為了指導(dǎo)膜行業(yè)健康發(fā)展，中國膜工業(yè)協(xié)會日前向業(yè)內(nèi)下發(fā)了《分離膜“十二五”發(fā)展規(guī)劃》（下稱《規(guī)劃》）。《規(guī)劃》中提到，目前水處理方面的應(yīng)用已占到國內(nèi)分離膜市場85％的份額，單項處理能力已達(dá)到5萬—10萬立方米/日，單項工程合同金額超過億元人民幣大關(guān)。就分離膜研究、生產(chǎn)和應(yīng)用的總體規(guī)模而言，我國現(xiàn)已與北美、歐洲并駕齊驅(qū)，并很快將躍居世界首位。
包括這份《規(guī)劃》在內(nèi)，至少有7項最新的規(guī)劃、文件涉及水處理與分離膜。膜，正成為“十二五”政策交叉支持的“會合點”。對中國方興未艾的水處理產(chǎn)業(yè)來說，“膜”力已然初顯。
從北京西郊的蓮石路一路往西，過了永定河便是門頭溝，四下里豁然開朗。遠(yuǎn)處，起伏的山巒裹著濃濃綠意直撲眼前，近處則是幾座人工湖水色斑斕，令人仿佛瞬間完成從人間到仙境的穿越。門頭溝區(qū)再生水廠就坐落于此。
“是不是感覺這兒的空氣比市區(qū)好得多？北京市已把這里定位為西部生態(tài)涵養(yǎng)發(fā)展區(qū)，我們廠則是實現(xiàn)這一步的重要環(huán)節(jié)。”該廠項目主管李萬意對本報記者說。
每天，他所在的水廠從門頭溝南城地區(qū)和沿線村落收集大量市政與生活污水，借助一種膜生物反應(yīng)器（MBR）技術(shù)將污水變?yōu)楦咂焚|(zhì)的再生水，年供水量高達(dá)1400萬噸。這些再生水除用于當(dāng)?shù)氐木G化灌溉、道路澆灑、建筑沖廁外，更有一部分直接注入被譽為北京母親河的永定河及人工湖，成為當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)治理與水質(zhì)修復(fù)的幕后功臣。
記者隨后從負(fù)責(zé)運營門頭溝區(qū)再生水廠的碧水源公司獲悉，上述膜生物反應(yīng)器所用到的主要材料是一種俗稱PVDF膜的中空纖維微濾膜，屬于分離膜的一種。以膜為基礎(chǔ)進(jìn)行污水處理的工藝就被稱為膜法水處理工藝。
和傳統(tǒng)的沙濾、絮凝沉淀等方式相比，用膜法處理污水不僅能得到優(yōu)質(zhì)的水源，更避免了用化學(xué)方法所造成的二次污染，故當(dāng)下成為各地水處理市場的主流選擇，在海水淡化、垃圾滲濾液處理等領(lǐng)域均有著廣泛應(yīng)用。
步入門頭溝區(qū)再生水廠的廠區(qū)，率先看到的既非廠房，也非水泵，卻是一個籃球場大小的池塘，居中架著木質(zhì)觀景臺，一角則設(shè)計成微型瀑布，清泉汩汩流淌。
“這個池子的水源其實就是我們生產(chǎn)的再生水——原先都是污水，但現(xiàn)在甚至可以養(yǎng)魚。”李萬意笑說。
記者隨后在進(jìn)水車間看到，這些在池中看來透明澄澈的清水，處理前卻是渾濁污穢、臭氣熏天。只有經(jīng)過預(yù)處理、生化處理、膜分離、剩余污泥處理、中水回用這五大單元的處理程序之后，污水才“脫胎換骨”成為一泓清泉。
這其中，最關(guān)鍵的兩個步驟就是生化處理和膜分離——兩者合在一起即是將高效膜分離技術(shù)與活性污泥法相結(jié)合的所謂“膜生物反應(yīng)器技術(shù)”。
“污水中最多的就是有機物，通過活性污泥中的微生物可以顯著降解有機物。”李萬意解釋說。
順著他所指的方向，記者看到三大片組合生化池內(nèi)盡是死氣沉沉的土黃色污泥，但細(xì)觀之下卻可發(fā)現(xiàn)污泥表面在不斷發(fā)生輕微的騰挪與變化。
“這是因為底下有攪拌器攪拌，用以加快有機物的降解。而每個生化池的作用也不一樣，如厭氧池負(fù)責(zé)除磷，缺氧池就負(fù)責(zé)脫氮。”李萬意說。
經(jīng)過這一步之后，污水就來到最核心的區(qū)域——膜池。只見池中的污水起伏跌宕，有如滾燙沸騰的巖漿；兩邊池壁上則探出20余根管狀物，直插入“巖漿”中，仿佛翻江倒海的蛟龍。
“這些管子里裝的就是PVDF膜。通過膜分離后，污水中的污泥被留在外面，潔凈水則被抽出。另外，有部分管道是用來向池中打入壓縮空氣，為的是讓膜絲充分?jǐn)[動。”李萬意說，“如果不擺動的話，則膜絲很快就會被污泥堵塞。”
在他看來，傳統(tǒng)水廠出來的水水質(zhì)差，根本達(dá)不到國家一級A的水平，但用膜生物反應(yīng)器處理的水已經(jīng)優(yōu)于國家一級A了。
記者稍后在碧水源的產(chǎn)品陳列室中見到了PVDF膜的廬山真面目——一根根密密排列的白色細(xì)管，具有良好的親水性和抗拉強度。
“這些膜絲被泡在污水中，通過一定的壓力就可使水通過膜絲中的孔隙被抽取出來。由于孔徑非常細(xì)小，連肉眼都看不見，因此能阻隔大部分細(xì)菌、大分子有機物等。”碧水源有關(guān)人士介紹說。
他指出，通常這么細(xì)的膜絲加上中間有孔隙，很容易被拉斷，但碧水源生產(chǎn)的膜絲抗拉強度卻可達(dá)到200牛頓，這是由于膜絲中加入了自主研發(fā)的內(nèi)襯，從而大幅提高了強度。
“目前我們在國際上和GE、三菱同處第一梯隊；第二梯隊有西門子等；其余公司都算第三梯隊。”碧水源董事長文劍平告訴本報記者，第一梯隊的PVDF膜抗拉強度能達(dá)到200牛頓，通量為25—27（單位L/m2/h，下同），使用壽命達(dá)到5—10年。而第二梯隊的膜抗拉強度只有11牛頓，15的通量，2—3年的使用壽命，“第三梯隊就不用提了，只有4牛頓以下，10的通量，1年的使用壽命。”
他表示，國內(nèi)很多水處理項目一開始為了省錢都用了“第三梯隊”的膜，但僅過了一年就會去找碧水源重做項目，“我們做了很多這樣的事情。人們會發(fā)現(xiàn)，第三梯隊的膜就算價格再低也不敢用”。
這或許正是為什么碧水源從上市之初就受到強烈追捧的原因之一。
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