世博直饮水背后：那层不再高贵的膜

本篇文章2776字，读完约7分钟

按下水龙头开关，身体向下倾斜，干净的水以抛物线状注入口中。在世博会期间，许多中国游客发现了在饮水桌上撅着尾巴的感觉。这是中国首次大规模使用先进的饮用水技术，许多人第一次直观地体验到了饮用水的味道。

世博园区采用中国自主开发的直饮水系统，采用活性炭+pvc合金超滤膜+紫外线的组合处理工艺。在众多的处理程序和200多项标准中，膜技术的技术含量最高。

蒸汽机、电话、电影、汽车、飞机、电视和电脑在世博会上相继出现，深刻地改变了人类的生产和生活方式。膜过滤技术，可以跟随灰尘。

系统原理

三个障碍确保了直接饮用水的质量

直接饮用水在用户终端被直接净化、激活和通电，并通过模拟天然水的净化系统进行处理。无污染，充满活力，满足人体生理需求。这项技术在欧洲、美国和日本已经成熟。pvc合金超滤膜的发明者陈良刚说。

该系统处理工艺的技术思路是:(1)活性炭能有效去除水中各种小分子有机物，降低色度和气味；Pvc超滤膜可以完全去除水中的悬浮颗粒、细菌、病毒、胶体和大分子有机物。

陈良刚说，与传统的化学水过滤方法相比，膜过滤是一种物理过程，它解决了水的安全问题，而紫外线具有很强的杀菌作用，可以起到进一步的安全保护作用。

通过这三个屏障，世博会直饮水的水质指标达到了现行《国家饮用水卫生标准》和《饮用水净化水质标准》的要求，达到了卫生部公布的直饮水七项标准。

另外，技术人员24小时三班倒工作，世博饮用水浊度和ph值达到100%，氨氮含量达到100%，细菌总合格率达到99.99%。

出水水质优于欧盟标准。陈良刚说道。

核心技术

其形式:聚氯乙烯塑料覆盖着微孔

Pvc合金超滤膜被称为核心过滤材料，其病毒去除率为99.99%，水资源利用率为99%。它看起来像什么？

在苏州李生膜分离公司，记者看到一根pvc塑料制成的空芯塑料管，表面覆盖着1/10万mm的微孔，有的呈乳白色，有的呈淡黄色，光滑如粉丝。通过这些细小的微孔，根据不同的水质和不同的环境，利用内压膜和外压膜可以将污水过滤成清水。

其功能:世博会将节约350万吨自来水

传统的净水工艺采用混凝、沉淀、消毒等工艺，投入的化学物质可能会在水中产生衍生物，对人体造成危害。膜过滤技术是一种物理筛选方法，不会对饮用水造成二次污染。原水直接进入膜槽，作为清水抽出，不仅可以节约70%的土地，而且水的重复利用率从95%提高到99%以上。以上海为例。上海每天处理1000万吨生活用水。如果采用膜过滤，每天可以节约40万吨水，这是典型的节能减排。陈良刚说道。

据预测，上海世博会将迎来7000万游客，这是2.1亿瓶500毫升的瓶装水，基于每天1.5升水的需求。上海世博会直饮水工程节约了近350万吨自来水，减少了1760吨二氧化碳，相当于几座大山的塑料垃圾。

它的背景是:成本曾经很高

膜处理技术起源于化学工业，20世纪80年代发达国家开始将膜技术引入水处理。它占地面积小，具有物理筛选等明显优势。

然而，由于国外技术垄断，膜的成本仍然很高。松下台式净水器只使用0.5平方米的薄膜，在中国售价3000元。陈良刚说道。从20世纪90年代开始，中国开始研究膜处理技术，毕业于清华大学气体电气工程专业的陈良刚是最早的研究者之一。

