中國“膜法”解決缺水難題
2020-03-20
走在渤海邊的鹽堿地，一望無際的荒涼。沒有干凈的水，什么也干不了。如今，薄薄的濾膜解決了缺水難題。
“十二五”水體污染控制與治理重大專項中，住房城鄉建設部支持的“飲用水處理用PVDF膜組件及裝備產業化”課題組，在長江、黃河、淮河、海河流域各地建起三十幾個“膜法”水廠，每天濾出近百萬噸凈水。
膜過濾，安全高效
8月中旬，記者來到天津市南港工業區輸配水中心工程參觀。南港工業區建筑在鹽堿地上。地上是白花花的鹽，再深的井里也沒有淡水。占地面積將近10萬平方米，每天生產5萬噸自來水的輸配水中心，是南港工業區唯一的水源。天津膜天膜公司為水廠提供核心技術——超濾膜凈化設備。
記者在這里見識了自來水的生產過程。水廠原水來自灤河，水庫水經過泵站加壓，經由一條聚酯輸水干線而來。原水加入絮凝劑后，在一條幾十個網格羈絆的迂回線路上，出現大量絮狀物，再流入斜板沉淀池去除絮狀物。之后才進入“超濾系統”，跟膜親密接觸。
所謂的膜，是一根根“膜絲”并聯而成。膜絲是長達1.8米、如蘭州拉面粗細的一根管，內徑0.7毫米，外徑1.2毫米。看似光滑的膜絲表面密布著納米級的細小孔洞，水從膜絲外表面流過，通過孔洞滲進膜內，大大小小的顆粒物和微生物被攔截。
一百來根膜絲，集束成一管超濾膜組件。南港水廠里，有1200個這樣的組件。原水加壓送入膜組件后,晶瑩剔透的濾后水源源不斷地流出來，就是能飲用的干凈水了。細菌、藻類、膠體和細小顆粒物被擋在膜外。
臟顆粒會附著膜上，影響其工作，因此膜也需要天天清洗。最常用的是反向清洗，干凈的水由膜絲內壓向膜絲外，把臟顆粒沖掉，還可以送入壓縮空氣來強化反沖洗效果。清洗后的污水，從膜組件的排污口排出。到了一定時候,需要進行化學清洗，讓膜恢復過濾能力。如果維護得當，膜的壽命可以超過六年。
天津膜天膜公司負責的輸水工程，自2013年5月正式運行﹔等二期建成后，其供水能力將翻倍。超濾膜系統穩定、高效。其運行成本為一噸水不到一毛五分錢。單位產能成本為每噸不到300元。天津膜天膜公司以前主打污水處理,在水專項的支持下,成功進入飲用水市場，成為水專項的一個亮點。山東泰安三合8萬噸水廠等十來家項目，都應用了他們的技術。
膜制造，國貨發力
2011年開始資助的水專項飲用水產業化課題，針對當時國產超濾膜存在的性能不穩定、競爭力不強的問題，開展膜分離設備規模化生產關鍵技術研究，研發低成本、高性能的系列化和成套化超濾膜設備，為超濾膜技術在城鎮水廠和農村飲用水中大規模應用提供保障，提升國內膜企業的競爭力。該課題由天津膜天膜公司主持，山東招金膜天公司、蘇州膜華公司是子課題承擔單位。
在山東招金膜天公司，記者看到了膜的生產過程，高分子原料從紡絲機里抽出長長一根細管，在液體里定型成膜絲。一百來根膜絲，在“案板”上人工捆扎成束，然后放入特制液體浸泡，慢慢從米黃色變為象牙白。
膜是用高分子材料PVDF(聚偏氟乙烯)做成的，從掃描顯微鏡下看它的橫截面，密布著孔眼，平均孔徑不到0.03微米，相當于頭發絲的三千分之一。經中科院專家楊敏的“科普”，記者才明白：其工藝是將“成孔劑”混入PVDF，做成管狀長絲后，再把成孔劑溶解掉，留下了凍豆腐一樣的孔網結構。各家企業的成孔劑配方，以及加工工藝都有所不同。
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