近年來,我國一直把生態(tài)環(huán)境保護(hù)作為政府工作的重點(diǎn)。經(jīng)過長期努力,生態(tài)環(huán)境保護(hù)和建設(shè)取得了較大成就,但仍面臨一系列問題和挑戰(zhàn)。2021年是“十四五”的開局之年,亦是中國開啟“碳中和”的元年,要求“十四五”期間深入打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn),建立健全環(huán)境治理體系,推進(jìn)精準(zhǔn)、科學(xué)、依法、系統(tǒng)治污,協(xié)同推進(jìn)減污降碳工作。由此可見,在未來幾年,我國將深入開展污染防治工作,堅(jiān)持源頭防治、綜合施策,以進(jìn)一步解決環(huán)境污染問題,改善生態(tài)環(huán)境,實(shí)現(xiàn)綠色和低碳的可持續(xù)發(fā)展。
這樣的背景下,國家對環(huán)境治理的效果要求越來越高,相對地,行業(yè)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也逐步提高。隨之而來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(bǔ)新問題,解決新挑戰(zhàn),實(shí)現(xiàn)突破和創(chuàng)新。
膜法水處理技術(shù)迎發(fā)展機(jī)遇,但局限依然存在
當(dāng)前我國面對的環(huán)保問題體現(xiàn)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(jiān)戰(zhàn)的一個重要組成部分,主要包括流域水污染防治、黑臭水體治理、城市和農(nóng)村污水提標(biāo)處理、飲用水水源提標(biāo)改造等多個方面,涉及鋼鐵、石化、化工、電力等工業(yè)領(lǐng)域和城鎮(zhèn)污水、自來水等市政領(lǐng)域。這些領(lǐng)域突出環(huán)境難題的出現(xiàn),也成為膜技術(shù)重點(diǎn)發(fā)揮所長的關(guān)鍵。
如工業(yè)污水處理方面,隨著工業(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(dǎo)意見》的發(fā)布,要求積極推動工業(yè)廢水資源化利用,對工業(yè)廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)和處理技術(shù)有了更為嚴(yán)格的要求。
城鎮(zhèn)污水處理方面,目前存在發(fā)展不平衡不充分問題,短板弱項(xiàng)依然突出。特別是污水管網(wǎng)建設(shè)改造滯后、污水資源化利用水平偏低、污泥無害化處置不規(guī)范,設(shè)施可持續(xù)運(yùn)維能力不強(qiáng)等問題,與實(shí)現(xiàn)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,也推動了城鎮(zhèn)污水的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)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(yán)峻,人們越來越關(guān)注飲用水的安全與品質(zhì)。我國各項(xiàng)飲用水水質(zhì)指標(biāo)日趨嚴(yán)格,生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)頒布了7次(含重大修訂),從16項(xiàng)指標(biāo)增加到35項(xiàng),繼而增加至106項(xiàng),傳統(tǒng)飲用水處理工藝無法滿足時代要求和需求。
......
在解決以上水務(wù)行業(yè)存在的痛點(diǎn)和難題時,傳統(tǒng)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(dá)標(biāo)等問題,因此,行業(yè)內(nèi)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,膜法水處理技術(shù)由于其出水水質(zhì)穩(wěn)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(yīng)用,未來擁有較為廣闊的應(yīng)用場景。
雖然膜處理技術(shù)在水處理中有較好的表現(xiàn),但仍存在一些問題有待解決,其中較為明顯的是膜污染和膜壽命問題。由于污水通常水質(zhì)較為復(fù)雜,污染物濃度較高,長時間運(yùn)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,需不定時停機(jī)清洗,影響水處理系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。另外,清洗污染所需藥劑進(jìn)一步提高了運(yùn)行成本,且產(chǎn)生的清洗廢水會造成二次污染問題。由于膜多數(shù)為有機(jī)材料制備而成,其壽命相對較短,反復(fù)清洗后易造成膜壽命衰減,從而進(jìn)一步提高系統(tǒng)換膜成本,同時更換的舊膜處理處置較難,易對環(huán)境造成二次污染。
面對這些問題,關(guān)于膜處理技術(shù)的創(chuàng)新和突破依然有必要,同時也正在如火如荼地進(jìn)行中。
“新一代陶瓷膜技術(shù)”會是一個突破口嗎?
近日,頗爾集團(tuán)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(tuán)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(shè)計(jì)研究總院有限公司、上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院(集團(tuán))有限公司、中國市政工程中南設(shè)計(jì)研究總院有限公司等高校、設(shè)計(jì)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(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)》(T/CAMIE 11—2021)(以下簡稱“《團(tuán)標(biāo)》”)。
大直徑一體式蜂窩狀結(jié)構(gòu)的陶瓷超濾作為新一代水處理技術(shù),成為水務(wù)市場上一顆亮麗的“新星”。CUFSep™大直徑一體式陶瓷膜超濾,其直徑高達(dá)180mm,2.5mm細(xì)流道設(shè)計(jì),大大提高了單支膜的有效過濾面積,相對于傳統(tǒng)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(yīng)用。同時陶瓷材料的強(qiáng)化學(xué)穩(wěn)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(tǒng)有機(jī)膜,具有通量更高,不易污堵以及長期使用通量不易衰減的特性,解決了有機(jī)膜的污堵,斷絲,以及清洗后通量不易恢復(fù)的問題。
對于陶瓷超濾膜的應(yīng)用推廣,目前行業(yè)內(nèi)尚未有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)對其結(jié)構(gòu)、性能及測試方法進(jìn)行規(guī)范描述。《團(tuán)標(biāo)》的推出,為國內(nèi)進(jìn)一步推廣陶瓷膜技術(shù)在水處理中的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ),提供了基礎(chǔ)指導(dǎo)建議和參考,將推動未來出現(xiàn)更多陶瓷膜新技術(shù)、新工藝的突破和標(biāo)桿項(xiàng)目,推動膜法水處理技術(shù)節(jié)能減排發(fā)展。
該標(biāo)準(zhǔn)的推出,無疑是膜行業(yè)創(chuàng)新的體現(xiàn),也引起了行業(yè)的高度關(guān)注。這會是目前水處理領(lǐng)域的重點(diǎn)突破嗎?
原標(biāo)題:“新一代陶瓷膜技術(shù)”會是膜技術(shù)領(lǐng)域的一個創(chuàng)新突破口嗎?