在水處理領(lǐng)域，傳統有機膜產(chǎn)品因壽命較短和廢棄處理問(wèn)題逐漸顯現出局限性?！半p碳”目標下，陶瓷膜產(chǎn)品因其?使用壽命、高運行通量、強耐污染性、易安裝維護、材料綠色環(huán)保等工藝特點(diǎn)，正成為現代綠色低碳污水處理技術(shù)發(fā)展的重要研究方向。
日前，中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì )組織的“華遠環(huán)境功能納米陶瓷膜技術(shù)產(chǎn)品應用推廣專(zhuān)家論證會(huì )”在江蘇省蘇州市張家港舉辦。張家港市華遠環(huán)境科技有限公司擁有完全自主知識產(chǎn)權的陶瓷平板膜產(chǎn)品和應用技術(shù)得到了專(zhuān)家組的一致認可。
專(zhuān)家組一行在考察了張家港市第三污水處理廠(chǎng)示范項目后認為，納米平板陶瓷膜產(chǎn)品在示范應用中體現了良好的運行效果，將在污水處理廠(chǎng)原位擴容和提標改造、飲用水深度處理及直飲水凈化領(lǐng)域具有較好的市場(chǎng)前景。
占地僅需傳統工藝的一半，污泥轉化為內碳源減少排放 在張家港第三污水處理廠(chǎng)廠(chǎng)區，記者跟隨專(zhuān)家組看到了納米平板陶瓷膜的“真容”：只見(jiàn)幾十個(gè)由一片片白板模樣的陶瓷膜片堆疊形成的膜組件通過(guò)密密麻麻的管道連接成了一體，浸沒(méi)在反應池中。
據張家港市第三污水處理廠(chǎng)工作人員介紹，污水廠(chǎng)總設計規模為4萬(wàn)立方米/天，分兩期建設，各兩萬(wàn)立方米/天。一期工程采用DE氧化溝工藝，于2008年底投入運行；二期采用了陶瓷膜工藝，于2019年9月開(kāi)工建設，同步對一期工程進(jìn)行提標升級，2020年底投入運行。目前，污水處理廠(chǎng)出水水質(zhì)可以穩定滿(mǎn)足“蘇州特別排放限值”（地標準IV類(lèi)）。
圖為張家港市第三污水處理廠(chǎng)二期納米平板陶瓷膜示范項目被吊起供展示的膜組件。
“受廠(chǎng)區預留地面積的制約，二期占地僅是一期的一半?！睆埣腋凼腥A遠環(huán)境科技有限公司副總經(jīng)理張保恩介紹，相比傳統污水處理工藝，納米平板陶瓷膜生物處理技術(shù)以新型功能納米陶瓷膜為核心，將其與傳統的“串級”污水生化處理工藝“并級”為一個(gè)單元，無(wú)需二沉池、反硝化濾池，大大簡(jiǎn)化縮短了工藝流程。
同樣的例子還有2022年4月投運的廣東環(huán)保集團肇慶鼎湖區城區污水兩萬(wàn)立方米/天處理項目，開(kāi)創(chuàng )性采用圓形陶瓷膜污水處理工藝一體化設施，廠(chǎng)區總占地僅4700平方米，項目建設周期僅需六個(gè)月。
張保恩還介紹，不僅是占地面積的大幅減少，還有綜合運營(yíng)成本的降低?！坝捎谔沾赡すに囃ㄟ^(guò)對不同分區的溶解氧濃度進(jìn)行精確控制，在微氧狀態(tài)下使菌體共生，形成短程硝化—反硝化及厭氧氮氧化過(guò)程，利用剩余污泥作為內碳源有機物基底參與脫氮，既降低了有機污泥的排放，又減少了外碳源需求，降低了藥劑投加費用，在不加或少加藥劑的條件下實(shí)現出水TN（總氮）低于10mg/L?！彼赋?，據張家港市第三污水處理廠(chǎng)和肇慶鼎湖區城區污水處理項目數據監測分析，污泥排量較傳統工藝減少40%左右。
“近年來(lái)，浙江、江蘇等地相繼提出污水廠(chǎng)出水達到地表準IV類(lèi)水標準，水處理廠(chǎng)正由傳統工藝向高效短流程、節能減排方向發(fā)生轉變，對精細、高效、出水水質(zhì)提出更高要求。膜過(guò)濾技術(shù)相對傳統工藝占地面積小、出水水質(zhì)高，在國家大力倡導清潔生產(chǎn)、循環(huán)經(jīng)濟、節能降耗、集約用地的大環(huán)境下，膜過(guò)濾技術(shù)擁有眾多傳統工藝無(wú)法比擬的優(yōu)勢和廣闊的發(fā)展前景?！蓖械囊晃粚?zhuān)家組成員向記者表示。
