在市政水處理領域，近年來有兩個典型的案例吸引了眾人的目光――上海世博園區的直飲水系統和北京奧運會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的處理方法如過濾、消毒等，而是采用了21世紀的高新技術――膜技術。膜技術較傳統水處理方法的優勢何在？發展是否已成熟？是否迎來了大規模推廣的時機？這已經成為膜行業內專家學者、企業家和市政水界人士最為關注的話題。
    　　
    　　
    飲用水標準追隨國際水平  一二代處理技術無法勝任
    　　
    　　
    據了解，目前我國廢水、污水排放量以每年18億噸的速度增加。預計到今年底，中國的污水排放將達到640億噸。而根據國家統計局數據顯示，“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變革。
   

　　中國工程院院士、哈爾濱工業大學教授李圭白介紹說，我國第一代水凈化工藝（混凝―沉淀―過濾―氯消毒）發明于20世紀初，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）研發于20世紀70年代，可解決有機物等化學安全性問題。但隨著20世紀末新出現的“兩蟲”（賈第鞭毛蟲和隱孢子蟲）問題和藍綠藻問題，導致前兩代工藝都無法勝任，迫切需要開發新的第三代凈水工藝。此外，新國標《生活飲用水衛生標準》（GB5749-2006）已于2007年7月1日開始執行。新國標要求的飲用水檢測指標由過去的35項增加至106項，質量標準大大提高，已經達到歐盟標準。根據住房和城鄉建設部規劃要求，新國標將于2012年開始強制執行。因此飲用水處理技術升級換代已迫在眉睫。
   

　　同濟大學環境科學與工程學院教授于水利認為，當前市政水體系是統一化、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一的處理方式。以達標排放為目標的開放式水處理系統已經不能適應市政水處理的要求。實現市政水的循環利用，是解決市政水問題的有效途徑。所以應該根據不同的用途，構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的技術來實現。
   

　　中國膜工業協會秘書長劉憲秋接受CCIN記者采訪時說：“國務院已經確定了36個大中城市應該達到‘全收集、全處理’的目標，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。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，正以不可阻擋之勢引起水處理技術的重大變革。膜法市政水處理將迎來一個大發展的高潮。城市讓生活更美好，化工膜技術讓城市更美好。”
   

　　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域。中國工程院院士、國家海洋局杭州水處理技術中心研究員高從?杲檣芩擔?早在20世紀50年代，為解決水危機，美國從1952年起專設鹽水局，不斷推進水資源和脫鹽的技術進步。日本的水再生90計劃、水膜21計劃和水膜21新計劃大力促進膜科技的研究和進步。歐洲通過BRITE計劃和尤里卡計劃等推動膜技術的發展。隨著飲用水法規越來越嚴格和水資源的短缺，以及膜技術的不斷進步，膜法在飲用水處理方面的優勢越來越明顯，發揮的作用也越來越大。膜技術以其無相變、高效節能、適應范圍廣、操作簡便等特點在分離和凈化領域已廣泛應用，在飲用水凈化方面的優勢和潛力也已成為共識。

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

      “工業腎臟”發力市政主戰場  貴族產品進入尋常百姓家
    　　
    　　
      專家們口中的膜，不同于我們日常生活中用到的塑料薄膜，而是一種高分子聚合物。它強度高、柔韌性好，具有很強的選擇分離性，被稱為21世紀的“工業腎臟”。膜產品性能優良已是公認的。不過在此前很長一段時間內，它被認為是貴族產品，無法進入尋常百姓家，因此在市政領域的應用很少。膜技術最早用于對水質要求極高的工業領域，例如半導體、電子、制藥超純水、工業純水、高壓鍋爐補給水等，后來逐步應用于各種工業廢水處理。現在由于水源污染加劇和飲用水水質標準提高的雙重壓力，膜技術也過渡到市政領域的自來水、中水、回用水等涉及國計民生的水處理主戰場。專家們表示，膜產品現在已經逐步走向平民化，產品價格大幅下降，大規模的應用業績也初步顯現。
   

