在市政水處理領(lǐng)域，近年來有兩個(gè)典型的案例吸引了眾人的目光――上海世博園區(qū)的直飲水系統(tǒng)和北京奧運(yùn)會(huì)北小河污水再生工程。它們的特殊之處在于，在給水和排水方面采用的不是傳統(tǒng)的處理方法如過濾、消毒等，而是采用了21世紀(jì)的高新技術(shù)――膜技術(shù)。膜技術(shù)較傳統(tǒng)水處理方法的優(yōu)勢何在？發(fā)展是否已成熟？是否迎來了大規(guī)模推廣的時(shí)機(jī)？這已經(jīng)成為膜行業(yè)內(nèi)專家學(xué)者、企業(yè)家和市政水界人士最為關(guān)注的話題。
    　　
    　　
    飲用水標(biāo)準(zhǔn)追隨國際水平  一二代處理技術(shù)無法勝任
    　　
    　　
    據(jù)了解，目前我國廢水、污水排放量以每年18億噸的速度增加。預(yù)計(jì)到今年底，中國的污水排放將達(dá)到640億噸。而根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，“十一五”期間，我國在供水、污水處理、中水回用和排水、水污染防治等方面的總投資超過1萬億元，全國新建污水處理廠1000多座。到今年底，我國城市污水處理率將達(dá)70%以上。但目前的問題是，我國城市水處理市場迫切需要新技術(shù)變革。
   

　　中國工程院院士、哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授李圭白介紹說，我國第一代水凈化工藝（混凝―沉淀―過濾―氯消毒）發(fā)明于20世紀(jì)初，可解決飲用水的傳染病生物安全性問題；第二代凈水工藝（第一代工藝+臭氧―顆粒活性炭）研發(fā)于20世紀(jì)70年代，可解決有機(jī)物等化學(xué)安全性問題。但隨著20世紀(jì)末新出現(xiàn)的“兩蟲”（賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲）問題和藍(lán)綠藻問題，導(dǎo)致前兩代工藝都無法勝任，迫切需要開發(fā)新的第三代凈水工藝。此外，新國標(biāo)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB5749-2006）已于2007年7月1日開始執(zhí)行。新國標(biāo)要求的飲用水檢測指標(biāo)由過去的35項(xiàng)增加至106項(xiàng)，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)大大提高，已經(jīng)達(dá)到歐盟標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部規(guī)劃要求，新國標(biāo)將于2012年開始強(qiáng)制執(zhí)行。因此飲用水處理技術(shù)升級(jí)換代已迫在眉睫。
   

　　同濟(jì)大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院教授于水利認(rèn)為，當(dāng)前市政水體系是統(tǒng)一化、通用化的水利用模式，例如飲用水、洗漱用水、沖廁用水等均采用統(tǒng)一的處理方式。以達(dá)標(biāo)排放為目標(biāo)的開放式水處理系統(tǒng)已經(jīng)不能適應(yīng)市政水處理的要求。實(shí)現(xiàn)市政水的循環(huán)利用，是解決市政水問題的有效途徑。所以應(yīng)該根據(jù)不同的用途，構(gòu)建多元的市政水體系，不要大馬拉小車，也不要小馬拉大車。這就迫切需要更先進(jìn)的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。
   

　　中國膜工業(yè)協(xié)會(huì)秘書長劉憲秋接受CCIN記者采訪時(shí)說：“國務(wù)院已經(jīng)確定了36個(gè)大中城市應(yīng)該達(dá)到‘全收集、全處理’的目標(biāo)，而北京這樣的缺水城市還提出了首都污水‘全收集、全處理、全回用’的‘三全’目標(biāo)。污水深度處理可供選擇的方法不多，其中膜法是比較理想的選擇。以膜法為核心的水處理技術(shù)，正以不可阻擋之勢引起水處理技術(shù)的重大變革。膜法市政水處理將迎來一個(gè)大發(fā)展的高潮。城市讓生活更美好，化工膜技術(shù)讓城市更美好。”
   

　　此外，全球淡水資源十分有限，而海水資源極其豐富。因此將海水淡化后供飲用，也是世界各國一直在探索的領(lǐng)域。中國工程院院士、國家海洋局杭州水處理技術(shù)中心研究員高從?杲檣芩擔(dān)?早在20世紀(jì)50年代，為解決水危機(jī)，美國從1952年起專設(shè)鹽水局，不斷推進(jìn)水資源和脫鹽的技術(shù)進(jìn)步。日本的水再生90計(jì)劃、水膜21計(jì)劃和水膜21新計(jì)劃大力促進(jìn)膜科技的研究和進(jìn)步。歐洲通過BRITE計(jì)劃和尤里卡計(jì)劃等推動(dòng)膜技術(shù)的發(fā)展。隨著飲用水法規(guī)越來越嚴(yán)格和水資源的短缺，以及膜技術(shù)的不斷進(jìn)步，膜法在飲用水處理方面的優(yōu)勢越來越明顯，發(fā)揮的作用也越來越大。膜技術(shù)以其無相變、高效節(jié)能、適應(yīng)范圍廣、操作簡便等特點(diǎn)在分離和凈化領(lǐng)域已廣泛應(yīng)用，在飲用水凈化方面的優(yōu)勢和潛力也已成為共識(shí)。

