“新一代陶瓷膜技術(shù)”會(huì )是膜技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)創(chuàng )新突破口嗎?
近年來(lái),我國一直把生態(tài)環(huán)境保護作為政府工作的重點(diǎn)。經(jīng)過(guò)長(cháng)期努力,生態(tài)環(huán)境保護和建設取得了較大成就,但仍面臨一系列問(wèn)題和挑戰。2021年是“十四五”的開(kāi)局之年,亦是中國開(kāi)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(huán)境治理體系,推進(jìn)精準、科學(xué)、依法、系統治污,協(xié)同推進(jìn)減污降碳工作。由此可見(jiàn),在未來(lái)幾年,我國將深入開(kāi)展污染防治工作,堅持源頭防治、綜合施策,以進(jìn)一步解決環(huán)境污染問(wèn)題,改善生態(tài)環(huán)境,實(shí)現綠色和低碳的可持續發(fā)展。
這樣的背景下,國家對環(huán)境治理的效果要求越來(lái)越高,相對地,行業(yè)內相關(guān)標準也逐步提高。隨之而來(lái)的是治理手段及技術(shù)的不斷突破和創(chuàng )新。這其中,膜技術(shù)得到了不斷的發(fā)展和突破。中國膜行業(yè)經(jīng)過(guò)50余年的發(fā)展,逐漸走向成熟。在解決水資源短缺、大氣與水環(huán)境污染、發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)方面,特別是通過(guò)流程工業(yè)再造,提高能源、資源利用率,降低環(huán)境污染物排放方面,膜行業(yè)發(fā)揮出了不可替代的支撐作用。在多年的探索實(shí)踐中,膜技術(shù)也在不斷修補新問(wèn)題,解決新挑戰,實(shí)現突破和創(chuàng )新。
膜法水處理技術(shù)迎發(fā)展機遇,但局限依然存在
當前我國面對的環(huán)保問(wèn)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(gè)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(gè)方面,涉及鋼鐵、石化、化工、電力等工業(yè)領(lǐng)域和城鎮污水、自來(lái)水等市政領(lǐng)域。這些領(lǐng)域突出環(huán)境難題的出現,也成為膜技術(shù)重點(diǎn)發(fā)揮所長(cháng)的關(guān)鍵。
如工業(yè)污水處理方面,隨著(zhù)工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快,部分城市工業(yè)水資源的緊缺和工業(yè)污水排放污染環(huán)境的問(wèn)題日益凸顯。今年年初《關(guān)于推進(jìn)污水資源化利用的指導意見(jiàn)》的發(fā)布,要求積極推動(dòng)工業(yè)廢水資源化利用,對工業(yè)廢水的排放標準和處理技術(shù)有了更為嚴格的要求。
城鎮污水處理方面,目前存在發(fā)展不平衡不充分問(wèn)題,短板弱項依然突出。特別是污水管網(wǎng)建設改造滯后、污水資源化利用水平偏低、污泥無(wú)害化處置不規范,設施可持續運維能力不強等問(wèn)題,與實(shí)現高質(zhì)量發(fā)展還存在差距。正如上文提到的污水資源化政策,也推動(dòng)了城鎮污水的穩定達標排放和處理技術(shù)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,水源短缺、水污染和突發(fā)污染導致的水質(zhì)風(fēng)險等問(wèn)題日益嚴重,人們越來(lái)越關(guān)注飲用水的安全與品質(zhì)。我國各項飲用水水質(zhì)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(wú)法滿(mǎn)足時(shí)代要求和需求。
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在解決以上水務(wù)行業(yè)存在的痛點(diǎn)和難題時(shí),傳統水處理技術(shù)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(wèn)題,因此,行業(yè)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(lái),膜法水處理技術(shù)由于其出水水質(zhì)穩定、占地面積小、操作便捷、操作成本逐漸降低的特點(diǎn),在行業(yè)中得到了廣泛的應用,未來(lái)?yè)碛休^為廣闊的應用場(chǎng)景。
雖然膜處理技術(shù)在水處理中有較好的表現,但仍存在一些問(wèn)題有待解決,其中較為明顯的是膜污染和膜壽命問(wèn)題。由于污水通常水質(zhì)較為復雜,污染物濃度較高,長(cháng)時(shí)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(shí)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(jìn)一步提高了運行成本,且產(chǎn)生的清洗廢水會(huì )造成二次污染問(wèn)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(jìn)一步提高系統換膜成本,同時(shí)更換的舊膜處理處置較難,易對環(huán)境造成二次污染。
面對這些問(wèn)題,關(guān)于膜處理技術(shù)的創(chuàng )新和突破依然有必要,同時(shí)也正在如火如荼地進(jìn)行中。
“新一代陶瓷膜技術(shù)”會(huì )是一個(gè)突破口嗎?
