2022年8月25日上午，浙江天行健水務(wù)有限公司總經(jīng)理陳鋒作了題為“陶瓷膜在飲用水處理中的應(yīng)用”的演講。他談到， “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。

2022年8月25日上午，浙江天行健水務(wù)有限公司總經(jīng)理陳鋒作了題為“陶瓷膜在飲用水處理中的應(yīng)用”的演講。他談到， “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。天健水務(wù)行業(yè)領(lǐng)跑，專注陶瓷膜的研發(fā)與應(yīng)用深耕十年，是國內(nèi)首家將陶瓷膜在飲用水中做了積極探索和應(yīng)用的企業(yè)，該工藝設(shè)備已在全國多地迅速推廣，在市政供水、農(nóng)村供水、二次供水中普遍有效應(yīng)用。

陳鋒

為實現(xiàn)供水人孜孜以求的目標(biāo)，膜法水處理成為提升工藝最有效途徑

讓百姓喝上干凈水、安全水、健康水（高品質(zhì)水、直飲水）是供水人孜孜以求的目標(biāo)，目前，膜法水處理是提升常規(guī)水處理工藝最有效的途徑。膜技術(shù)被譽為二十一世紀(jì)的水處理技術(shù)，也被稱之為“第三代水處理工藝”，水處理行業(yè)已取得了廣泛應(yīng)用，目前產(chǎn)品主要以有機膜為主。

第一代飲用水水處理工藝（干凈水）

第二代飲用水水處理工藝（安全水）

第三代飲用水水處理工藝（健康水）

陳鋒談到，膜法水處理相對于傳統(tǒng)水處理技術(shù)擁有以下四方面優(yōu)勢：

標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計：每套系統(tǒng)各模塊組成采用標(biāo)準(zhǔn)化、系列化設(shè)計。

設(shè)備化供貨：系統(tǒng)以成套設(shè)備供貨，不再以水廠土建水池為主體工程，占地面積小。

模塊化安裝：設(shè)備在工廠完成模塊化組裝后，再送至客戶現(xiàn)場安裝?？s短在客戶現(xiàn)場的施工周期。

自動化控制：按照水務(wù)機器人模式設(shè)計，通過優(yōu)化程序，及時調(diào)整運行數(shù)據(jù)，全自動無人值守，實現(xiàn)機器換人。

膜法水處理可分為微濾、超濾、納濾和反滲透，根據(jù)不同場景及不同水質(zhì)成分，建議優(yōu)質(zhì)水源選用微濾，水庫水處理選用超濾，河道水處理選用納濾，海水及中水回用選用反滲透。四種不同的膜處理工藝，前者又可成為后者工藝的預(yù)處理，如天健水務(wù)在浙江海寧中水回用項目中雙膜法的運用，即UF超濾膜為RO反滲透膜的預(yù)處理系統(tǒng)。

因優(yōu)異性能，陶瓷膜成為發(fā)展最迅速、最具有應(yīng)用前景的膜材料之一

膜分離技術(shù)是利用膜的選擇分離功能實現(xiàn)料液不同成分的分離、純化、濃縮的新型高效分離技術(shù)。根據(jù)材質(zhì)不同，可分為有機膜、無機膜(以陶瓷膜為代表)和金屬膜。目前，無機膜中陶瓷膜因其優(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。

陶瓷膜是以氧化鋁(Al2O3)、氧化鋯(ZrO2)、氧化鈦(TiO2) 和碳化硅等粉體原料經(jīng)特殊工藝制備而成的具有特殊選擇性分離功能的高性能膜材料。

陳鋒表示，陶瓷膜的材質(zhì)決定陶瓷膜的親水性、抗污性、耐高溫性、耐酸堿性、熱穩(wěn)定性、機械強度等，目前氧化鋁材質(zhì)和碳化硅材質(zhì)在市場的應(yīng)用較多。

從陶瓷膜的構(gòu)型分類，常見的為片式膜、板式膜及管式膜（多通道管式膜、單支膜管）。其中，片式陶瓷膜主要應(yīng)用于工業(yè)污水處理，板式陶瓷膜主要應(yīng)用于生活污水處理，管式陶瓷膜主要用于飲用水處理。

