新《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》即將于2012年開始全部執(zhí)行，106項飲用水水質(zhì)的“硬性指標(biāo)”使原水凈化處理方面的研究日趨深入，而研究的矛頭則不約而同地指向了膜技術(shù)。膜技術(shù)引領(lǐng)著未來水處理發(fā)展的潮流，其中超濾更被李圭白院士稱為第三代城市飲用水凈化工藝的核心技術(shù)。
實際上，超濾在凈水處理應(yīng)用中也存在著種種問題，主要集中在膜的材質(zhì)、加工、制作需要進一步改進；膜的價格、建設(shè)費用及運行成本仍然偏高；對膜的運行機理有待深層次的理解和認識；與傳統(tǒng)凈水工藝的匹配，超濾技術(shù)的應(yīng)用加長了處理流程；超濾膜抗污能力不理想；系統(tǒng)設(shè)計有待改進等方面。金州環(huán)境集團技術(shù)顧問、中國水網(wǎng)顧問何壽平在“2009水業(yè)高級技術(shù)論壇”上介紹時表示，于2009年1月通過中試鑒定的“以浸入式超濾膜技術(shù)為核心的短流程凈水工藝”則突破了諸多瓶頸。PVC超濾膜與短流程工藝的強強結(jié)合使該研究成為凈水領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的一座里程碑，引起了廣泛關(guān)注。
PVC超濾膜突破成本高和清洗難的雙重瓶頸
“以浸入式超濾膜技術(shù)為核心的短流程凈水工藝”采用了由立升凈水科技有限公司（以下簡稱為“立升”）研制的PVC合金超濾膜。PVC合金超濾膜從材料和運行等方面實現(xiàn)了成本的降低。
首先，PVC膜采用的聚氯乙烯塑料較為廉價，解決了超濾膜生產(chǎn)成本過高的問題。但廉價是否意味著會存在安全隱患呢？何壽平表示，PVC膜是食品級膜，其出水已達到飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，在安全性上有所保障。
同時，在對膜清洗所用溶劑的處理上，立升也有著自己的小秘笈。“立升將溶洗溶劑進行回收，經(jīng)處理后再次利用。在避免環(huán)境污染的同時，實現(xiàn)了成本的降低。”何壽平介紹說。
此外，可通過適當(dāng)提高跨膜壓差，提高通量的方法來實現(xiàn)運行成本的降低。何壽平表示，以多耗一點電為代價，適當(dāng)提高壓差，可實現(xiàn)膜通量的加倍，以減少膜的更換頻率，可實現(xiàn)運行成本的下降。“從膜更換來看，成本可降低4分錢/噸水；而增加的電耗成本僅為1分多/噸水。”何壽平說。
同時，基于低跨膜壓差、低通量的理念，對水廠原有工作水頭的充分利用也實現(xiàn)了超濾膜運行能耗和成本的降低。“在溫度適中時，自來水通過自身重力流經(jīng)過膜，從而減少能耗；只有在溫度較低，膜通量相對減少時，才會啟動加壓，使膜通量達到正常標(biāo)準(zhǔn)。”太平洋水處理工程有限公司董事長沈國賢解釋說。
而PVC合金超濾膜最為核心的優(yōu)勢還在于該膜較強的抗污性能和較長的化學(xué)清洗周期。“PVC合金超濾膜出水本身就很好，而且化學(xué)清洗周期長，通常可以超過三個月。”何壽平說。
短流程工藝實現(xiàn)節(jié)約用地和回收反洗濃水的雙贏
在接受中國水網(wǎng)記者采訪時，何壽平一直在強調(diào)著膜材料和運行系統(tǒng)之間的相輔相成。 “就像計算機的水平由芯片性能和計算機結(jié)構(gòu)共同決定。”他形象地說，“所以，需要在工程試驗中充分利用PVC超濾膜的優(yōu)勢！”
長期試驗的結(jié)果顯示：經(jīng)過絮凝的水直接過濾比采用沉淀后的水過濾運行效果更好，化學(xué)清洗周期更長。對此，何壽平解釋說，沉淀后的水，大的懸浮顆粒已基本去除，通過超濾膜過濾，攔截的微小顆粒易鉆入膜內(nèi)形成膜的深度污染，從而縮短膜的化學(xué)清洗周期；而絮凝后的水凝絮體顆粒松散，透水性較好，同時也可以抵擋小顆粒，可相對降低膜的深層污染，可延長膜的化學(xué)清洗周期。
在此基礎(chǔ)上，集絮凝、沉淀、超濾、濃水回收、污泥濃縮于一體的短流程凈水工藝被提出。
短流程凈水工藝的應(yīng)用實現(xiàn)了用地的節(jié)省和建設(shè)成本的降低。沈國賢曾表示，在“踐行”短流程凈水工藝的南通，土地緊缺情況日趨嚴(yán)重。節(jié)約土地就實現(xiàn)了成本的顯著降低。
何壽平也表示，將膜直接放在沉淀池里面，直接進入到澄清池中的出水水質(zhì)可達標(biāo)。取消了過濾池的建設(shè)，也就節(jié)約了建設(shè)成本。
此外，據(jù)了解， 短流程工藝的超濾膜過濾系統(tǒng)由多個膜單元組成，可進行分單元運行，以在膜池內(nèi)實現(xiàn)濃水回收、污泥濃縮、污泥沉淀等多種功能并提高超濾系統(tǒng)的產(chǎn)水率。“其中，反洗產(chǎn)生的濃水可由膜池內(nèi)其它正在過濾運行的膜單元加以回收，運行中產(chǎn)生的濃水的顆粒物在物理作用下，沉入底部污泥濃縮區(qū)，不需另外單獨設(shè)立濃水回收裝置，僅在池內(nèi)部就可完成以上處理程序。”何壽平說。
據(jù)何壽平透露，踐行“以浸入式超濾膜技術(shù)為核心的短流程凈水工藝”的南通蘆徑水廠目前已在施工準(zhǔn)備階段。對于PVC超濾膜與短流程工藝的強強結(jié)合，何壽平表示，重要的是思路！“做研究必須有自己的思路，不能只是跟在別人后面爬。”何壽平介紹說，對于世界上首屈一指的短流程工藝，目前也正在創(chuàng)新思路下開拓著新研究方向。“短流程工藝的研究重點已由改造沉淀池轉(zhuǎn)向改造澄清池。目前，相關(guān)的一些想法已在中試中有所體現(xiàn)。”（中國水網(wǎng)）
編輯：張倩
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