城市水處理需求不斷增長(cháng)，陶瓷膜隨著(zhù)中國農村分散式供水需求的不斷增長(cháng)正在不斷推廣應用。9月13日，浙江天行健水務(wù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“天健水務(wù)”）董事長(cháng)陳鋒在“2023（第八屆）供水高質(zhì)量發(fā)展論壇”上介紹了基于陶瓷膜的低碳短流程高品質(zhì)現代化飲用水技術(shù)與裝備研發(fā)及示范。

陳鋒

陶瓷膜行業(yè)面臨的新機遇與新挑戰

飲用水廠(chǎng)迎來(lái)新的挑戰。2023年4月，新版《生活飲用水衛生標準》開(kāi)始執行，GB 5749-2006 的106項調整到97項，相關(guān)指標（嗅味物質(zhì)、消毒副產(chǎn)物）規定更為嚴苛。陳鋒指出，這其實(shí)恰好是陶瓷膜的發(fā)展機遇。

大家所認知的膜主要以有機膜為主，專(zhuān)注于陶瓷膜的天行健水務(wù)用了5年的時(shí)間學(xué)習了“什么叫做膜”，弄清楚陶瓷膜和有機膜之間的區別，把國際和國內上所有的陶瓷膜基本全部進(jìn)行了應用和研究，并研發(fā)和生產(chǎn)出自己的陶瓷膜。

目前，無(wú)機膜中的陶瓷膜因其優(yōu)異的材料性能，已成為膜領(lǐng)域發(fā)展最迅速、最具有應用前景的膜材料之一。

陶瓷膜水處理“短流程”工藝——未來(lái)水處理發(fā)展的方向

陶瓷膜飲用水水處理工藝（健康水）

陶瓷膜水處理工藝流程主要是“氣浮+陶瓷膜”。陳鋒介紹，一些人認為氣浮是用于污水處理領(lǐng)域，事實(shí)上，膜在過(guò)濾的時(shí)候怕的不是無(wú)機物濁度，1400濁度（NTU）的污水進(jìn)來(lái)，對陶瓷膜沒(méi)有任何的影響，照樣能夠保證200的通量。膜怕的是有機物，特別是農村用水看著(zhù)很干凈，實(shí)際上里面含有大量的腐殖酸和絮凝狀膠體物，這類(lèi)物質(zhì)對膜有重要的影響，導致膜很難清洗，需要使用化學(xué)清洗方法。在工藝應用過(guò)程中，經(jīng)過(guò)十年的努力，天健水務(wù)發(fā)現氣浮可以有效去除這類(lèi)物質(zhì)，所以認為“氣浮+陶瓷膜”是一組非常好的搭檔。

陳鋒介紹，在應用過(guò)程中發(fā)現，臭氧和陶瓷膜也是一對很好的搭檔，可以作為短流程工藝去推廣。前面的原水就用次氯酸鈉、高錳酸鉀、粉末活性炭作為應急投加藥劑，平時(shí)能不加盡量不加，就像家里用的感冒藥、胃藥、頭痛藥，備著(zhù)但不用。因為用濁度的方法無(wú)法檢測有機物的含量高低，是否啟用氣浮主要關(guān)注跨膜壓差，如果反洗間隔時(shí)間小于6小時(shí)，說(shuō)明原水水質(zhì)發(fā)生了變化。我們用跨膜壓差的波動(dòng)來(lái)自動(dòng)檢測原水有機物含量是否增加，判斷氣浮是否需要開(kāi)啟，如果不需要開(kāi)啟氣浮，則直接用短流工藝。

如果藻類(lèi)問(wèn)題比較嚴重，如鐵錳超標，加入臭氧，對陶瓷膜而言則是邊用邊清洗，但是有機膜不適合，因為有機膜抗氧化效果沒(méi)有陶瓷膜好。針對余氯問(wèn)題，天健水務(wù)自主生產(chǎn)的次氯酸鈉發(fā)生器可以確保管網(wǎng)的余氯。

陳鋒談到，“氣浮+陶瓷膜”是農村飲用水常用的標準流程，公司最近有一個(gè)項目全部采用“氣浮+陶瓷膜”工藝，聯(lián)用效果非常好。

陶瓷膜主要包括片式陶瓷膜、板式陶瓷膜和管式陶瓷膜，目前市場(chǎng)應用主要以板式陶瓷膜為主。從公司十多年的應用經(jīng)驗來(lái)看，板式陶瓷膜不太適合飲用水的應用，比較適用于污水處理，因為它會(huì )讓清洗變得復雜，而化學(xué)清洗會(huì )給供水廠(chǎng)運行管理帶來(lái)很大的麻煩。

陶瓷膜機械強度卓越，化學(xué)穩定性強，運行維護簡(jiǎn)單，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(cháng)，廢膜可循環(huán)。陳鋒介紹，陶瓷膜最大的特性就是耐壓、抗壓，反洗可達到6~9公斤，但是板式陶瓷膜把它的優(yōu)點(diǎn)浪費掉了，變成了有機膜的板式運行，這是非?？上У?。

“陶瓷膜的缺點(diǎn)是初始投資成本高，產(chǎn)品種類(lèi)少，應用待提高。關(guān)于初始投資成本，如果從全生命周期來(lái)看，陶瓷膜與進(jìn)口的超濾膜價(jià)格基本持平?！?/p>

陶瓷膜基本上以?xún)葔菏綖橹?，板式膜為外壓式。內壓式膜的好處是容易清洗，沒(méi)有死角。天健水務(wù)目前正在研究取消反清洗的工藝，這與傳統有機膜的清洗方式是完全相反的。外壓式膜的死角比較多，有機膜的堵塞往往是兩邊膜端產(chǎn)生了很大的堵塞。

