陶瓷膜行业面临的新机遇与新挑战

来源：中国水网

饮用水厂迎来新的挑战。2023年4月，新版《生活饮用水卫生标准》开始执行，GB 5749-2006 的106项调整到97项，相关指标（嗅味物质、消毒副产物）规定更为严苛。陈锋指出，这其实恰好是陶瓷膜的发展机遇。

大家所认知的膜主要以有机膜为主，专注于陶瓷膜的天行健水务用了5年的时间学习了“什么叫做膜”，弄清楚陶瓷膜和有机膜之间的区别，把国际和国内上所有的陶瓷膜基本全部进行了应用和研究，并研发和生产出自己的陶瓷膜。

目前，无机膜中的陶瓷膜因其优异的材料性能，已成为膜领域发展最迅速、最具有应用前景的膜材料之一。

陶瓷膜水处理“短流程”工艺——未来水处理发展的方向

陶瓷膜饮用水水处理工艺（健康水）

陶瓷膜水处理工艺流程主要是“气浮+陶瓷膜”。陈锋介绍，一些人认为气浮是用于污水处理领域，事实上，膜在过滤的时候怕的不是无机物浊度，1400浊度（NTU）的污水进来，对陶瓷膜没有任何的影响，照样能够保证200的通量。膜怕的是有机物，特别是农村用水看着很干净，实际上里面含有大量的腐殖酸和絮凝状胶体物，这类物质对膜有重要的影响，导致膜很难清洗，需要使用化学清洗方法。在工艺应用过程中，经过十年的努力，天健水务发现气浮可以有效去除这类物质，所以认为“气浮+陶瓷膜”是一组非常好的搭档。

陈锋介绍，在应用过程中发现，臭氧和陶瓷膜也是一对很好的搭档，可以作为短流程工艺去推广。前面的原水就用次氯酸钠、高锰酸钾、粉末活性炭作为应急投加药剂，平时能不加尽量不加，就像家里用的感冒药、胃药、头痛药，备着但不用。因为用浊度的方法无法检测有机物的含量高低，是否启用气浮主要关注跨膜压差，如果反洗间隔时间小于6小时，说明原水水质发生了变化。我们用跨膜压差的波动来自动检测原水有机物含量是否增加，判断气浮是否需要开启，如果不需要开启气浮，则直接用短流工艺。

如果藻类问题比较严重，如铁锰超标，加入臭氧，对陶瓷膜而言则是边用边清洗，但是有机膜不适合，因为有机膜抗氧化效果没有陶瓷膜好。针对余氯问题，天健水务自主生产的次氯酸钠发生器可以确保管网的余氯。

陈锋谈到，“气浮+陶瓷膜”是农村饮用水常用的标准流程，公司最近有一个项目全部采用“气浮+陶瓷膜”工艺，联用效果非常好。

陶瓷膜主要包括片式陶瓷膜、板式陶瓷膜和管式陶瓷膜，目前市场应用主要以板式陶瓷膜为主。从公司十多年的应用经验来看，板式陶瓷膜不太适合饮用水的应用，比较适用于污水处理，因为它会让清洗变得复杂，而化学清洗会给供水厂运行管理带来很大的麻烦。

陶瓷膜机械强度卓越，化学稳定性强，运行维护简单，亲水好通量高，水资源回收率高，分离性能好，运行成本低，使用寿命长，废膜可循环。陈锋介绍，陶瓷膜最大的特性就是耐压、抗压，反洗可达到6~9公斤，但是板式陶瓷膜把它的优点浪费掉了，变成了有机膜的板式运行，这是非常可惜的。

“陶瓷膜的缺点是初始投资成本高，产品种类少，应用待提高。关于初始投资成本，如果从全生命周期来看，陶瓷膜与进口的超滤膜价格基本持平。”

陶瓷膜基本上以内压式为主，板式膜为外压式。内压式膜的好处是容易清洗，没有死角。天健水务目前正在研究取消反清洗的工艺，这与传统有机膜的清洗方式是完全相反的。外压式膜的死角比较多，有机膜的堵塞往往是两边膜端产生了很大的堵塞。

陶瓷膜污堵与清洗后示意图

陶瓷膜应用在铁锰超标10倍的情况下，拆下来看里面的陶瓷膜堵塞情况如上图的左方图片，在空气中放了两个礼拜，再装上去，已经没有通量，完全堵住了。经过酸洗和碱洗之后，通量已经恢复到了200，上图右方是清洗之后的图片。

有机膜污堵后清洗的难度比较大，如上图所示。

陶瓷膜垃圾渗滤液项目污堵情况

陈锋介绍，上图是陶瓷膜垃圾渗滤液项目污堵情况，在排污端进行清洗的时候，出来的已经不是泥水，而是像面条一样的泥浆了。但在这样的情况陶瓷膜还是可以正常运行。

“减人减药”、“短流程”、“高品质”、“无人值守”是现代化饮用水处理工艺追求的目标，也是天健水务研发创新一如既往追求的目标，陶瓷膜水处理的短流程工艺代表着未来水处理发展的方向。