城市水處理需求不斷增長(zhǎng)，陶瓷膜隨著中國農(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(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，把國際和國內(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，膜在過濾的時(shí)候怕的不是無機(jī)物濁度，1400濁度（NTU）的污水進(jìn)來，對(duì)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(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(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)，說明原水水質(zhì)發(fā)生了變化。我們用跨膜壓差的波動(dòng)來自動(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(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)膜抗氧化效果沒有陶瓷膜好。針對(duì)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(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(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(xiàng)目即將誕生

編輯：徐冰冰

天健水務(wù)在行業(yè)領(lǐng)跑和深耕二十年，國內(nèi)首家將陶瓷膜在飲用水中做了積極的探索和應(yīng)用，該工藝設(shè)備已在全國多地，迅速推廣。陳鋒介紹，目前做的項(xiàng)目案例規(guī)模基本都在5千噸以下，還沒有達(dá)到萬噸級(jí)規(guī)模，但是國內(nèi)馬上就會(huì)出現(xiàn)第一個(gè)十萬噸規(guī)模的陶瓷膜應(yīng)用示范案例。

陶瓷膜在市政供水、農(nóng)村供水、二次供水和農(nóng)村污水四個(gè)方面都得到了廣泛的應(yīng)用。

市政供水方面，陶瓷膜的使用壽命長(zhǎng)；出水水質(zhì)穩(wěn)定，不受原水水質(zhì)波動(dòng)的影響；可以和傳統(tǒng)的飲用水凈化工藝有機(jī)結(jié)合，成為飲用水廠的補(bǔ)充工藝及深度處理工藝，進(jìn)一步保障了水廠供水的安全性。

在日本，應(yīng)用陶瓷膜技術(shù)處理飲用水最多，大約有118座以上的污水廠使用陶瓷膜，運(yùn)行最久的陶瓷膜水廠至今已經(jīng)有30年了，最大規(guī)模為17萬噸/天。

陶瓷膜也在新加坡蔡厝港（Choa Chu Kang)水廠實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，運(yùn)行規(guī)模是18萬噸/天。

陶瓷膜在英國也有應(yīng)用，英國水處理公司SouthStaffs Water透露其正在進(jìn)行陶瓷膜過濾工藝升級(jí)其HamptonLoade水處理廠，該項(xiàng)目預(yù)計(jì)在2024年8月竣工，屆時(shí)每天可以生產(chǎn)2.1億升（5500萬加侖）水，可為70萬用戶提供服務(wù)，而這也意味著該工廠將成為全球最大的陶瓷膜水處理工廠。

此外，陶瓷膜還在丹東太平灣自來水廠（3600m3/d）得到應(yīng)用。

常山宋畈自來水廠（2400m3/d）

陶瓷膜有一個(gè)特點(diǎn)，出廠水沒有波峰，按照正常的情況下，濁度永遠(yuǎn)在0.05以下的，沒有反洗水的濁度波動(dòng)。上圖是在常山的項(xiàng)目，陳鋒介紹，該項(xiàng)目也是沒有氣浮裝置的，2400m3/d ，沒有硬化地面，直接在上面設(shè)計(jì)了鋼棚結(jié)構(gòu)。

湖南藍(lán)山陶瓷膜水處理系統(tǒng)（5000噸/日）

上圖是湖南藍(lán)山陶瓷膜水處理系統(tǒng)（5000噸/日），用了5天時(shí)間安裝，2天調(diào)試實(shí)現(xiàn)通水，解決了疫情第一年湖南藍(lán)山縣的缺水問題。

嘉興貫涇港水廠陶瓷膜項(xiàng)目（5000噸/日）

上圖是目前在嘉興貫涇港水廠的陶瓷膜項(xiàng)目（5000噸/日），項(xiàng)目已經(jīng)運(yùn)行半年，計(jì)劃運(yùn)行一年，也是為了后面做陶瓷膜和超濾膜應(yīng)用實(shí)驗(yàn)。

福建福鼎小白鷺?biāo)畯S（240m3/d）

進(jìn)水和出水效果對(duì)比

在農(nóng)村供水中，陶瓷膜工藝流程短，占地面積小，相比常規(guī)工藝，短流程水處理工藝即可穩(wěn)定保障出水水質(zhì)。適用于苛刻環(huán)境，抗微生物能力強(qiáng)，無論是溪溝水、小水塘等農(nóng)飲水水源受限地，亦可穩(wěn)定運(yùn)行，保障出水水質(zhì)。

福鼎小白鷺農(nóng)飲水進(jìn)水水質(zhì)情況

湖南邵陽隆回向家村自來水廠（500m3/d）

上虞章鎮(zhèn)泰山村農(nóng)村飲用水處理系統(tǒng)（480噸/日）

福建福鼎赤溪村城鄉(xiāng)供水一體化項(xiàng)目（720噸/日）

福建福鼎上庵農(nóng)村飲用水處理系統(tǒng)（500噸/日）

陶瓷膜在農(nóng)村飲用水中的應(yīng)用

             陶瓷膜在二次供水中的應(yīng)用（未來社區(qū)項(xiàng)目）

天健水務(wù)結(jié)合氣浮預(yù)處理及絮凝消毒工藝為一體的全新水處理凈水裝置，采用全自動(dòng)運(yùn)行，充分解決了農(nóng)飲水供水的難點(diǎn)和痛點(diǎn)。該工藝成套設(shè)備已在全國多地推廣，得到了水利部、浙江省、福建省、湖南省等相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的廣泛好評(píng)與高度贊揚(yáng)。

編輯：徐冰冰