超濾作為一種膜分離技術(shù),是目前世界水處理領(lǐng)域研究的熱點之一。超濾對去除水中微米級的顆粒優(yōu)于常規(guī)水處理技術(shù)中的過濾能力,而且還具有去除過濾所不具備的納米級微粒的能力,符合了飲用水水質(zhì)不斷提高的要求和工業(yè)給水預(yù)處理的要求。
超濾技術(shù)給水處理的不足及研發(fā)方向
從目前國內(nèi)外采用超濾技術(shù)的水廠運行狀況來看,超濾技術(shù)在給水處理方面的應(yīng)用目前主要存在以下幾點不足:
1)超濾膜無法對溶解態(tài)有機污染物有效去除,如耗氧量、UV254、氨氮等。
2)使用過程中可能會產(chǎn)生膜絲斷裂現(xiàn)象,致使原水直接通過破損膜絲進入產(chǎn)水側(cè),影響出水水質(zhì),
3)膜系統(tǒng)受溫度影響較大。水溫較高時,水的黏度較大,若通量保持不變,則會造成TMP以及膜阻力系數(shù)較大幅度上升,以致頻繁觸發(fā)反洗膜通量迅速下降。氣溫很低時,膜殼內(nèi)存水可能會因低溫結(jié)冰而對膜絲造成傷害。
4)直接采用超濾膜過濾時存在嚴重的膜污染問題,膜污染主要由較低的無機鹽,膠體和溶解性有機物及污泥、膜自身生物降解產(chǎn)物等引起。
針對以上不足,超濾技術(shù)研發(fā)重點應(yīng)集中在以下方面:
①針對水中可溶性有機污染物開發(fā)以超濾技術(shù)為核心的組合處理工藝,提高超濾膜凈水技術(shù)的處理效果。
?、诓捎貌煌に囬_發(fā)新型耐熱耐寒膜品種,減少膜系統(tǒng)因溫度變化幅度過大而產(chǎn)生的不良影響。通過研究不同膜對不同污染物的敏感性,研發(fā)新型膜材料,優(yōu)化膜組件的構(gòu)造,提高膜絲強度。
?、弁ㄟ^進一步研究超濾膜的污染機理,針對污染物特性開發(fā)新型組合膜清洗工藝及清洗劑。同時研究生物技術(shù)在膜清洗方面的應(yīng)用,使膜清洗方法不再局限于當(dāng)前的物理清洗和化學(xué)清洗兩大類。
④改進現(xiàn)有膜組件生產(chǎn)工藝,優(yōu)化膜系統(tǒng)配置技術(shù)及操作條件,提高產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。
超濾技術(shù)的市場及前景分析
2005-2010年期間處理量超過1萬t/d的超濾膜產(chǎn)品在凈化飲用水方面的應(yīng)用占據(jù)了約40%以上的份額。據(jù)中國膜工業(yè)協(xié)會根據(jù)近幾年膜工業(yè)發(fā)展速度和經(jīng)濟建設(shè)的需求分析預(yù)測:
“2015年,我國膜市場需求可望超過200億元,將占到世界總量的10%~15%。
在經(jīng)過了投入期后,我國有機分離膜市場得到迅速發(fā)展。而超濾膜作為目前為止有效的水預(yù)處理方法,在國內(nèi)市場開始迅速增長。雖然相對于反滲透膜強大的市場占有率,目前超濾膜還沒有形成較大占據(jù)局面,但是在近2,3年來超濾膜開始翻倍增長,進入發(fā)展關(guān)鍵時期。
“近幾年,在中國,采用膜技術(shù)凈化飲用水的項目逐漸增多,這些項目未來必將使超濾膜應(yīng)用的市場份額排名首位。
超濾膜技術(shù)在MBR、海水淡化預(yù)處理以及廢水回用這3個領(lǐng)域的應(yīng)用基本上平分秋色,各占據(jù)20%左右的市場份額。然而,目前在中國,超濾膜在廢水回用領(lǐng)域占據(jù)著更大的市場份額,在國內(nèi)水工業(yè)市場,超濾技術(shù)已在電力、鋼鐵,化工等工業(yè)廢水處理領(lǐng)域得到較多應(yīng)用。隨著經(jīng)濟社會發(fā)展,大規(guī)模廢水處理工程將越來越多,為超濾膜技術(shù)開辟了廣闊的市場空間。近幾年我國開始進入嚴重缺水期,水質(zhì)污染也逐漸成為我國城市安全供水的大障礙。城市生活污水處理和中水回用將成為解決未來城市水資源危機的有效途徑之一。因此超濾膜在未來市政污水處理市場將會具有廣闊的市場空間。
隨著膜技術(shù)的發(fā)展進步以及膜價格的逐步降低,用超濾技術(shù)在一定程度上取代傳統(tǒng)的深度處理單元已經(jīng)逐漸成為現(xiàn)實。但仍需要在膜組件、膜系統(tǒng)的自主研發(fā)上多投入人力和財力。通過開發(fā)新工藝來解決超濾膜在運行時需要更加嚴格的原水水質(zhì)要求、膜污染導(dǎo)致的膜使用壽命縮短等問題,增加膜品種,提高膜技術(shù)應(yīng)用的工藝設(shè)計、系統(tǒng)成套能力,提高產(chǎn)業(yè)化程度,嚴格控制工藝參數(shù)。這樣,就能使超濾膜技術(shù)在飲用水處理的過程中得到更為廣泛的發(fā)展,使飲用水處理的出水水質(zhì)得到進一步提高。
原標(biāo)題:超濾膜技術(shù)未來的發(fā)展方向和市場前景分析