我國水處理用超濾膜取得新成果
居臨水而食百谷，故黃河長江流域成為文明繁衍之地。但人們在享受水的滋潤的同時，也不斷地污染著水的純潔。于是，可持續的愿望，讓人們開始了控制水污染的行動。我國“水體污染控制與治理”重大專項已經全面展開并取得成效。最近，水專項飲用水主題“飲用水處理用PVDF膜組件及裝備產業化”課題即將迎接專項班組織的驗收，意味著我國水處理用超濾膜在自主知識產權和國產化方面又取得了新成果。
突破關鍵技術：從膜到膜組件
飲用水處理的目標是最大程度地提高水質，以往解決這一問題需要很長的技術流程，處理效率較低，而且水質穩定性也很難保證。近年來出現的超濾膜技術，由于具有工藝流程短、設備緊湊、操作運行自動化程度高、穩定可靠等特點，越來越受到青睞。其中，高性能膜材料是整個膜技術的核心，但這項產品一直為少數國際大公司壟斷。
在“飲用水處理用PVDF膜組件及裝備產業化”課題中，天津膜天膜科技股份有限公司、山東招金膜天有限責任公司、蘇州膜華材料科技有限公司分別承擔一個子課題。經過三年的研究，各子課題均順利完成了課題目標，實現了一系列關鍵技術的突破。
首先，課題突破了熱法（濕法）中空纖維膜生產技術。課題研發的該產品采用新的水溶性混合稀釋劑的制膜體系，徹底改變了傳統工藝模式，實現了重大工藝創新。該產品具有高強度、大通量、抗污染、長壽命的特點，性能指標達到國際先進水平。而且，其生產成本比傳統工藝降低了30%，從而改變了超濾膜產品成本居高不下的現狀，使高端膜產品在市政飲用水工程中的推廣應用成為現實。而以此產品為核心的膜集成技術將進一步成為飲用水處理的基礎技術。
在成功制備出中空纖維膜的基礎上，三家子課題的承擔者分別研制定型了各自的膜組件，以及大型模塊化系統。如膜天膜公司完成飲用水專用壓力式UOT640D、浸沒式ST635D兩個膜組件，山東招金膜天公司的壓力式MTUF、浸沒式MTFPA組件，蘇州膜華公司的壓力式IMEM、浸沒式ISMF（C、D型）兩個系列三種型式的組件產品。三家還在膜組件基礎上，各自定型生產了適用于市政飲用水處理的模塊化水處理系統，將技術應用于實際當中。
圍繞超濾膜及組件的研制生產，三家子課題承擔者還實現了其他多項創新。如在研制生產熱法中空纖維膜過程中，完善了紡絲復配添加劑技術以及原料配置與添加技術與裝備，實現了標準化監控。再如實現了壓力式、浸沒式膜組件及組器優化集成裝備化關鍵技術創新，以及膜法安全飲用水處理集成工藝創新等。
正是在這一系列突破創新的基礎上，新型膜法飲用水處理在實踐中收到良好效果，也為科研提供了實證數據。
提高國產化率：從產業基地到示范試點
關鍵技術的突破創新，僅是打破壟斷的基礎，大規模的生產能力則是實現廣泛應用的必要條件。三家子課題的承擔者為此分別在超濾膜組件裝備產業化上投入了很多力量，使產業化以及實際應用獲得很大發展。
天津膜天膜公司目前已建成年生產能力為150萬平方米的PVDF中空纖維超濾膜及組件生產基地。同時建成了具有標志意義的大型膜法市政飲水處理示范工程兩個，即江蘇常州金壇第三自來水廠5萬噸（每天）飲用水工程和天津南港工業區5萬噸（每天）輸配水中心工程。前者以CMF超濾膜組件為核心，解決了當地太湖水藻類污染嚴重的困擾。后者也以CMF為核心，工程膜系統實際電耗、折舊費等運行成本低于每噸水0.15元，體現了非常高的經濟性，滿足了南港工業區所屬工業和生活用水的需求，為工業區發展起到了奠基作用。此外，膜天膜公司還建立了其他7個水處理工程，以及30個農村及小型飲用點，每天處理水規模共達到595.35噸。
山東招金膜天公司新增了適用于PVDF中空超濾膜的生產線，建立了產業化基地，目前每年產能達160萬平方米。該課題建立了河北滄州綠源、安徽淮南袁莊2座膜法飲用水處理應用示范工程，前者設計超濾裝置5套360支PVDF超濾膜組件，處理33600平方米/天飲用水，后者設計2臺機組，產水5040平方米/天。此外，在河北、山東、河南、黑龍江等地累計建成11項總處理規模14.01萬平方米/天的超濾飲用水工程，并在山東完成了22個農村和小型供水應用點的建設，為農村提供了飲用水凈化方案。
蘇州膜華公司現有廠房1.4萬平方米，建成2條熱法中空纖維膜及組件專用生產線，年生產能力78萬平方米。該子課題建立了示范工程2座，一是2011年7月投入運行的上海徐涇水廠市政飲用水膜法處理工程，采用浸沒式超濾工藝，處理規模1萬平方米/天，二是2013年12月泰安三合水廠市政飲用水處理示范工程，也采用浸沒式超濾工藝，處理規模為4萬平方米/天。此外，還在吳江、蘇州等地完成了14項農村及小型飲用水點建設。特別需要一提的是，膜華的熱法PVDF膜產品自2011至2013年用于市政給水的應用規模達到17.45平方米/天，取得了良好的經濟效益和應用效果。
值得指出的是，這三家公司在承擔課題之前在飲用水行業均沒有很好的工程應用基礎。在課題的支持下，他們經過自身的不懈努力，終于實現了生產技術以及工程應用的重大突破，編寫了新時期技術創新和產業化的一曲凱歌！
觀察
擴大自主知識產權：從創新平臺到人才培養
記者在采訪時了解到，這些子課題的承擔者雖然是企業，但在科研上投入了大量精力，并對課題內容孜孜以求，務臻完善。這應該是他們完成課題并取得豐富科研成果的原因。
天津膜天膜公司先后建立了膜材料研究室、分析實驗室、膜及組件性能檢測平臺、膜組件工藝研發及清洗平臺。招金膜天公司依托其他單位建立了一體化膜研發評價平臺，并獲得國家發改委的認定，平臺下包括7個專門實驗室。這些平臺和研究室、實驗室配備了先進的儀器設備，保證了研究的精密和成功。蘇州膜華公司則與同濟大學市政給水研究室、清華大學化工系合作，開展課題相關研究。
在數年的研究中，各子課題培養了一批年輕的技術人才，形成一支集膜材料開發、工程設計與運營、產業化制造和應用開發的專業化技術研發與工程應用隊伍。人才及自主知識是一種可延續、可應用的實力，已有的技術創新可以由人才去運用，未來所需的技術則可依靠這些人才去繼續創新。這正是課題強調自主知識產權和人才培養的意義所在。
據了解，經過這幾年的努力，課題承擔單位在我國飲用水處理用超濾膜市場的份額已經有了大幅度上升。但這只是第一步。今后水專項還會繼續支持相關產業化工作，支撐企業進一步提升我國飲用水超濾膜生產和工程應用水平。
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