    　　廣東恩平市綠源環(huán)境工程技術(shù)有限公司采用微孔濾膜技術(shù)研發(fā)的凈水器。 （李明湛 攝）

      “工業(yè)腎臟”發(fā)力市政主戰(zhàn)場  貴族產(chǎn)品進(jìn)入尋常百姓家
    　　
    　　
      專家們口中的膜，不同于我們?nèi)粘Ｉ钪杏玫降乃芰媳∧ぃ且环N高分子聚合物。它強(qiáng)度高、柔韌性好，具有很強(qiáng)的選擇分離性，被稱為21世紀(jì)的“工業(yè)腎臟”。膜產(chǎn)品性能優(yōu)良已是公認(rèn)的。不過在此前很長一段時(shí)間內(nèi)，它被認(rèn)為是貴族產(chǎn)品，無法進(jìn)入尋常百姓家，因此在市政領(lǐng)域的應(yīng)用很少。膜技術(shù)最早用于對(duì)水質(zhì)要求極高的工業(yè)領(lǐng)域，例如半導(dǎo)體、電子、制藥超純水、工業(yè)純水、高壓鍋爐補(bǔ)給水等，后來逐步應(yīng)用于各種工業(yè)廢水處理。現(xiàn)在由于水源污染加劇和飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)提高的雙重壓力，膜技術(shù)也過渡到市政領(lǐng)域的自來水、中水、回用水等涉及國計(jì)民生的水處理主戰(zhàn)場。專家們表示，膜產(chǎn)品現(xiàn)在已經(jīng)逐步走向平民化，產(chǎn)品價(jià)格大幅下降，大規(guī)模的應(yīng)用業(yè)績也初步顯現(xiàn)。
   

　　上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院資深總工程師沈裘昌認(rèn)為，膜技術(shù)是高新技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展最快的領(lǐng)域之一。多個(gè)具有標(biāo)志意義的大型膜法市政水務(wù)工程、污水回用工程、海水淡化工程的建成，標(biāo)志著我國膜工業(yè)正在不斷發(fā)展壯大。近20年來我國采用聚氯乙烯材料開發(fā)出了優(yōu)質(zhì)的超濾膜，使超濾處理工藝的建設(shè)和運(yùn)行成本有了很大幅度的下降。由于超濾工藝的建設(shè)和運(yùn)行成本已接近傳統(tǒng)工藝成本，引起了業(yè)界的廣泛關(guān)注。以5萬噸/天的水廠為例，采用超濾―納濾工藝（60％采用納濾膜），其工程造價(jià)7230萬元，運(yùn)行成本1.14元/立方米。與常規(guī)水廠已基本相當(dāng)。如果能解決膜的運(yùn)行壽命問題，則運(yùn)行成本還可進(jìn)一步下降。從現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)行的工程看，目前膜法市政水處理已經(jīng)到了可以大規(guī)模推廣應(yīng)用的時(shí)候。
   

　　清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系教授黃霞說：“膜應(yīng)用推廣的形勢一片大好。膜生物反應(yīng)器技術(shù)處理出水水質(zhì)良好、裝置容積負(fù)荷大、占地省；有利于各類微生物截留，污染物去除能力強(qiáng)；可強(qiáng)化脫氮除磷效果。我國膜生物反應(yīng)器從1990年開始，經(jīng)歷了實(shí)驗(yàn)室小試、中試研究、小規(guī)模示范階段，以及數(shù)百噸/天規(guī)模的實(shí)際工程；2003年出現(xiàn)了數(shù)千噸/天規(guī)模的城市污水、工業(yè)廢水處理實(shí)際工程；2006年出現(xiàn)了萬噸/天以上規(guī)模的工程，如2006年5月投入運(yùn)行的北京市密云縣4.5萬立方米/天膜生物反應(yīng)器工程。”
   

　　黃霞介紹說，截至2009年底，我國規(guī)模在1萬噸/天以上的膜生物反應(yīng)器工程約有30個(gè)，其中最大規(guī)模的是湖北省十堰市神定河膜生物反應(yīng)器工程（設(shè)計(jì)能力11萬噸/天）。2010年已有7個(gè)大型膜生物反應(yīng)器在建，累計(jì)處理能力大于33萬噸/天。2011年數(shù)個(gè)大型膜生物反應(yīng)器工程已簽約。但膜生物反應(yīng)器能否長期、安全、穩(wěn)定運(yùn)行是關(guān)系著膜產(chǎn)業(yè)能否長期發(fā)展的關(guān)鍵。
   

