纳米平板陶瓷膜污水处理技术及一体化装备通过鉴定-北极星水处理网

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2018年1月30日，中国环境保护产业协会在北京组织召开了广西碧清源环保投资有限公司研发的“纳米平板陶瓷膜污水处理技术及一体化装备”环境保护技术成果鉴定会。由中国工程院彭永臻院士、清华大学黄霞教授、天津市环境保护科学研究院王家廉教高、北京排水集团甘一萍教高、北京市市政工程设计研究总院宋桂杰教高、北京碧水源科技股份有限公司李锁定教高、北京北排膜科技有限公司艾冰副总经理等专家组成鉴定专家委员会。经鉴定，专家委员会一致认为该成果为污(废)水处理提供了一种高效实用的工艺及设备，在陶瓷膜污(废)水处理应用领域达到国际先进水平。

“纳米平板陶瓷膜污水处理技术及一体化装备”将“纳米平板陶瓷膜分离技术”与“污水生物处理技术”相结合形成纳米平板膜污水处理技术及一体化装备，优化了技术装备的关键应用参数，实现了污(废)水的高效处理。该装备采用的陶瓷膜具有强度高、抗酸碱、耐腐蚀、寿命长等优点，装备集成度与自动化水平高，运行灵活方便、稳定高效，可远程控制。

该技术装备适用于城镇生活污水处理、工业废水处理、农村生活污水处理、畜禽养殖及屠宰等领域的污(废)水处理，已应用于广西贺州旺高污水处理厂、广西梧州平浪污水处理厂等十多个项目。经第三方检测机构检测，污水处理后达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918-2002)一级A标准要求。

陶瓷膜又称无机陶瓷膜，是以无机陶瓷材料经特殊工艺制备而成的非对称膜。主要以不同规格的氧化铝、氧化锆、氧化钛和氧化硅等无机陶瓷材料作为支撑体，经表面涂膜、高温烧制而成。商品化的陶瓷膜通常具有三层结构(多孔支撑层、过渡层及分离层)，呈非对称分布，过滤精度涵盖微滤、超滤、纳滤级别。与传统的有机膜相比，陶瓷膜具有耐高温、耐酸碱和高机械强度等优秀性能，已成为膜领域发展迅速且极具应用前景的膜材料之一。然而，除了在日本自来水处理领域被大量使用，高成本一直是陶瓷膜在商业化上的一大瓶颈。

近几年来，随着制造业规模经济的发展，陶瓷膜的生命周期成本也逐渐达到了增长的零界点，在保有高性能的前提下进一步降低成本成为这一领域的重要发展趋势。我国无机膜元件性能及技术指标已能够达到国外同类产品水平，随着陶瓷膜生产工艺的成熟和成本的降低，大量陶瓷膜将应用于污水处理、中水回用等原本只能使用有机膜的领域，应用前景广阔。

纳米陶瓷膜与普通陶瓷膜对比具有以下优点：(1)纳米涂层的功能导致陶瓷膜表面改性，通过纳米颗粒负载，改变陶瓷膜的孔径分布，提升膜截留精度，同时膜通量也较普通陶瓷膜大，提高了处理效果，降低了占地面积。(2)普通陶瓷材料质地较脆，韧性、强度较差(在100℃下显微硬度低于2000kN/mm2)，当普通陶瓷成为纳米陶瓷后，品粒尺寸减小，故材料的硬度和强度提高，在100℃下纳米陶瓷显微硬度为13000kN/mm2。(3)化学稳定性好，耐酸、耐碱、耐有机溶剂。在普通的涂料中,添加适当的纳米颗粒,可以大幅提高涂料的悬浮稳定性、耐水洗性、附着力、光洁度、抗老化性等，并在高温环境下具有优异的隔热保温效果，不脱落、不燃烧，耐水、防潮，无毒、对环境没有污染。(4)使用寿命长。普通陶瓷由于其韧性差，受到撞击后容易在撞击区出现显微破坏、垮晶、界面破坏、裂纹扩展等一系列破坏过程，从而降低了陶瓷材料的抗弹性能。纳米陶瓷高活性和耐冲击的性能可有效提高抗弹能力，增强抗烧蚀性和抗冲击性，延长使用寿命。从目前使用情况来看，使用寿命至少达15年。(5)抗微生物污染能力强，纳米涂层使得陶瓷膜表面不容易与微生物发生作用，膜表面抗污染能力强。

在水处理领域纳米平板陶瓷膜较有机膜的优势：(1)耐酸碱、耐高温，膜通量高，分离精度高，因此适用范围更广，除一般市政生活污水外，还可以处理含难生物降解有机物、油及化学药品的废水;(2)使用寿命长且生命周期成本更经济;(3)抗微生物污染能力强，降低了清洗曝气量，更节能;(4)适应高压自动反洗，保持膜持续通量和工艺稳定运行，减轻了日常保养工作量，节省了维护成本。

纳米平板陶瓷膜污水处理工艺级装备通常投资与常规膜生物反应器工艺投资成本相当，若综合考虑其生命周期成本以及出水标准、占地面积、中水回用、进水水质处理、污泥综合处理等方面，纳米平板陶瓷膜污水处理技术具有一定的优势。

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