陶瓷膜通常具有3層結(jié)構(gòu)（支撐層、過渡層及分離層），呈非對稱結(jié)構(gòu)。支撐層為分離層提供機械強度和支撐作用；過濾層介于分離層和支撐層之間，防止膜層與支撐體的脫落；分離層直接參與膜分離過程，是陶瓷膜的核心部分。

陶瓷膜具有十大突出優(yōu)勢，即機械強度卓越、化學(xué)穩(wěn)定性強、運行維護簡單、耐高溫、親水好通量高、水資源回收率高、分離性能好、運行成本低、使用壽命長、廢膜可循環(huán)等特點。

但陶瓷膜初始投資成本高、產(chǎn)品種類少、應(yīng)用待提高的缺點也客觀存在。陳鋒指出：“目前陶瓷膜的成本是進口有機膜的2倍、國產(chǎn)有機膜的4倍，雖然投資成本高，但全生命周期性價比遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其他膜。美得華陶瓷膜在日本已經(jīng)有20年使用周期的記錄?！?/span>

陳鋒介紹到：“臭氧+氣浮+陶瓷膜，我們認(rèn)為該工藝流程是一種絕配。該工藝中的陶瓷膜應(yīng)用原理是原水內(nèi)壓往外，再通過反沖洗排水， 6個小時進行一次反洗?！?/span>

標(biāo)準(zhǔn)化陶瓷膜短流程工藝圖

現(xiàn)代化陶瓷膜短流程工藝圖陶瓷膜工作原理圖

“左下圖為陶瓷膜未進行反沖洗并在空間放置兩個月后的示意圖，換做有機膜則會因為未進行適當(dāng)保存而被報廢，但陶瓷膜可通過化學(xué)藥劑進行清洗（右下圖）恢復(fù)通量，并可基本達到初始通量?！标愪h說道。

陶瓷膜污堵與清洗后示意圖

深耕陶瓷膜水處理技術(shù)，在多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)做“好水”、“做好”水目標(biāo)

“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。天健水務(wù)行業(yè)領(lǐng)跑，在市政供水、農(nóng)村供水、二次供水中做了積極的探索和應(yīng)用。

在市政供水領(lǐng)域：

陶瓷膜在市政供水領(lǐng)域應(yīng)用中具有使用壽命長、出水水質(zhì)穩(wěn)定的優(yōu)點，同時陶瓷膜可以和傳統(tǒng)的飲用水處理工藝有機結(jié)合，成為飲用水廠的補充工藝及深度處理工藝，進一步保障水廠供水的安全性與穩(wěn)定性。

據(jù)數(shù)據(jù)顯示，目前陶瓷膜在日本、新加坡等國家都有較多的應(yīng)用。日本有超118座水廠應(yīng)用陶瓷膜技術(shù)處理飲用水，占水廠數(shù)總數(shù)的21%、供水量38%，日本運行最久的陶瓷膜水廠目前已運行約20年，最大規(guī)模為17萬噸/天。新加坡蔡厝港水廠是目前應(yīng)用陶瓷膜處理技術(shù)中全球規(guī)模最大的水廠，處理規(guī)模為18萬噸/天。

英國水處理公司SouthStaffs Water透露其正在進行陶瓷膜過濾工藝升級其HamptonLoade水處理廠，該項目預(yù)計在2024年8月竣工，屆時每天可以生產(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。

關(guān)于對陶瓷膜處理在市政供水領(lǐng)域的實際應(yīng)用情況，陳鋒以天健水務(wù)運行的丹東太平灣自來水廠、常山宋畈自來水廠和湖南藍(lán)山陶瓷膜水處理系統(tǒng)三個項目進行了介紹。

丹東太平灣自來水廠，處理規(guī)模3600m3/d，原水渾濁度達2.69NTU，通過陶瓷膜水處理技術(shù)后，出水渾濁度降至0.06NTU。該項目工藝流程圖如下：

