李圭白展望第三代城市飲用水凈化工藝
飲用水是人類(lèi)生活的必需品,與人類(lèi)的生活息息相關(guān)。飲用水的凈化情況是人們關(guān)心的焦點(diǎn)問(wèn)題。今天,在2008城市水業(yè)戰(zhàn)略論壇上,中國(guó)工程院院士、哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授李圭白為大家詳細(xì)地講解了城市飲用水凈化工藝的發(fā)展歷程。
李院士介紹到,在20世紀(jì)初研發(fā)出的混凝—沉淀、過(guò)濾、氯消毒凈水工藝,可稱(chēng)為第一代城市飲用水凈化工藝。而面對(duì)第一代水處理工藝不能對(duì)無(wú)害物進(jìn)行控制的弊端,第二代城市飲用水凈化工藝應(yīng)運(yùn)而生,這就是深度處理工藝,也就是在第一代工藝的后面增加臭氧,顆;钚蕴康墓に,這樣一個(gè)工藝是非常成功的,它對(duì)控制水中間的有毒有害的有機(jī)物是非常有效的,所以在國(guó)外作為一種通用的工藝使用,在我們國(guó)內(nèi)也有,特別是大城市有一批水廠采用這樣的工藝。而第二代工藝去除水中有機(jī)污染物也有一定的限度,同時(shí)也存在著一些其它的生物性問(wèn)題。
20世紀(jì)末又提出來(lái)飲用水的生物穩(wěn)定性問(wèn)題,所謂生物穩(wěn)定性就是說(shuō)出廠水在輸送和儲(chǔ)存過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)微生物增殖現(xiàn)象,是不具有生物穩(wěn)定性的水,這是另一個(gè)新出現(xiàn)的重大生物安全性問(wèn)題。而對(duì)于生物安全性問(wèn)題,怎么來(lái)解決它最好呢?李圭白院士表示,發(fā)展膜過(guò)濾是非常有效的手段。李院士解釋到,水中間微生物病毒大概是20個(gè)納米左右,細(xì)菌就是幾百個(gè)納米,原生動(dòng)物就是幾個(gè)微米,藻類(lèi)是幾個(gè)微米。這么一個(gè)尺寸的微生物,我們用我們現(xiàn)在所知道的超濾膜反滲透,微濾膜不足以將病毒和細(xì)菌全部去除,但是超濾孔徑大概是幾個(gè)納米,這三種膜是可以將水中間的微生物全部去除的,當(dāng)然這里頭所說(shuō)的反滲透法儲(chǔ)存量,壓力都非常高,可能不適用于城市社會(huì)飲水的使用條件,而納濾到目前我們國(guó)家在技術(shù)上沒(méi)有完全過(guò)關(guān),所以大量供應(yīng)納濾膜到目前我們國(guó)家供應(yīng)上還是有困難的。超濾膜還是可以的,并且價(jià)格已經(jīng)降低到可以接受的地步,所以說(shuō)我們國(guó)家選擇超濾膜來(lái)提高水的生物安全性是比較可行的一個(gè)方案。
因此,一個(gè)以超濾膜為核心技術(shù)的第三代城市飲水凈化工藝正向我們走來(lái),三類(lèi)水源水經(jīng)過(guò)安全氧化強(qiáng)化混凝,然后生物活性炭,然后超濾,安全消毒,最后進(jìn)入飲用水。這是我們把超濾膜用到生活飲水上去,以這個(gè)為核心再加上膜前和膜后處理,組成一個(gè)組合工藝,這就是我們所說(shuō)的第三代城市飲用水凈化工藝。
膜用于飲用水在國(guó)外發(fā)展非常快,1996年超濾膜市場(chǎng)總處理水量大約在20萬(wàn)立方米,到2006年處理水量800萬(wàn)立方米每天,并且正在呈加速增長(zhǎng)的趨勢(shì),在歐洲有33座一萬(wàn)噸以上的超濾膜水廠,英國(guó)也有100多座城市水廠采用了超濾,處理水量達(dá)到了110萬(wàn)噸,在亞洲日本的膜濾水廠達(dá)到了400萬(wàn)噸,這包括超濾、納濾和反滲透。目前國(guó)外大概還有幾座30萬(wàn)噸級(jí)的超濾膜水廠。
我們國(guó)家臺(tái)灣去年在高雄建立了30萬(wàn)噸水廠,超濾膜是我們國(guó)內(nèi)的廠家供應(yīng)的。近年在大陸陸陸續(xù)續(xù)建立了一些中小型的超濾水廠,據(jù)了解中間有的產(chǎn)水能力達(dá)到兩萬(wàn)噸,現(xiàn)在正在醞釀的有一批大型的10萬(wàn)噸以上的大型超濾膜水廠,這也是指日可待的,在國(guó)內(nèi)也是呈現(xiàn)快速發(fā)展的趨勢(shì)。
最后李圭白院士表示,21世紀(jì)的水處理是膜的時(shí)代,更應(yīng)該是“超濾膜的時(shí)代”。
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