在国际膜工业中，超滤膜产品主要使用聚乙烯和聚偏氟乙烯为原料。这些原材料主要供应给生物和医药行业，因为这些行业不关心成本，下游原材料不能工业化。Pvdf可以以每公斤200多元的价格买到。经过对多种材料的研究和比较，我发现pvc合金作为最便宜的工程塑料，有着明显的优势:价格便宜，性能稳定，但缺点是不耐光和高温，不需要在强光和高温条件下处理污水和自来水。陈良刚说道。

结果，这部高尚的电影变成了平民电影。

西方科学家已经研究过用聚氯乙烯材料生产超滤膜，西方教科书中也有描述。用聚氯乙烯生产超滤膜在理论上是可能的，但是还没有人成功地开发出高性能的聚氯乙烯超滤膜。

在“十五”科技攻关项目中，陈良刚终于研发成功，实现了工业化生产。该技术达到了国际领先水平，膜性能与国际同类产品相当，而价格仅相当于国际水平的1/3，这使得贵金属膜在民用领域的推广成为可能。随着膜技术的发展，聚氯乙烯超滤膜已成为最重要的膜产品之一。

从某种角度来看，目前任何一种水处理膜技术都是简单的，但困难在于需要处理好，成本低。陈良刚如释重负地说，我把这部高尚的电影拍成了平民。

■核心提示

世博园区直饮水项目建成后，世博局委托上海市科委进行专项研究，由同济大学环境与工程学院和苏州李生膜分离公司共同承担。通过活性炭+聚氯乙烯合金超滤膜+紫外线三个屏障，世博园直饮水水质指标达到现行《国家饮用水卫生标准》和《生活饮用水水质标准》的要求，达到卫生部公布的直饮水七项标准。

■扩展阅读

中国超滤膜技术领先世界

随着我国水价的不断上涨，pvc合金超滤膜技术在新旧水厂改造中显示出技术和成本优势。

目前，我们的自来水处理成本比传统工艺便宜，标准也有了很大提高，完全符合2012年实施的《饮用水卫生标准》。陈良刚说道。此外，中国的超滤膜技术一直处于世界领先水平。陈良刚自豪地说道。在北京水源九厂项目中，李生与四家国外膜企业在同一阶段进行了竞争，并成功地为水厂提供了膜技术设备。

采用李生pvc合金超滤膜组件的世界最大的双膜水厂，台湾高雄市高田净水厂，已稳定运行四年。

该工厂使用3700个超滤膜组件，日生产30万吨纯净水。采用超滤超滤膜单元和部分反渗透膜单元一体化系统处理技术，深度过滤水中的离子、悬浮物、胶体颗粒、藻类、寄生孢子、病毒和农药等对人体有害的化学物质。陈良刚表示，经过十多次台风和水源上游非法排污等突发事件后，水厂供水水质保持稳定，表明膜水处理技术是未来解决高污染、高变异性水质处理的范例。

电影走进普通人的家

众所周知，受世博会直饮水的影响，中国各大城市开始掀起直饮水热。

陈良刚说，普通家庭也可以应用这项技术。为了解决家庭饮用水安全问题，早在1997年就开发了家庭用超滤机。与5 10元桶装饮用水相比，同一桶水用超滤机处理成本仅为0.1元。

陈良刚表示:目前，正在开发的全屋净水系统可以实现人工排污的自动排污，24 V DC公司开发的新型控制器可以定期排污，保证膜通量，有望在今年上市。即热式热水器也是一项新的研究。传统的热水器总是反复燃烧一部分水，而且不能出来，也就是说，当水出来时，它们会立即加热。加热效率一般比加热管高50%。然而，由于较高的瞬时功耗和较大的电流，它们更适合商业应用。

在过去的20年里，我只做了一件事，那就是不断提高超滤膜的性能，降低膜的生产和应用成本。陈良刚说道。他仍在开发性能更好、价格更实惠的超滤膜。他说:当一部手机从10万元涨到500元时，没人想到它会深刻地改变人们的生活，而薄膜就是这样一种产品。