近日,浙江省嘉兴市举行了第四届全国膜法市政水处理技术研讨会。市政饮用水深度处理与城市污水再生回用,现已成为当前膜技术应用和市政给排水处理领域的一大热点,供水专家浙江工业大学教授刘宏远,也向我们分享了他的观点。
当前,在市政水处理领域中,主流的膜法处理方式主要包括微滤、超滤、纳滤、反渗透。
超滤及微滤主要是能够去除水中的悬浮物、胶体等杂质以及大部分的细菌和病毒;反渗透膜工艺可以除去水中病毒、细菌、胶体、有机物及离子,但反渗透运行成本较高,而且水中对人身体有益的物质基本都会被去除。上纳滤膜处理技术,在保留了反渗透膜优点的基础上,降低了运行压力,可以去除病毒、细菌、胶体和有机物的同时保留适量对人体有益的微量元素,是较为适用于市政饮用水处理的一种方式,尤其是对于水源受到轻度污染或者硬度较高的地区。这项技术在最近三年通过张家港第四水厂纳滤膜系统工程和嘉兴市纳滤膜饮用水工程这两项工程,得到了水处理行业广泛认同。不过纳滤膜虽然在材料方面以及工艺技术方面取得很大的成绩,但目前仍然处在突破阶段。
在膜法水处理的过程中,为了避免二次污染,废水、废膜都会有专门的处理手段。
废水处理时,微滤膜、超滤膜的废水主要是反洗水,根据工艺不同可能偏酸或偏碱,此时就需要进行适当的碱或酸中和才能排放。而纳滤膜以及反渗透膜除了反洗水以外,还会产生浓水,浓水一方面可以根据排放标准适当调整回收率,另一方面可以通过高级氧化技术进行处理后二次利用。
国内在膜材料的研究方面也取得了较大进展,有机膜耐腐蚀能力得到了较大提升;无机陶瓷膜进一步解决了酸碱反洗的问题,但是无机膜的成本仍然相对较高。
而废膜回收利用是一项重要的环保工作,也是实现可持续发展的重要举措。回收利用后的废膜仍可以再利用,例如,挤塑膜制造业可再次利用废膜生产再生颗粒,以生产新的塑料制品。此外,废膜还可以制造成包装袋、编织袋等多种应用。
提到产业发展刘宏远教授补充道,我国已成为全球最大的膜应用市场之一。根据“中国膜工业协会”的统计数据,截至2021年,国内有2145家(不含新能源膜、光学膜等)企业从事与膜材料/组件、膜装备与膜工程相关的业务,主要分布在京津冀、长江三角洲和珠江三角洲地区。2021年中国膜产业总产值超过3362亿元,占全球总产值30%左右,已成为全球最大的产业国之一,近5年来平均增长速度均保持在10%-12%左右。预计2025年总产值达到5000亿元,到2030年将达到7500-8000亿元。目前,膜技术已经在工业用水处理、城市污水再生回用、工业废水零排放、市政自来水提质改造等领域发展重要作用;同时,膜技术在工业节能降耗、低品位原材料再利用和环境治理与保护等方面也有重大需求。膜分离技术推广应用还可表现在锂电池隔膜太阳能电池光伏背板膜以及石油化工等领域的物料分离、浓缩和提纯等方面。
这样利国利民的技术,刘宏远教授表示浙江工业大学在科研和教学工作都投入了人大量的人力和物力,并将继续和水务集团尤其是嘉兴市自来水有限公司进行广泛合作,实现教学和实践的有机结合。例如,在嘉兴纳滤膜工程从方案研究阶段、纳滤膜的评价以及工艺设计阶段,包括阻垢剂测试方法方面以及纳滤预处理技术(无机和有机)微滤进行了相关研究,为工程的实施提供了技术支持。同时,膜技术也是浙江工业大学给排水专业的重要课程内容,从理论学习、膜组件现场实习、纳滤膜工程实习等理论结合实践的多角度、多方位学习。
今后无机陶瓷膜和纳滤膜的相关内容将是研究的重点。
