感冒藥、胃藥、頭痛藥，備著但不用。因?yàn)橛脻岫鹊姆椒o(wú)法檢測(cè)有機(jī)物的含量高低，是否啟用氣浮主要關(guān)注跨膜壓差，如果反洗間隔時(shí)間小于6小時(shí)，說(shuō)明原水水質(zhì)發(fā)生了變化。我們用跨膜壓差的波動(dòng)來(lái)自動(dòng)檢測(cè)原水有機(jī)物含量是否增加，判斷氣浮是否需要開(kāi)啟，如果不需要開(kāi)啟氣浮，則直接用短流工藝。

如果藻類問(wèn)題比較嚴(yán)重，如鐵錳超標(biāo)，加入臭氧，對(duì)陶瓷膜而言則是邊用邊清洗，但是有機(jī)膜不適合，因?yàn)橛袡C(jī)膜抗氧化效果沒(méi)有陶瓷膜好。針對(duì)余氯問(wèn)題，天健水務(wù)自主生產(chǎn)的次氯酸鈉發(fā)生器可以確保管網(wǎng)的余氯。

陳鋒談到，“氣浮+陶瓷膜”是農(nóng)村飲用水常用的標(biāo)準(zhǔn)流程，公司最近有一個(gè)項(xiàng)目全部采用“氣浮+陶瓷膜”工藝，聯(lián)用效果非常好。

陶瓷膜主要包括片式陶瓷膜、板式陶瓷膜和管式陶瓷膜，目前市場(chǎng)應(yīng)用主要以板式陶瓷膜為主。從公司十多年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，板式陶瓷膜不太適合飲用水的應(yīng)用，比較適用于污水處理，因?yàn)樗鼤?huì)讓清洗變得復(fù)雜，而化學(xué)清洗會(huì)給供水廠運(yùn)行管理帶來(lái)很大的麻煩。

陶瓷膜機(jī)械強(qiáng)度卓越，化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單，親水好通量高，水資源回收率高，分離性能好，運(yùn)行成本低，使用壽命長(zhǎng)，廢膜可循環(huán)。陳鋒介紹，陶瓷膜最大的特性就是耐壓、抗壓，反洗可達(dá)到6~9公斤，但是板式陶瓷膜把它的優(yōu)點(diǎn)浪費(fèi)掉了，變成了有機(jī)膜的板式運(yùn)行，這是非常可惜的。

“陶瓷膜的缺點(diǎn)是初始投資成本高，產(chǎn)品種類少，應(yīng)用待提高。關(guān)于初始投資成本，如果從全生命周期來(lái)看，陶瓷膜與進(jìn)口的超濾膜價(jià)格基本持平。”

陶瓷膜基本上以內(nèi)壓式為主，板式膜為外壓式。內(nèi)壓式膜的好處是容易清洗，沒(méi)有死角。天健水務(wù)目前正在研究取消反清洗的工藝，這與傳統(tǒng)有機(jī)膜的清洗方式是完全相反的。外壓式膜的死角比較多，有機(jī)膜的堵塞往往是兩邊膜端產(chǎn)生了很大的堵塞。

陶瓷膜污堵與清洗后示意圖

陶瓷膜應(yīng)用在鐵錳超標(biāo)10倍的情況下，拆下來(lái)看里面的陶瓷膜堵塞情況如上圖的左方圖片，在空氣中放了兩個(gè)禮拜，再裝上去，已經(jīng)沒(méi)有通量，完全堵住了。經(jīng)過(guò)酸洗和堿洗之后，通量已經(jīng)恢復(fù)到了200，上圖右方是清洗之后的圖片。

有機(jī)膜污堵后清洗的難度比較大，如上圖所示。

陶瓷膜垃圾滲濾液項(xiàng)目污堵情況

陳鋒介紹，上圖是陶瓷膜垃圾滲濾液項(xiàng)目污堵情況，在排污端進(jìn)行清洗的時(shí)候，出來(lái)的已經(jīng)不是泥水，而是像面條一樣的泥漿了。但在這樣的情況陶瓷膜還是可以正常運(yùn)行。

“減人減藥”、“短流程”、“高品質(zhì)”、“無(wú)人值守”是現(xiàn)代化飲用水處理工藝追求的目標(biāo)，也是天健水務(wù)研發(fā)創(chuàng)新一如既往追求的目標(biāo)，陶瓷膜水處理的短流程工藝代表著未來(lái)水處理發(fā)展的方向。

陶瓷膜在全國(guó)多地推廣，十萬(wàn)噸規(guī)模項(xiàng)目即將誕生

編輯：徐冰冰