陶瓷膜技术如何在短流程和多场景下实现“做好水”目标？

时间：2023-12-29 09:39

来源：中国水网

作者：徐冰冰整理

城市水处理需求不断增长，陶瓷膜随着中国农村分散式供水需求的不断增长正在不断推广应用。9月13日，浙江天行健水务有限公司（以下简称“天健水务”）董事长陈锋在“2023（第八届）供水高质量发展论坛”上介绍了基于陶瓷膜的低碳短流程高品质现代化饮用水技术与装备研发及示范。

陈锋

陶瓷膜行业面临的新机遇与新挑战

饮用水厂迎来新的挑战。2023年4月，新版《生活饮用水卫生标准》开始执行，GB 5749-2006 的106项调整到97项，相关指标（嗅味物质、消毒副产物）规定更为严苛。陈锋指出，这其实恰好是陶瓷膜的发展机遇。

大家所认知的膜主要以有机膜为主，专注于陶瓷膜的天行健水务用了5年的时间学习了“什么叫做膜”，弄清楚陶瓷膜和有机膜之间的区别，把国际和国内上所有的陶瓷膜基本全部进行了应用和研究，并研发和生产出自己的陶瓷膜。

目前，无机膜中的陶瓷膜因其优异的材料性能，已成为膜领域发展最迅速、最具有应用前景的膜材料之一。

陶瓷膜水处理“短流程”工艺——未来水处理发展的方向

陶瓷膜饮用水水处理工艺（健康水）

陶瓷膜水处理工艺流程主要是“气浮+陶瓷膜”。陈锋介绍，一些人认为气浮是用于污水处理领域，事实上，膜在过滤的时候怕的不是无机物浊度，1400浊度（NTU）的污水进来，对陶瓷膜没有任何的影响，照样能够保证200的通量。膜怕的是有机物，特别是农村用水看着很干净，实际上里面含有大量的腐殖酸和絮凝状胶体物，这类物质对膜有重要的影响，导致膜很难清洗，需要使用化学清洗方法。在工艺应用过程中，经过十年的努力，天健水务发现气浮可以有效去除这类物质，所以认为“气浮+陶瓷膜”是一组非常好的搭档。

陈锋介绍，在应用过程中发现，臭氧和陶瓷膜也是一对很好的搭档，可以作为短流程工艺去推广。前面的原水就用次氯酸钠、高锰酸钾、粉末活性炭作为应急投加药剂，平时能不加尽量不加，就像家里用的感冒药、胃药、头痛药，备着但不用。因为用浊度的方法无法检测有机物的含量高低，是否启用气浮主要关注跨膜压差，如果反洗间隔时间小于6小时，说明原水水质发生了变化。我们用跨膜压差的波动来自动检测原水有机物含量是否增加，判断气浮是否需要开启，如果不需要开启气浮，则直接用短流工艺。

如果藻类问题比较严重，如铁锰超标，加入臭氧，对陶瓷膜而言则是边用边清洗，但是有机膜不适合，因为有机膜抗氧化效果没有陶瓷膜好。针对余氯问题，天健水务自主生产的次氯酸钠发生器可以确保管网的余氯。

陈锋谈到，“气浮+陶瓷膜”是农村饮用水常用的标准流程，公司最近有一个项目全部采用“气浮+陶瓷膜”工艺，联用效果非常好。

陶瓷膜主要包括片式陶瓷膜、板式陶瓷膜和管式陶瓷膜，目前市场应用主要以板式陶瓷膜为主。从公司十多年的应用经验来看，板式陶瓷膜不太适合饮用水的应用，比较适用于污水处理，因为它会让清洗变得复杂，而化学清洗会给供水厂运行管理带来很大的麻烦。

陶瓷膜机械强度卓越，化学稳定性强，运行维护简单，亲水好通量高，水资源回收率高，分离性能好，运行成本低，使用寿命长，废膜可循环。陈锋介绍，陶瓷膜最大的特性就是耐压、抗压，反洗可达到6~9公斤，但是板式陶瓷膜把它的优点浪费掉了，变成了有机膜的板式运行，这是非常可惜的。

“陶瓷膜的缺点是初始投资成本高，产品种类少，应用待提高。关于初始投资成本，如果从全生命周期来看，陶瓷膜与进口的超滤膜价格基本持平。”

陶瓷膜基本上以内压式为主，板式膜为外压式。内压式膜的好处是容易清洗，没有死角。天健水务目前正在研究取消反清洗的工艺，这与传统有机膜的清洗方式是完全相反的。外压式膜的死角比较多，有机膜的堵塞往往是两边膜端产生了很大的堵塞。