國家863 科技專項“膜法水深度處理集成技術”課題簡介

(本專題供稿:寧波水藝膜科技發展有限公司 黃建元)

2011 年，以沁園集團股份有限公司膜科技事業部(現寧波水藝膜科技發展有限公司)為主要課題研究承擔單位，浙江大學、同濟大學、東華大學、中科院材料所、寧波理工學院等五家科研院校作為參與單位，共同研究的“膜法水深度處理集成技術”被列入國家高技術研究發展計劃(863 計劃，2012AA03A605)，項目研究內容分解如圖1 所示。研發人員經過數年的努力，基本解決以下四大關鍵技術:

圖1 “膜法水深度處理集成技術”課題任務分解Fig.1 Task Decomposition Diagram of Membrane for Advanced Water Treatment

(1)從原料預處理、制備膜絲、特殊后處理三個方面出發進行全面改性，使得膜表面的親水性得到了永久保存。親水化處理后的產品經過特殊處理成為干態膜片，避免了潮濕環境導致的細菌滋生、產品變質等現象，給產品的運輸、保存與安裝帶來了方便。

(2)PVDF 簾式超濾膜的孔徑控制在0.05 μm以內，在壓力的作用下，原液在膜內或膜外流動，其中的溶劑或小分子可以透過膜，經收集而成為超濾液，而其中的各類懸浮固體顆粒、膠體、微生物、細菌等雜質被截留在膜外。膜對水中懸浮物截留率高，產水濁度小于0. 1 NTU，可以實現對細菌的完美截留。

(3)不僅對分離層均勻的孔徑結構進行精密控制，還保證了支撐層的海綿狀遞增孔徑結構，結合膜的永久親水改性降低了水的透過阻力，使得膜絲的純水通量在25 ℃條件下達到2 000 ±50 L/m2·h·bar。膜組件還具有足夠的機械支撐，保證流道通暢，沒有流動死角和靜水區，并達到剝離強度＞0.7 MPa，泡壓＞0.1 MPa 的技術參數水準。

(4)研發了適合高強度復合膜的獨特封膠技術，膠層與膜絲緊密連接，成品渾然一體，無斷絲、打結等瑕疵。對容易斷裂的中空膜根部與澆鑄層結合部位采用了根部保護技術，實現了根部與環氧樹脂澆鑄層的柔性連接。膠水采用優質材質，避免膠水溢出物進入水中導致水質變差。

產品的主要性能與國內外主流產品對比如表1所示。

表1 寧波水藝增強型PVDF 中空纖維膜與國內外同類型產品的對比Tab.1 Comparision of Reinforced PVDF Hollow-Filber Membrane between Ninbo Shuiyi and Other Products at Home