　　藍(lán)星東麗膜科技（北京）有限公司技術(shù)總監(jiān)朱列平與膜打交道近20年了。他接受CCIN記者采訪時(shí)說：“以反滲透膜產(chǎn)品為例，現(xiàn)在它在全世界的運(yùn)用很多，相關(guān)項(xiàng)目也越做越大。這與膜產(chǎn)品的性能提高和成本下降直接相關(guān)。從最初的膜產(chǎn)品上市到現(xiàn)在，膜的脫鹽率提高了10倍，而操作壓力降低了10倍，因此膜產(chǎn)品的綜合性能改進(jìn)了100倍。同時(shí)由于技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，膜的制造成本和銷售價(jià)格下降了一半以上。再加上高效能源回收裝置等的應(yīng)用，膜系統(tǒng)運(yùn)行成本也已經(jīng)下降了一半左右。這就是為什么現(xiàn)在反滲透膜在全世界廣泛運(yùn)用的原因。”
    　　
   
　　專家警告投資最忌“一窩蜂”  質(zhì)量技術(shù)管理環(huán)環(huán)不能松
    　　
    　　
    與工業(yè)領(lǐng)域不同，市政領(lǐng)域的水處理有其特殊性。劉憲秋提醒說，如果說以前膜產(chǎn)品是直接面向工業(yè)和企業(yè)的，那么現(xiàn)在面向市政，就是直接與居民生活相關(guān)。這就不允許有半點(diǎn)閃失。試想如果因?yàn)槟ぎa(chǎn)品質(zhì)量或技術(shù)問題而導(dǎo)致水質(zhì)不達(dá)標(biāo)，對(duì)于飲用水來講，這樣的危害是無法估量的。因此，膜企業(yè)面臨著比以前更加嚴(yán)峻的考驗(yàn)，必須在產(chǎn)品、技術(shù)、管理上下功夫。
   

　　多位企業(yè)負(fù)責(zé)人向CCIN記者反映，膜產(chǎn)品進(jìn)軍市政領(lǐng)域在帶來巨大機(jī)遇的同時(shí)，也向我們提出了更高的要求和挑戰(zhàn)。我們壓力大得經(jīng)常睡不著覺。
   

　　沈裘昌也表示了同樣的擔(dān)心：“盡管目前膜法市政水處理推廣時(shí)機(jī)成熟了，但是必須要保證質(zhì)量，把好質(zhì)量關(guān)。我比較擔(dān)心的是市場出現(xiàn)魚目混珠現(xiàn)象，讓膜法在市政領(lǐng)域的應(yīng)用走了樣。由于膜產(chǎn)品的質(zhì)量很難辨別，國家應(yīng)該出臺(tái)相應(yīng)政策或采取措施把好準(zhǔn)入門檻。假如有部分質(zhì)量不合格產(chǎn)品進(jìn)入市政領(lǐng)域，就會(huì)把整個(gè)膜技術(shù)給糟蹋掉，影響自己行業(yè)的聲譽(yù)，引發(fā)大家對(duì)膜產(chǎn)品的信任危機(jī)。”
   

　　GE水處理及工藝過程處理公司產(chǎn)品經(jīng)理羅敏說：“市政水處理是個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，膜材料是系統(tǒng)中的重要部分。就好像膜材料本身是一匹布，在市政中的應(yīng)用就像把布做成衣服。如果裁縫的手藝不好的話，制作的成衣也不會(huì)好。因此提高膜法水處理的系統(tǒng)工程效率也至關(guān)重要。”
   

　　李圭白還認(rèn)為，膜技術(shù)一窩蜂式的發(fā)展不會(huì)有利于這個(gè)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在洶涌的發(fā)展浪潮中，大部分項(xiàng)目會(huì)成功，也會(huì)有小部分的項(xiàng)目面臨失敗。盡管失敗的項(xiàng)目比例小，但是帶來的負(fù)面影響是巨大的。同時(shí)，一窩蜂式的發(fā)展也勢必會(huì)帶來惡性競爭，阻礙膜行業(yè)整體進(jìn)步。“所以，膜技術(shù)發(fā)展需要走持續(xù)發(fā)展道路，需要穩(wěn)扎穩(wěn)打。”李圭白說。
   

　　對(duì)于一些前瞻性的問題，業(yè)界也開始考慮。于水利接受CCIN記者采訪時(shí)說：“當(dāng)膜材料開始在市政領(lǐng)域大規(guī)模應(yīng)用時(shí)，還應(yīng)該考慮膜完成使命后的處理問題。在3~5年的膜使用壽命結(jié)束后，更換下來的廢棄膜該怎么處理，這可能也是限制其大規(guī)模應(yīng)用的因素。因此必須要開展這些前瞻性的研究。”

清華大學(xué)的中水處理站采用先進(jìn)的膜生物反應(yīng)器技術(shù)，每年可減少35萬多噸的污水排放量。 （新華社 供圖）