城市水處理需求不斷增長，陶瓷膜隨著中國農(nóng)村分散式供水需求的不斷增長正在不斷推廣應(yīng)用。9月13日，浙江天行健水務(wù)有限公司（以下簡稱“天健水務(wù)”）董事長陳鋒在“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)面臨的新機遇與新挑戰(zhàn)

飲用水廠迎來新的挑戰(zhàn)。2023年4月，新版《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》開始執(zhí)行，GB 5749-2006 的106項調(diào)整到97項，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，這其實恰好是陶瓷膜的發(fā)展機遇。

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

目前，無機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，事實上，膜在過濾的時候怕的不是無機物濁度，1400濁度（NTU）的污水進來，對陶瓷膜沒有任何的影響，照樣能夠保證200的通量。膜怕的是有機物，特別是農(nóng)村用水看著很干凈，實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)用過程中，經(jīng)過十年的努力，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)用過程中發(fā)現(xiàn)，臭氧和陶瓷膜也是一對很好的搭檔，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。因為用濁度的方法無法檢測有機物的含量高低，是否啟用氣浮主要關(guān)注跨膜壓差，如果反洗間隔時間小于6小時，說明原水水質(zhì)發(fā)生了變化。我們用跨膜壓差的波動來自動檢測原水有機物含量是否增加，判斷氣浮是否需要開啟，如果不需要開啟氣浮，則直接用短流工藝。

如果藻類問題比較嚴(yán)重，如鐵錳超標(biāo)，加入臭氧，對陶瓷膜而言則是邊用邊清洗，但是有機膜不適合，因為有機膜抗氧化效果沒有陶瓷膜好。針對余氯問題，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，公司最近有一個項目全部采用“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)驗來看，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，因為它會讓清洗變得復(fù)雜，而化學(xué)清洗會給供水廠運行管理帶來很大的麻煩。

陶瓷膜機械強度卓越，化學(xué)穩(wěn)定性強，運行維護簡單，親水好通量高，水資源回收率高，分離性能好，運行成本低，使用壽命長，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)點浪費掉了，變成了有機膜的板式運行，這是非常可惜的。

“陶瓷膜的缺點是初始投資成本高，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看，陶瓷膜與進口的超濾膜價格基本持平。”

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)有機膜的清洗方式是完全相反的。外壓式膜的死角比較多，有機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，在空氣中放了兩個禮拜，再裝上去，已經(jīng)沒有通量，完全堵住了。經(jīng)過酸洗和堿洗之后，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目污堵情況

陳鋒介紹，上圖是陶瓷膜垃圾滲濾液項目污堵情況，在排污端進行清洗的時候，出來的已經(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行。

“減人減藥”、“短流程”、“高品質(zhì)”、“無人值守”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水處理發(fā)展的方向。

陶瓷膜在全國多地推廣，十萬噸規(guī)模項目即將誕生

編輯：徐冰冰