常山宋畈自來水廠，處理規(guī)模為2400m3/d，原水渾濁度達3.63NTU，通過陶瓷膜水處理技術(shù)后，出水渾濁度降至0.02NTU。

湖南藍(lán)山陶瓷膜水處理系統(tǒng)，處理規(guī)模為5000噸/日，原水渾濁度3.69NTU，通過陶瓷膜水處理技術(shù)后，出水渾濁度降至0.02NTU。

在農(nóng)村供水領(lǐng)域：

近年來浙江省加快推動農(nóng)村飲用水達標(biāo)提標(biāo)行動。2003年浙江省政府提出 “千萬農(nóng)民飲用水工程”，并列入五大百億工程百億基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)計劃；2018年12月17日浙江省政府領(lǐng)導(dǎo)提出農(nóng)村飲用水達標(biāo)提標(biāo)行動，進入“千萬農(nóng)民飲用水工程”升級版新時代；2021年5月14日，浙江省舉行了農(nóng)村飲用水達標(biāo)提標(biāo)行動收官新聞發(fā)布會，會上正式對外宣布：浙江在全國率先基本實現(xiàn)“城鄉(xiāng)同質(zhì)飲水”目標(biāo)。

農(nóng)村飲用水供水水質(zhì)要求

天健水務(wù)高質(zhì)量推動農(nóng)村飲用水達標(biāo)提標(biāo)行動，實現(xiàn)城鄉(xiāng)同質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，落實水質(zhì)和水量達標(biāo)，通過三年的努力，實現(xiàn)從“有水喝”到“喝好水”的轉(zhuǎn)變，讓浙江省的老百姓喝上健康的水。加快構(gòu)建以城市供水縣域網(wǎng)為主、鄉(xiāng)鎮(zhèn)局域供水網(wǎng)為輔、單村水廠為補充的三級供水網(wǎng)， 建立規(guī)模化發(fā)展、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)、市場化運營、專業(yè)化管理的農(nóng)村飲用水體系。堅持規(guī)劃引領(lǐng)，一縣一方案，分類推進縣域農(nóng)村飲用水達標(biāo)提標(biāo)工作，實現(xiàn)城鄉(xiāng)供水一體化發(fā)展。實現(xiàn)“從源頭到龍頭”的全鏈條全過程建設(shè)。加強農(nóng)村飲用水長效運行管護，落實縣級統(tǒng)管責(zé)任，實行同城同質(zhì)，統(tǒng)建統(tǒng)管以及統(tǒng)設(shè)計，探索建立適合農(nóng)村供水實際的用水繳費制度。

天健水務(wù)陶瓷膜在農(nóng)村供水應(yīng)用中具有短流程保障水質(zhì)、適用于苛刻環(huán)境的特性。目前，天健水務(wù)已研發(fā)出第一代凈水工藝、第二代凈水工藝、第三代凈水工藝。工藝對比如下：

關(guān)于對陶瓷膜處理在農(nóng)村供水領(lǐng)域的實際應(yīng)用情況，陳鋒以福建福鼎小白鷺?biāo)畯S和湖南邵陽隆回向家村自來水廠等工程項目進行介紹。

福建福鼎小白鷺?biāo)畯S，處理規(guī)模為240m3/d，陳鋒介紹道：“處理后的出水與原水對比可以直觀的看到膜處理技術(shù)的處理效果”。工藝流程圖如下：

工藝流程圖

原水池（左圖）、氣浮后的浮渣（右圖）

湖南邵陽隆回向家村自來水廠，處理規(guī)模為500m3/d，原水渾濁度為8.6NTU，采用陶瓷膜水處理后出水渾濁度為0.05NTU。處理工藝流程圖如下：

除以上介紹的兩個項目之外，浙江省常山縣農(nóng)村供水項目（360噸/日）、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)供水一體化項目（720噸/日）、溫州市樂清農(nóng)村飲用水處理系統(tǒng)（120噸/日）等多個項目均為天健水務(wù)陶瓷膜處理工藝在農(nóng)村供水應(yīng)用中的典范。

