“新一代陶瓷膜技術”會是膜技術領域的一個創新突破口嗎？

2021-12-06 14:17:15來源：中國水網關鍵詞：陶瓷膜技術污水處理閱讀量：13119

導讀：近日，頗爾集團聯合清華大學等多方部門起草推出《水處理用管式陶瓷超濾膜組件團體標準》。“新一代陶瓷膜技術”或成下一個突破口？

　　近年來，我國一直把生態環境保護作為政府工作的重點。經過長期努力，生態環境保護和建設取得了較大成就，但仍面臨一系列問題和挑戰。2021年是“十四五”的開局之年，亦是中國開啟“碳中和”的元年，要求“十四五”期間深入打好污染防治攻堅戰，建立健全環境治理體系，推進精準、科學、依法、系統治污，協同推進減污降碳工作。由此可見，在未來幾年，我國將深入開展污染防治工作，堅持源頭防治、綜合施策，以進一步解決環境污染問題，改善生態環境，實現綠色和低碳的可持續發展。

　　這樣的背景下，國家對環境治理的效果要求越來越高，相對地，行業內相關標準也逐步提高。隨之而來的是治理手段及技術的不斷突破和創新。這其中，膜技術得到了不斷的發展和突破。中國膜行業經過50余年的發展，逐漸走向成熟。在解決水資源短缺、大氣與水環境污染、發展新能源產業方面，特別是通過流程工業再造，提高能源、資源利用率，降低環境污染物排放方面，膜行業發揮出了不可替代的支撐作用。在多年的探索實踐中，膜技術也在不斷修補新問題，解決新挑戰，實現突破和創新。

　　膜法水處理技術迎發展機遇，但局限依然存在

　　當前我國面對的環保問題體現在大氣污染、水污染、土壤污染等方面，其中水污染治理是“十四五”污染攻堅戰的一個重要組成部分，主要包括流域水污染防治、黑臭水體治理、城市和農村污水提標處理、飲用水水源提標改造等多個方面，涉及鋼鐵、石化、化工、電力等工業領域和城鎮污水、自來水等市政領域。這些領域突出環境難題的出現，也成為膜技術重點發揮所長的關鍵。

　　如工業污水處理方面，隨著工業化進程的不斷加快，部分城市工業水資源的緊缺和工業污水排放污染環境的問題日益凸顯。今年年初《關于推進污水資源化利用的指導意見》的發布，要求積極推動工業廢水資源化利用，對工業廢水的排放標準和處理技術有了更為嚴格的要求。

　　城鎮污水處理方面，目前存在發展不平衡不充分問題，短板弱項依然突出。特別是污水管網建設改造滯后、污水資源化利用水平偏低、污泥無害化處置不規范，設施可持續運維能力不強等問題，與實現高質量發展還存在差距。正如上文提到的污水資源化政策，也推動了城鎮污水的穩定達標排放和處理技術的提升。

　　又如在市政飲用水處理方面，目前飲用水的安全形勢仍十分嚴峻，人們越來越關注飲用水的安全與品質。我國各項飲用水水質指標日趨嚴格，生活飲用水衛生標準頒布了7次(含重大修訂)，從16項指標增加到35項，繼而增加至106項，傳統飲用水處理工藝無法滿足時代要求和需求。

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　　在解決以上水務行業存在的痛點和難題時，傳統水處理技術仍存在占地面積大、處理成本高、處理能耗高、處理效果不達標等問題，因此，行業內一直在探索能夠有效解決水短缺和水污染難題更為可靠的路徑。近些年來，膜法水處理技術由于其出水水質穩定、占地面積小、操作便捷、操作成本逐漸降低的特點，在行業中得到了廣泛的應用，未來擁有較為廣闊的應用場景。

　　雖然膜處理技術在水處理中有較好的表現，但仍存在一些問題有待解決，其中較為明顯的是膜污染和膜壽命問題。由于污水通常水質較為復雜，污染物濃度較高，長時間運行后膜截留的污染物易對膜本身造成污染，并且容易堵塞膜孔，造成膜處理效率降低、效果變差，需不定時停機清洗，影響水處理系統的穩定運行。另外，清洗污染所需藥劑進一步提高了運行成本，且產生的清洗廢水會造成二次污染問題。由于膜多數為有機材料制備而成，其壽命相對較短，反復清洗后易造成膜壽命衰減，從而進一步提高系統換膜成本，同時更換的舊膜處理處置較難，易對環境造成二次污染。

　　面對這些問題，關于膜處理技術的創新和突破依然有必要，同時也正在如火如荼地進行中。

　　“新一代陶瓷膜技術”會是一個突破口嗎?

　　近日，頗爾集團聯合清華大學、北京林業大學、北京首創生態環保集團股份有限公司、清華蘇州環境創新研究院、北京市市政工程設計研究總院有限公司、上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司、中國市政工程中南設計研究總院有限公司等高校、設計院和環保企業共同起草推出《水處理用管式陶瓷超濾膜組件團體標準》(T/CAMIE 11—2021)(以下簡稱“《團標》”)。

　　大直徑一體式蜂窩狀結構的陶瓷超濾作為新一代水處理技術，成為水務市場上一顆亮麗的“新星”。CUFSep™大直徑一體式陶瓷膜超濾，其直徑高達180mm，2.5mm細流道設計，大大提高了單支膜的有效過濾面積，相對于傳統的小直徑管式陶瓷膜，有效降低其初次投資成本和占地面積，使其更適用于水處理應用。同時陶瓷材料的強化學穩定性，高表面親水性，使得大直徑一體式陶瓷膜超濾相對于傳統有機膜，具有通量更高，不易污堵以及長期使用通量不易衰減的特性，解決了有機膜的污堵，斷絲，以及清洗后通量不易恢復的問題。

　　對于陶瓷超濾膜的應用推廣，目前行業內尚未有統一的標準對其結構、性能及測試方法進行規范描述。《團標》的推出，為國內進一步推廣陶瓷膜技術在水處理中的應用奠定了基礎，提供了基礎指導建議和參考，將推動未來出現更多陶瓷膜新技術、新工藝的突破和標桿項目，推動膜法水處理技術節能減排發展。