陶瓷膜還是有機膜？算一算全生命周期的經(jīng)濟賬 不過(guò)，作為一種非常有前景的污水處理技術(shù)，膜處理技術(shù)也有賴(lài)于膜的產(chǎn)品特性，包括膜通量、膜機械性能、膜化學(xué)性能、膜使用壽命、膜污染等，都影響著(zhù)膜工藝的穩定運行，也一定程度上制約了膜處理技術(shù)的發(fā)展。
“目前，水處理領(lǐng)域應用較多的膜產(chǎn)品是有機膜，但它容易受化學(xué)腐蝕、膜污染和機械損傷等因素影響，導致使用壽命相對較短，通常為3年—5年。同時(shí)，廢棄后還面臨有機廢棄物如何處置等一系列難題?！睂?zhuān)家組一位專(zhuān)家表示，據他了解的情況，不少污水處理廠(chǎng)因報廢有機膜無(wú)法處理而只能將其暫時(shí)擱置在廠(chǎng)區。
相比而言，陶瓷膜產(chǎn)品具有壽命長(cháng)達20年以上，通量高、機械強度高、化學(xué)穩定性好、耐酸堿、耐氧化、能夠循環(huán)利用等環(huán)保特點(diǎn)?！皬埣腋垌椖窟\行4年來(lái)，納米平板陶瓷膜產(chǎn)品的性能與初始狀態(tài)保持一致，在線(xiàn)化學(xué)清洗完全可恢復至初始的狀態(tài)。等陶瓷膜用了20年以后，還可以粉碎做耐火材料繼續利用?！痹趶埣腋凼腥A遠環(huán)境科技有限公司納米平板陶瓷膜生產(chǎn)制造車(chē)間，母公司江蘇新芳科技集團董事長(cháng)黃和芳拿起一片納米平板陶瓷膜向記者介紹。
據了解，江蘇新芳科技集團組建于2005年12月，前身為1982年春創(chuàng )辦的大新毛紡織廠(chǎng)，是國內知名的粗紡企業(yè)、半精紡紗線(xiàn)生產(chǎn)基地。由于紡織印染行業(yè)工業(yè)廢水處理難度大，又緊鄰太湖、長(cháng)江等流域，黃和芳一直關(guān)注廢水處理新技術(shù)開(kāi)發(fā)。同時(shí)，面對新一輪環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，企業(yè)也在尋求向環(huán)保高精尖領(lǐng)域轉型。2018年5月，集團投入5000萬(wàn)元創(chuàng )辦了張家港市華遠環(huán)境科技有限公司。2019年4月9日，華遠納米陶瓷膜項目正式開(kāi)工奠基，于2019年年底建成投產(chǎn)。
走進(jìn)企業(yè)偌大的生產(chǎn)車(chē)間，自動(dòng)化流水線(xiàn)上只需幾個(gè)員工操作，一塊塊被擠壓成型的陶瓷膜被源源不斷地輸往生產(chǎn)線(xiàn)，完成微波干燥、燒成、切割、噴膜等多道復雜工藝，生產(chǎn)好的陶瓷平板膜整裝待發(fā)。
圖為張家港市華遠環(huán)境科技有限公司納米平板陶瓷膜生產(chǎn)線(xiàn)。
“平板陶瓷膜作為新一代的高端膜技術(shù)，長(cháng)期以來(lái)被國外企業(yè)所壟斷，成本高，不利于普遍推廣應用?，F在，我們通過(guò)自主研發(fā)實(shí)現規?；a(chǎn)，產(chǎn)品價(jià)格大幅低于進(jìn)口同類(lèi)型產(chǎn)品，打下了在國內廣泛推廣的基礎?！秉S和芳給記者算了一筆賬，從全生命周期考慮，納米平板陶瓷膜雖然前期投資高于有機膜（例浸沒(méi)式PVDF中空纖維膜），但將時(shí)間拉長(cháng)至20年，前者總投資低于后者近40%。
來(lái)源：中國環(huán)境
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