飲水安全事關人的健康與生命。其重要性不言而喻。但由于環(huán)境和水源受到污染, 現(xiàn)在,飲水安全成了世人關注的一大問題。

水源、水質(zhì)受到污染是造成飲水不安全的主要禍根。

上個世紀末, 有刊物報道: 中國有90%以上的城市水域被嚴重污染。近年來, 松花江水被污染, 哈爾濱市民飲水告急, 如太湖藍藻滋生,沿湖居民飲水告急等等, 居民飲用水源、水質(zhì)被污染的事件時有發(fā)生。除此之外, 正常的居民飲水就安全了嗎? 否。就拿城鎮(zhèn)居民每天飲用的自來水來說, 安全問題也越來越讓人擔心。

城市自來水的發(fā)展雖然僅有兩百多年的歷史, 在我國還不到一百年, 但卻越來越難喝。

原因之一, 隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展, 工業(yè)廢水、廢棄物、農(nóng)藥、化肥以及生活污水中的各種洗滌劑等越來越多, 成分也越來越復雜, 對江、河、湖、海以及地下水源的污染越來越嚴重; 而現(xiàn)行的傳統(tǒng)的自來水處理工藝則難以將其清除干凈。

其二, 從自來水廠到用戶那漫長的自來水管網(wǎng)或因安裝、維修欠當, 或因年久失修, 或因其它偶然因素極易造成滲漏。從而, 使自來水在流經(jīng)管網(wǎng)時受到污染。

其三, 高層建筑的“二次供水”, 也對自來水造成程度不同的污染。

我國衛(wèi)生部在上個世紀中期曾做過調(diào)查統(tǒng)計, 當時, 我國有79%的人在飲用不良品質(zhì)或受二次污染的水, 危害健康的事故時有發(fā)生。那么, 怎樣才能保障飲水安全呢? 近年來, 我國政府投入了很大的人力、物力、 財力, 千方百計來解決人們的飲水安全問題。國家科技部、建設部在“十一·五”科技攻關規(guī)劃中專門設立了保障飲水安全項目, 其中有十多個專題, 從方方面面、各個環(huán)節(jié)來保障飲水安全。但遺憾的是, 十多個專題, 卻只字未提到“膜”?？梢?span>, 膜技術對飲用水行業(yè)還是陌生的。所以, 有必要重點談一談膜與飲水安全的關系。

當前, 影響飲水安全的最大禍根是污染; 因而, 保障飲水安全的主要措施就是防治污染, 清除 污染。防治污染、清除污染的辦法很多, 有物理方法、化學方法、生物方法等等。但以膜分離技術為核心, 適當配以其他方法, 則既方便、又徹底、讓人放心; 特別是不會引起再污染, 對節(jié)能減排十分有利。

膜分離技術是世界公認的當代十大高新技術之一。1987 年, 在日本東京召開的國際膜會議曾指出: “在二十一世紀的多數(shù)工業(yè)中, 膜過程將扮演戰(zhàn)略角色。”近二十年來, 許多國家, 包括我國在內(nèi), 都將研究開發(fā)膜技術列入國家重點發(fā)展規(guī)劃, 其發(fā)展速度是異常驚人的。廣州德膜科技便是以膜分離技術為核心，與清華大學膜研究中心結(jié)成緊密合作關系，專業(yè)從事有機高分子膜材料及相關產(chǎn)品研究、生產(chǎn)與應用的高新技術企業(yè)。

在現(xiàn)今的世界上, 已經(jīng)有日產(chǎn)33 萬噸飲用水的反滲透海水淡化廠, 用膜近萬平方米的超濾 紙漿廢水處理廠, 日處理數(shù)千噸地表水的微濾凈化廠。我國在上個世紀來, 膜行業(yè)的年產(chǎn)值僅有20 億元人民幣; 到2005 年 底, 年產(chǎn)值已突破百億元人民幣, 是五年前的5 倍。其中, 絕 大部分都用在水處理上?？梢哉f, 水處理特別是自然水的凈化是膜分離技術應用最早、最廣泛、技術最成熟、效益也是最 好的應用領域, 把膜分離技術作 為保障飲水安全的核心技術是 沒有問題的。

膜分離技術與傳統(tǒng)的分離、 凈化方法相比, 主要優(yōu)點是: 在常溫下進行, 無相態(tài)變化, 分離的精度高, 效率高, 節(jié)能, 無公害; 設備簡單, 占地空間小, 操作維修方便; 自動化程度高, 運行穩(wěn)定, 好管理。

膜分離技術是應用物理方法對流體物料進行分離、凈化的; 其基本原理是“篩分”即在分離膜上布有均勻的孔隙, 當在膜的一側(cè)給流體物料加壓時, 比膜孔隙小的物料就透過了膜, 而比孔隙大的物料則留在了膜的這一側(cè)。這樣, 溶液中的物料就按顆粒直徑的大小被分開了。

