立升是制膜行業的老兵，二十多年來一直專注于超濾膜技術的研發和應用。從最早做飲料食品應用到污水處理，再到現在把最主要的力量放在給水領域，可見其發展變遷的歷程。6月28日，海南立昇凈水科技實業有限公司董事長陳良剛在2018(第三屆)供水高峰論壇現場，就立升的發展以及對供水領域的思考和展望與參會嘉賓作了深入分享。

海南立昇凈水科技實業有限公司董事長 陳良剛

本文根據嘉賓內容整理，未經本人審閱。

下圖是一個近幾年國內超濾膜水廠的初步統計，2018年超濾膜在國內水廠的應用規模將近600萬噸/天，立升占其中的近300萬噸，占比已接近50%。而在國際上，目前日本已采用立升超濾技術建立了超過2000家小水廠，在美國、在歐洲、在澳洲都有使用立升核心技術的水廠運行。

2015-2018超濾膜水廠統計

我們的初心——解決什么問題?

今天大家都在談不忘初心，把膜應用在給水領域到底是為什么?我們的初心是為了發展科技嗎?不是，是為了人民的幸福生活。那么給水行業希望通過膜解決什么問題，實現哪些進步?

微生物安全性。陳良剛認為，膜用在給水上最典型的應用就是解決微生物安全性。現在普遍采取的自來水工藝有消毒環節，但存在消毒劑無法滅除的微生物，比如說隱孢子蟲，“兩蟲問題”有諸多報道。另一方面是病毒問題。即使當下物聯網、智能檢測飛速發展，但不能做到微生物及時檢測，因為目前檢驗生物的辦法還需要48h的培養。另外病毒對水安全的危害也鮮有人提及。

濁度問題。目前國內的水質標準為1NTU，部分地區甚至提出了0.1NTU的要求。陳良剛認為，濁度不僅是一個感官問題，而是自來水里最綜合的一個指標，濁度低，就意味著微生物、細菌、有機物等各項指標均會很低。濁度達到一定程度的時候，很多設備都沒法正常使用。比如高濁度可能造成管網堵塞，輸送水時就有快有慢。傳統的工藝努力能實現0.5NTU，0.3NTU，是否足夠值得探討。濁度如果能夠達到一個更高的標準，自來水就能有更大的安全空間。最近在農村的案例顯示，平時的濁度只有十幾度，到下雨的時候達到上千度。相對來說，膜解決這個問題更加容易。

砂濾廢水問題。砂濾池反沖洗產生的廢水量驚人。對于幾千噸的水廠，可能才幾十噸廢水而已，但是對于幾萬、幾十萬、或是更大的水廠，這意味著將是幾百、幾千到幾萬的數據，相當于一個縣級、市級水廠規模。在國內，常規砂濾反沖洗廢水的回收方法是：砂濾廢水沉淀后，上清液回流至前面的混合絮凝區;或是直接排放。我國對自來水廠排放“污水”并沒有實行收費。對比在美國等發達國家，砂濾反洗水是不允許直接返回前端的，需要經過處理，更不會直接排放，因為砂濾反洗水對他們而言是三筆錢(水源費、處理費、排污費)。另外，有一些研究表明，砂濾反洗水直接回收至原水處可能導致隱孢子蟲卵囊濃度都升高、增大水力負荷、富集有機物金屬離子等，威脅飲用水健康。

藻類問題，也是消毒副產物的問題。目前藻類的常規處理方法是氧化，以破壞本體特性。很多生物或有機物經過氧化后，會釋放一些有毒物質。例如藻類被氧化后，會生成消毒副產物——藻毒素，帶來許多隱患。陳良剛強調，未來水廠對藻類的去除，不應該采用氧化法去除，而是不破壞藻類的性能，用物理方法處理。

水源波動大。水源條件變化波動，在城市自來水可能不是很嚴重，但是在中小水廠可以說是非常嚴峻。一些市政大水廠人員配備齊全、技術能力強、技術手段多、工藝相對先進，從而能根據原水的變化，做出相應的應急處理;而現在主要是一些中小型水廠，人員配備不全，技術能力差、工藝抗沖擊負荷差，有的地方根本沒有處理工藝，山泉水自流到清水池，消毒后泵輸出，但是遇到下雨季，根本無法達標，因此出現了一些小水廠存在看天吃飯的情形。

