便宜的膜引領(lǐng)直飲水時(shí)代 中國(guó)超濾膜技術(shù)世界領(lǐng)先
摁下龍頭開關(guān)，俯下身，清冽的凈水呈拋物線注入口中。世博期間，很多國(guó)人游客在直飲水臺(tái)上找到了當(dāng)年“撅尾巴管兒”的感覺。這是我國(guó)第一次大規(guī)模地使用了先進(jìn)的直飲水技術(shù)，很多人頭一回直觀體驗(yàn)到直飲水的味道。
世博園區(qū)使用的是我國(guó)自主研發(fā)直飲水系統(tǒng)，采用“活性炭＋PVC合金超濾膜＋紫外線”組合處理工藝，多道處理工序和200多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)中技術(shù)含量最高的便是膜技術(shù)。
蒸汽機(jī)、電話、電影、汽車、飛機(jī)、電視機(jī)、計(jì)算機(jī)……曾在世博會(huì)上相繼登場(chǎng)，繼而深刻改變著人類生產(chǎn)和生活方式。膜過濾技術(shù)，有可能“步此后塵”。
系統(tǒng)原理：三道屏障保證直飲水質(zhì)量
“直飲水是直接在用戶終端直接進(jìn)行凈化，并活化、能量化，模擬自然水的凈化體系進(jìn)行處理。它沒有污染、充滿生命活力、符合人體生理需要，這種技術(shù)在歐美、日本等已成熟。” PVC合金超濾膜發(fā)明人陳良剛說(shuō)。
該系統(tǒng)處理工藝技術(shù)思路是：活性炭有效去除水中的各種小分子有機(jī)物，降低色度和嗅味；PVC超濾膜徹底去除水中的懸浮顆粒、細(xì)菌、病毒、膠體以及大分子有機(jī)物等。
“相比傳統(tǒng)的化學(xué)濾水方法，膜過濾屬于物理過程，解決了水的安全性問題，”陳良剛說(shuō)，“而紫外線有較強(qiáng)的殺菌效果，能起到進(jìn)一步安全防護(hù)作用。”
經(jīng)過這三道屏障保證，世博直飲水各項(xiàng)水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到了現(xiàn)行國(guó)家《飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》和《飲用凈水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》的要求，達(dá)到了衛(wèi)生部公布了直接飲用水的七項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。
再加上技術(shù)人員每天分三班24小時(shí)的維護(hù)，世博直飲水的渾濁度、pH值100%達(dá)標(biāo)，氨氮含量100%達(dá)標(biāo)，細(xì)菌總數(shù)合格率達(dá)99.99%。
“出水水質(zhì)優(yōu)于歐盟標(biāo)準(zhǔn)。”陳良剛說(shuō)。
核心技術(shù)：其形態(tài)：PVC塑料制成 布滿微孔
PVC合金超濾膜被稱為“核心過濾材料”，這層病毒去除率達(dá)到99．99％，水資源利用率達(dá)99％的“膜”，到底長(zhǎng)什么樣？
在蘇州立昇膜分離公司，記者見到了由PVC塑料制成的、表面布滿十萬(wàn)分之一毫米微孔的空心塑料管，有的為乳白色有的為淡黃色，如粉條般順滑。通過如此細(xì)密的微孔，根據(jù)不同水質(zhì)不同環(huán)境，采用內(nèi)壓膜和外壓膜方法能把臟水過濾成凈水。
其功用：世博會(huì)將節(jié)省350萬(wàn)噸自來(lái)水
“傳統(tǒng)凈水工藝采用混凝、沉淀、消毒等過程，所投放的藥劑可能在水中產(chǎn)生衍生物，對(duì)人體造成危害。膜過濾技術(shù)由于是物理篩分手段，不會(huì)對(duì)飲用水造成二次污染。原水直接進(jìn)膜池抽出來(lái)就是干凈水，不僅能夠節(jié)省土地70%，而且使水的回用率由95%提高到99%以上。拿上海市做例子，上海每天處理 1000萬(wàn)噸生活用水，如果采用膜過濾，每天可節(jié)約40萬(wàn)噸水，是典型的節(jié)能減排。”陳良剛說(shuō)。
據(jù)預(yù)測(cè)，上海世博會(huì)將迎來(lái)7000萬(wàn)人次的游客，以每位游客每天需要1.5升水計(jì)算，就是2.1億瓶500ml的瓶裝水。上海世博會(huì)直飲水項(xiàng)目節(jié)省了近350萬(wàn)噸自來(lái)水，減少了1760噸二氧化碳，相當(dāng)于幾座大山的塑料垃圾。
其背景：成本一度居高不下
膜處理技術(shù)起源于化工行業(yè)，發(fā)達(dá)國(guó)家從上世紀(jì)80年代開始將膜技術(shù)引入水處理。它占地面積小，物理篩分等優(yōu)點(diǎn)非常明顯。
然而由于國(guó)外的技術(shù)壟斷，膜的成本居高不下。“一臺(tái)松下桌上型凈水器僅僅使用了0.5平方米的膜，在中國(guó)賣到3000元。”陳良剛說(shuō)。上世紀(jì) 90年代起我國(guó)開始研究膜處理，清華大學(xué)燃?xì)怆姍C(jī)專業(yè)畢業(yè)的陳良剛是最早的鉆研者之一。
“國(guó)際膜行業(yè)，超濾膜產(chǎn)品主要是使用PE、PVDF材料作為原料。這些原料主要提供給生物和醫(yī)療行業(yè)，因?yàn)檫@些行業(yè)不計(jì)較成本，下游原材料就無(wú)法產(chǎn)業(yè)化。PVDF可以買到200多元一公斤。在研究比較了多種材料后，我發(fā)現(xiàn)PVC合金作為一種最廉價(jià)的工程塑料，有非常明顯的優(yōu)點(diǎn)：便宜、性能穩(wěn)定，缺點(diǎn)是：不耐光、不耐高溫，而做膜不需要在有強(qiáng)光和高溫的條件下處理污水和自來(lái)水。”陳良剛說(shuō)。
其結(jié)果：“高貴的膜平民化了。”
PVC材料生產(chǎn)超濾膜，西方有科學(xué)家研究過，也在西方的教科書里描述過，用PVC生產(chǎn)超濾膜存在理論上的可能，但從來(lái)就沒有人成功研發(fā)高性能的 PVC超濾膜。
在“十五”科技攻關(guān)項(xiàng)目中，陳良剛最終研發(fā)成功并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，該技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，膜性能與國(guó)際同類產(chǎn)品相當(dāng)，而價(jià)格僅相當(dāng)于國(guó)際水平的1/3，使高貴的膜實(shí)現(xiàn)“平民化”應(yīng)用推廣成為了可能。膜技術(shù)發(fā)展到今天，PVC超濾膜已經(jīng)成了最主要的膜產(chǎn)品之一。
“從某種角度說(shuō)，目前任何一個(gè)處理水的膜技術(shù)都是簡(jiǎn)單的，難的是又要處理好，又要成本低。”陳良剛欣慰地說(shuō)，“我把高貴的膜平民化了。”
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