　　上海市政工程設計研究總院資深總工程師沈裘昌認為，膜技術是高新技術領域發展最快的領域之一。多個具有標志意義的大型膜法市政水務工程、污水回用工程、海水淡化工程的建成，標志著我國膜工業正在不斷發展壯大。近20年來我國采用聚氯乙烯材料開發出了優質的超濾膜，使超濾處理工藝的建設和運行成本有了很大幅度的下降。由于超濾工藝的建設和運行成本已接近傳統工藝成本，引起了業界的廣泛關注。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7230萬元，運行成本1.14元/立方米。與常規水廠已基本相當。如果能解決膜的運行壽命問題，則運行成本還可進一步下降。從現在已經進行的工程看，目前膜法市政水處理已經到了可以大規模推廣應用的時候。
   

　　清華大學環境科學與工程系教授黃霞說：“膜應用推廣的形勢一片大好。膜生物反應器技術處理出水水質良好、裝置容積負荷大、占地省；有利于各類微生物截留，污染物去除能力強；可強化脫氮除磷效果。我國膜生物反應器從1990年開始，經歷了實驗室小試、中試研究、小規模示范階段，以及數百噸/天規模的實際工程；2003年出現了數千噸/天規模的城市污水、工業廢水處理實際工程；2006年出現了萬噸/天以上規模的工程，如2006年5月投入運行的北京市密云縣4.5萬立方米/天膜生物反應器工程。”
   

　　黃霞介紹說，截至2009年底，我國規模在1萬噸/天以上的膜生物反應器工程約有30個，其中最大規模的是湖北省十堰市神定河膜生物反應器工程（設計能力11萬噸/天）。2010年已有7個大型膜生物反應器在建，累計處理能力大于33萬噸/天。2011年數個大型膜生物反應器工程已簽約。但膜生物反應器能否長期、安全、穩定運行是關系著膜產業能否長期發展的關鍵。
   

　　藍星東麗膜科技（北京）有限公司技術總監朱列平與膜打交道近20年了。他接受CCIN記者采訪時說：“以反滲透膜產品為例，現在它在全世界的運用很多，相關項目也越做越大。這與膜產品的性能提高和成本下降直接相關。從最初的膜產品上市到現在，膜的脫鹽率提高了10倍，而操作壓力降低了10倍，因此膜產品的綜合性能改進了100倍。同時由于技術的進步和生產規模的擴大，膜的制造成本和銷售價格下降了一半以上。再加上高效能源回收裝置等的應用，膜系統運行成本也已經下降了一半左右。這就是為什么現在反滲透膜在全世界廣泛運用的原因。”
    　　
   
　　專家警告投資最忌“一窩蜂”  質量技術管理環環不能松
    　　
    　　
    與工業領域不同，市政領域的水處理有其特殊性。劉憲秋提醒說，如果說以前膜產品是直接面向工業和企業的，那么現在面向市政，就是直接與居民生活相關。這就不允許有半點閃失。試想如果因為膜產品質量或技術問題而導致水質不達標，對于飲用水來講，這樣的危害是無法估量的。因此，膜企業面臨著比以前更加嚴峻的考驗，必須在產品、技術、管理上下功夫。
   

　　多位企業負責人向CCIN記者反映，膜產品進軍市政領域在帶來巨大機遇的同時，也向我們提出了更高的要求和挑戰。我們壓力大得經常睡不著覺。
   

　　沈裘昌也表示了同樣的擔心：“盡管目前膜法市政水處理推廣時機成熟了，但是必須要保證質量，把好質量關。我比較擔心的是市場出現魚目混珠現象，讓膜法在市政領域的應用走了樣。由于膜產品的質量很難辨別，國家應該出臺相應政策或采取措施把好準入門檻。假如有部分質量不合格產品進入市政領域，就會把整個膜技術給糟蹋掉，影響自己行業的聲譽，引發大家對膜產品的信任危機。”
   

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

　　李圭白還認為，膜技術一窩蜂式的發展不會有利于這個行業的可持續發展。在洶涌的發展浪潮中，大部分項目會成功，也會有小部分的項目面臨失敗。盡管失敗的項目比例小，但是帶來的負面影響是巨大的。同時，一窩蜂式的發展也勢必會帶來惡性競爭，阻礙膜行業整體進步。“所以，膜技術發展需要走持續發展道路，需要穩扎穩打。”李圭白說。
   

　　對于一些前瞻性的問題，業界也開始考慮。于水利接受CCIN記者采訪時說：“當膜材料開始在市政領域大規模應用時，還應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模應用的因素。因此必須要開展這些前瞻性的研究。”

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