根據(jù)膜孔隙的大小, 目前, 市場上的分離膜主要有四大品種:

反滲透膜( RO)

反滲透膜是在膜兩側(cè)形成的壓差推動下, 溶液中較小的顆 粒—水分子等滲透到膜的另一側(cè); 而較大的顆?！?span>1 價以 上的無機離子, 則留在了膜的這一側(cè)。從而, 達到分離、凈化的目的。目前, 反滲透膜的脫鹽率已達 到99.7%以上, 不僅可以除去1 價以上的無機離子, 也可以去除 細菌、病毒、熱源等, 可以有效地保障飲水安全。

超濾膜( UF)

超濾技術是在較小的壓力作用下, 利用篩分原理分離不同液態(tài)物料的重要手段。超濾膜的孔徑在幾個nm 到0.1μm 之間, 已形成系列化; 其孔徑較 細菌、病毒、熱源的體積小得多。所以, 是醫(yī)藥行業(yè)除菌、除 熱源的重要手段。當然, 更可以保障飲水安全。

微孔濾膜( MF)

微濾技術也是利用“篩分原 理”分離不同液態(tài)物質(zhì)的方法之一。它的孔徑比超濾膜的孔徑要大, 在0.1~10μm 之間, 已成系列化。目前, 采用0.20μm 的微孔膜 作為醫(yī)藥用水使用點的終端過濾, 可以濾除各種細菌。用荷電微孔膜既可以除菌, 又能有效地 去除凈水中的細菌內(nèi)毒素, 即熱源, 是一種較好的醫(yī)藥用水終端 過濾膜。當然, 也可以保障飲水 安全。

納濾膜( NF)

就孔徑大小來說, 納濾膜是介于超濾膜與反滲透膜之間的膜品種。主要用于去除兩價離子以上的顆粒, 是比較理想的飲水安 全保障用膜。

從上述可知, 采用微孔濾膜, 可以去除0.20μm 以上的細 菌等顆粒; 采用超濾膜可以去除細菌、熱源和病毒; 采用納濾膜 可以去除細菌、熱源和兩價以上的無機離子, 特別是重金屬離子; 采用反滲透膜可以去除細 菌、病毒和1 價離子, 制備醫(yī)用注射用水。所以, 可以說, 膜分離 技術是保障飲水安全的一項重 要核心技術。

當然, 為了保障飲水安全, 對于膜裝置配套的部分也必須有相 應的要求: ①與膜裝置配套的管 路、閥門等質(zhì)量必須可靠; 所用材質(zhì)必須是食品級的; 不允許有不利于人體健康的滲出物出現(xiàn)。②產(chǎn)品水在貯存時不能受二次污染。為保險起見, 在飲用前, 應進行殺菌消毒。根據(jù)多年的經(jīng)驗, 用紫外線殺滅的細菌, 對物體表面有很強的附著力, 不易清除干凈。這是細菌細胞膜的一個特點。而臭氧殺菌則比較有效; 濃度為 0.5~1.0mg/L 的臭氧就可以有效控制細菌的污染。

用膜分離技術作為保障 飲水安全的核心技術, 從技術角度講是絕無問題的。但有人還擔心—價格, 用戶是否能承受?

應該說, 近十多年來, 隨著膜工業(yè)的快速發(fā)展, 不僅膜的品種有所增加, 膜的質(zhì)量有所提高, 而且, 膜產(chǎn)品的售價也在明顯下降。以反滲透膜組件為例, 現(xiàn)在市場上應用較多的反滲透 復合膜較十年前大約降價1/3 左右。因而, 用膜裝置造水, 水 價也有明顯下降。據(jù)我國沿海 新建的反滲透海水淡化廠的測量, 每噸淡化水的成本在5.0 元左右; 用江、河、湖水或地下水 源制備飲用水時, 成本約是海 水淡化成本的2/3 左右, 即3.0 元人民幣左右。這個價格和我 國北方大中城市的自來水價格相差不多。

對南方廣大地區(qū)的農(nóng)村和中小城鎮(zhèn)來說, 因降雨量大, 江、河、湖水含鹽量低, 可用超 濾膜, 以除菌、病毒和有機物為主來制備飲用水。近年來, 海南 立升水處理科技公司在農(nóng)村和中小城鎮(zhèn)承建了多家自來水 廠。據(jù)他們的經(jīng)驗, 用超濾膜裝置興建的自來水廠, 不僅所占空間比傳統(tǒng)的方法要小的多, 而且, 投資也較小, 更便于管理和維護, 很受用戶歡迎。

從上述可知, 因地制宜地以膜分離技術為核心制備飲用水, 不僅可以從技術上確保飲用水的安全; 而且, 在經(jīng)濟上也是可行的。這可能是新世紀里飲用水生產(chǎn)技術發(fā)展的重要方向。應該給予高度重視, 使其推而廣之。