陶瓷膜污堵與清洗后示意圖

陶瓷膜應用在鐵錳超標10倍的情況下，拆下來(lái)看里面的陶瓷膜堵塞情況如上圖的左方圖片，在空氣中放了兩個(gè)禮拜，再裝上去，已經(jīng)沒(méi)有通量，完全堵住了。經(jīng)過(guò)酸洗和堿洗之后，通量已經(jīng)恢復到了200，上圖右方是清洗之后的圖片。

有機膜污堵后清洗的難度比較大，如上圖所示。

陶瓷膜垃圾滲濾液項目污堵情況

陳鋒介紹，上圖是陶瓷膜垃圾滲濾液項目污堵情況，在排污端進(jìn)行清洗的時(shí)候，出來(lái)的已經(jīng)不是泥水，而是像面條一樣的泥漿了。但在這樣的情況陶瓷膜還是可以正常運行。

“減人減藥”、“短流程”、“高品質(zhì)”、“無(wú)人值守”是現代化飲用水處理工藝追求的目標，也是天健水務(wù)研發(fā)創(chuàng )新一如既往追求的目標，陶瓷膜水處理的短流程工藝代表著(zhù)未來(lái)水處理發(fā)展的方向。

陶瓷膜在全國多地推廣，十萬(wàn)噸規模項目即將誕生

編輯：徐冰冰

天健水務(wù)在行業(yè)領(lǐng)跑和深耕二十年，國內首家將陶瓷膜在飲用水中做了積極的探索和應用，該工藝設備已在全國多地，迅速推廣。陳鋒介紹，目前做的項目案例規?；径荚?千噸以下，還沒(méi)有達到萬(wàn)噸級規模，但是國內馬上就會(huì )出現第一個(gè)十萬(wàn)噸規模的陶瓷膜應用示范案例。

陶瓷膜在市政供水、農村供水、二次供水和農村污水四個(gè)方面都得到了廣泛的應用。

市政供水方面，陶瓷膜的使用壽命長(cháng)；出水水質(zhì)穩定，不受原水水質(zhì)波動(dòng)的影響；可以和傳統的飲用水凈化工藝有機結合，成為飲用水廠(chǎng)的補充工藝及深度處理工藝，進(jìn)一步保障了水廠(chǎng)供水的安全性。

在日本，應用陶瓷膜技術(shù)處理飲用水最多，大約有118座以上的污水廠(chǎng)使用陶瓷膜，運行最久的陶瓷膜水廠(chǎng)至今已經(jīng)有30年了，最大規模為17萬(wàn)噸/天。

陶瓷膜也在新加坡蔡厝港（Choa Chu Kang)水廠(chǎng)實(shí)現應用，運行規模是18萬(wàn)噸/天。

陶瓷膜在英國也有應用，英國水處理公司SouthStaffs Water透露其正在進(jìn)行陶瓷膜過(guò)濾工藝升級其HamptonLoade水處理廠(chǎng)，該項目預計在2024年8月竣工，屆時(shí)每天可以生產(chǎn)2.1億升（5500萬(wàn)加侖）水，可為70萬(wàn)用戶(hù)提供服務(wù)，而這也意味著(zhù)該工廠(chǎng)將成為全球最大的陶瓷膜水處理工廠(chǎng)。

此外，陶瓷膜還在丹東太平灣自來(lái)水廠(chǎng)（3600m3/d）得到應用。

常山宋畈自來(lái)水廠(chǎng)（2400m3/d）

陶瓷膜有一個(gè)特點(diǎn)，出廠(chǎng)水沒(méi)有波峰，按照正常的情況下，濁度永遠在0.05以下的，沒(méi)有反洗水的濁度波動(dòng)。上圖是在常山的項目，陳鋒介紹，該項目也是沒(méi)有氣浮裝置的，2400m3/d ，沒(méi)有硬化地面，直接在上面設計了鋼棚結構。

湖南藍山陶瓷膜水處理系統（5000噸/日）

上圖是湖南藍山陶瓷膜水處理系統（5000噸/日），用了5天時(shí)間安裝，2天調試實(shí)現通水，解決了疫情第一年湖南藍山縣的缺水問(wèn)題。

嘉興貫涇港水廠(chǎng)陶瓷膜項目（5000噸/日）

上圖是目前在嘉興貫涇港水廠(chǎng)的陶瓷膜項目（5000噸/日），項目已經(jīng)運行半年，計劃運行一年，也是為了后面做陶瓷膜和超濾膜應用實(shí)驗。

福建福鼎小白鷺水廠(chǎng)（240m3/d）

進(jìn)水和出水效果對比

在農村供水中，陶瓷膜工藝流程短，占地面積小，相比常規工藝，短流程水處理工藝即可穩定保障出水水質(zhì)。適用于苛刻環(huán)境，抗微生物能力強，無(wú)論是溪溝水、小水塘等農飲水水源受限地，亦可穩定運行，保障出水水質(zhì)。

福鼎小白鷺農飲水進(jìn)水水質(zhì)情況

湖南邵陽(yáng)隆回向家村自來(lái)水廠(chǎng)（500m3/d）

上虞章鎮泰山村農村飲用水處理系統（480噸/日）

福建福鼎赤溪村城鄉供水一體化項目（720噸/日）

福建福鼎上庵農村飲用水處理系統（500噸/日）

陶瓷膜在農村飲用水中的應用

             陶瓷膜在二次供水中的應用（未來(lái)社區項目）

天健水務(wù)結合氣浮預處理及絮凝消毒工藝為一體的全新水處理凈水裝置，采用全自動(dòng)運行，充分解決了農飲水供水的難點(diǎn)和痛點(diǎn)。該工藝成套設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)導的廣泛好評與高度贊揚。

編輯：徐冰冰