近日,頗爾集團聯(lián)合清華大學(xué)、北京林業(yè)大學(xué)、北京首創(chuàng )生態(tài)環(huán)保集團股份有限公司、清華蘇州環(huán)境創(chuàng )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(huán)保企業(yè)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(jiǎn)稱(chēng)“《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(shù),成為水務(wù)市場(chǎng)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(guò)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(shí)陶瓷材料的強化學(xué)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(cháng)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(wèn)題。
對于陶瓷超濾膜的應用推廣,目前行業(yè)內尚未有統一的標準對其結構、性能及測試方法進(jìn)行規范描述?!秷F標》的推出,為國內進(jìn)一步推廣陶瓷膜技術(shù)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(dòng)未來(lái)出現更多陶瓷膜新技術(shù)、新工藝的突破和標桿項目,推動(dòng)膜法水處理技術(shù)節能減排發(fā)展。
該標準的推出,無(wú)疑是膜行業(yè)創(chuàng )新的體現,也引起了行業(yè)的高度關(guān)注。這會(huì )是目前水處理領(lǐng)域的重點(diǎn)突破嗎?
據了解,該《團標》的重點(diǎn)起草方之一頗爾集團在陶瓷超濾膜的應用上已經(jīng)有很多實(shí)踐,并積累了豐富的經(jīng)驗。12月9日,頗爾中國——E20新產(chǎn)品線(xiàn)上發(fā)布會(huì )將開(kāi)啟,屆時(shí)將邀請到行業(yè)專(zhuān)家以及頗爾中國的相關(guān)領(lǐng)導,重點(diǎn)介紹《水處理用管式陶瓷超濾膜組件團體標準》(T/CAMIE 11—2021)的詳細情況,并討論這一新一代陶瓷膜技術(shù)的應用情況及未來(lái)發(fā)展等。同時(shí)也將展示頗爾集團研發(fā)出的CUFSep? 系列陶瓷超濾組件,具體介紹大口徑陶瓷膜的優(yōu)勢和陶瓷膜在水務(wù)領(lǐng)域中的應用情況。
發(fā)布會(huì )詳情見(jiàn)下方海報。(請您關(guān)注直播時(shí)間,一起參與線(xiàn)上討論)
附:頗爾集團(Pall Corporation)及CUFSep? 系列陶瓷超濾組件介紹
頗爾集團(Pall Corporation)為丹納赫集團(紐約證券交易所代碼:DHR)生命科學(xué)平臺旗下運營(yíng)公司,致力于解決客戶(hù)在過(guò)濾、分離和純化方面的挑戰,并促進(jìn)健康、安全與環(huán)??萍嫉倪M(jìn)步。頗爾在工業(yè)過(guò)濾和分離方面擁有豐富的產(chǎn)品和技術(shù)儲備,其水處理產(chǎn)品線(xiàn)包括微濾、超濾、DTRO、陶瓷膜等,已廣泛應用在市政和工業(yè)水處理領(lǐng)域。頗爾近年致力于新技術(shù)、新產(chǎn)品和新工藝的開(kāi)發(fā)。針對工業(yè)和市政水處理應用需求開(kāi)發(fā)出CUFSep? 系列陶瓷超濾組件。CUFSep?陶瓷膜超濾組件為大直徑一體式蜂窩狀結構,其直徑高達180mm,2.5mm流道,大大提高了單支膜的過(guò)濾面積,降低了初次投資成本和占地面積,使其更適用于水處理應用。
CUFSep?陶瓷膜超濾組件具有機械強度高、抗污染性能好、耐高溫耐酸堿和強氧化劑,化學(xué)穩定性好、使用壽命長(cháng),運維便捷,運行穩定性高,能夠較好克服當前膜技術(shù)的在水處理應用中的難題,同時(shí)其運行成本較低且無(wú)機陶瓷材料對環(huán)境二次污染較小,滿(mǎn)足環(huán)保節能減排的要求。特別適用于水質(zhì)惡劣,比如高濁度,高固體懸浮物水質(zhì);進(jìn)水水質(zhì)或水量波動(dòng)大;需要維護便捷,對運行穩定性要求高的應用環(huán)境。
目前頗爾陶瓷超濾組件已應用在電廠(chǎng)冷卻循環(huán)水處理、玻璃基板/半導體芯片封裝/太陽(yáng)能板/單晶硅晶圓切割和研磨廢水處理、農村飲用水處理等多個(gè)行業(yè)和應用領(lǐng)域,未來(lái)在市政、化工、石化、鋼鐵等多個(gè)行業(yè)的污水處理、廢水回用、飲用水深度處理等領(lǐng)域具有廣泛的應用前景。