天健水務(wù)結(jié)合氣浮預(yù)處理及絮凝消毒工藝（次氯酸鋁發(fā)生器）為一體的全新水處理凈水裝置，采用全自動運行，充分解決了農(nóng)飲水供水的難點和痛點。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)的廣泛好評與高度贊揚。

陳鋒表示，國家水利部副部長葉建春、水利部李司長、水利學(xué)會周秘書長等眾多業(yè)界領(lǐng)導(dǎo)對天健水務(wù)的項目進行實地參觀考察后，都表示了認(rèn)可與肯定。

同時陳鋒表示，天健水務(wù)不僅將陶瓷膜水處理技術(shù)應(yīng)用于水廠，還將便攜家用的陶瓷膜和絮凝消毒一體機應(yīng)用到水廠無法提供集中供水的山區(qū)貧窮村莊里。面對車輛無法通行的山路，天健人肩并肩將設(shè)備抬上山；面對貧窮的老百姓，天健水務(wù)為他們提供免費設(shè)備并進行安裝使用。這一舉動也得到了當(dāng)?shù)匕傩盏恼J(rèn)可與贊許。

在二次供水領(lǐng)域：

陶瓷膜水處理技術(shù)應(yīng)用于二次供水中具有抗壓能力卓越、解決二次污染、水頭損失很小的特性，解決了供水最后一公里的問題。陳鋒表示：“建議二供加上陶瓷膜是有意義的，目前天健水務(wù)的陶瓷膜水處理技術(shù)已在水廠、學(xué)校、黨校、公園以及家庭等多個場所進行安裝使用?！?/p>

天健水務(wù)，深耕水務(wù)行業(yè)20年，以“水保姆”的服務(wù)理念，實現(xiàn)了從“有水喝”、“喝好水”到“健康水”的社會責(zé)任。對于陶瓷膜技術(shù)未來的發(fā)展，天健水務(wù)提出三點建議：

加大陶瓷膜技術(shù)宣傳、政策扶持：積極宣傳陶瓷膜技術(shù)的優(yōu)勢，推動其在水處理中的推廣應(yīng)用；加強陶瓷膜技術(shù)交流，盡快形成行業(yè)、國家設(shè)計規(guī)范；由國家積極出臺政策，引導(dǎo)行業(yè)發(fā)展；

提高制膜技術(shù)，降低制備成本：研發(fā)陶瓷膜支撐體原料，利用建筑垃圾或自來水廠產(chǎn)生的污泥，變廢為寶，降低制備成本；研發(fā)陶瓷膜支撐體結(jié)構(gòu)，提升物理反洗效能；研發(fā)陶瓷納濾膜產(chǎn)品，充分發(fā)揮陶瓷膜技術(shù)優(yōu)勢，提升凈水工藝、技術(shù)；研發(fā)陶瓷膜新型材料，增加陶瓷膜的通量、降低運行壓力；研發(fā)陶瓷膜集成技術(shù)，增加陶瓷膜的通量、降低運行壓力；提高陶瓷膜的裝填密度，增加陶瓷膜面積，減少占地；

拓展應(yīng)用領(lǐng)域：推進并實現(xiàn)水處理全領(lǐng)域應(yīng)用，市政自來水廠水質(zhì)提升；海水淡化、凈水純水；應(yīng)急供水、一體化裝備；工業(yè)廢水、園區(qū)廢水；市政污水、有機污水；含油廢水、焦化廢水。

最后，陳鋒表示：“陶瓷膜技術(shù)應(yīng)用推廣，未來可期！天健水務(wù)將始終遵循‘水’循環(huán)的企業(yè)文化，即企業(yè)對員工負(fù)責(zé)、員工為客戶服務(wù)、客戶予企業(yè)信賴，形成天地人的良性循環(huán)，生生不息。上善若水，知行合一，做好水，做好水，就是行善積德。水是生命之源，自然界需要干凈的水，人類更加需要安全健康的水，任重而道遠(yuǎn)。同時，天健水務(wù)也在尋找“陶”同“瓷”合的天行健伙伴，尋求合作代理，誠聘營銷技術(shù)，志同道合有識之士，一同解決行業(yè)難題，共同推動行業(yè)發(fā)展！”

編輯：李丹