環境不友好性?傳統的處理工藝需要投放大量的絮凝劑，每天給自然界帶來很多的藥水。那么給水行業是否對環境友好，這個問題值得商榷。膜法不需要添加藥劑，相比之下可能對環境更友好。

原址提標改造困難。中國90年代建造的一些傳統水廠，在運行了20多年后，逐步出現了需要通過降低負荷來實現水質達標情況，而這些老水廠往往位于市區，隨著城市化進程的發展，水廠無法往外擴建，需要在原址內完成提高水量、水質目標。膜法或其他新的技術可能對解決這個問題有所幫助。

分散人口飲用水問題。分散性人口的飲用水問題，不光是中國的問題，是全世界都很難解決的問題。該問題的特點主要集中在以下兩方面：一方面是人口分散，管網鋪設太貴;另一方面是人口管理能力差。立升在近幾年用更大的精力花在這上面，到現在為止已經建了超過3000個的村鎮水廠，其中有2000個是一戶的。對于分散人口，傳統工藝在技術上沒問題，但在經濟上會有問題，而且越分散越嚴重。

無機物超標問題。某些地區存在無機物(如硬度、氟、砷)超標的問題，傳統的工藝沒有辦法，通常采用反滲透或納濾予以去除，全部規模進入反滲透，投資過大，且通常說經過反滲透的水是純水，將水體中有益人體健康的離子也去除。因此問題在于既不超標，但保持合適的離子濃度。

過去，立升做了什么?又解決了什么?

“兩蟲”微生物和病毒的去除。如下表所示，超濾膜處理工藝與傳統工藝相比，在對“兩蟲”的去除效果中，提升了好幾個對數級。新的微生物、新的病毒出現，一定會領先于人類的智能化發展，需要通過新技術來解決。

濁度的降低。傳統的常規工藝，在運行良好的情況下，可將濁度由1NTU，降低到0.3-0.5NTU，而超濾膜則能夠將濁度降低到0.05NTU，相比傳統工藝10倍的去除率，水質安全性極大地提高。一個真正成熟的超濾膜在剛使用時應該能實現0.01NTU以下。在降低濁度的方面，立升的核心技術已經成功應用到20萬噸、30萬噸的水廠中。并且，立升的實驗表明，經過超濾膜的低濁水會使管網的堵塞大大降低，因為含膠質更少，管網中的堆積會逐漸減輕脫落。

砂濾反沖洗廢水回收。砂濾反沖洗水處理在北京有三處應用，最大的是北京水源九廠。陳良剛分析，砂濾反沖洗水處理為什么在國內推行不暢?其一是國內不收排污費，其二是大中小水廠產生的廢水量差距大，管理方法也不盡相同。所以推動這個更需要商業模式的創新。

季節性高藻的控制，抗沖擊負荷強。立升在東營的南郊水廠很好地解決了季節性高藻的問題，也是國家示范項目。在佛山的某飲水安康工程，立升解決了水中微生物、濁度波動大等問題，造福300余名農村居民。

無絮凝劑的水廠。陳良剛希望未來的水廠可以減少投放藥劑甚至不加藥，實現“綠色工藝”。廣州的花都水廠已經運營三年多，非常穩定，立升也希望逐步擴大這種規模和實驗。

花都梯面水廠

提標改造。廣東肇慶的水廠，將1萬m3/d無閥濾池改造為2萬m3/d浸沒式膜車間，沒有做大的改動。改造后的優勢非常明顯，水廠的產量翻番，水廠的出水水質提高，而且充分利用膜池與清水池間的液位差，實現抽吸虹吸運行。

肇慶大旺水廠

農村分散供水。現在我國農村的飲水水質普遍較差，且農村基本都是以戶和村為單位，傳統集中式供水方式在農村地區優勢無法凸顯。采用立升超濾膜技術為核心的分散供水系統具有低成本、易管理、有效保障飲水質量等優勢，已成功應用于海南農村膜法飲水安康工程，安全可靠。

全球最大超濾膜水廠之一的臺灣高雄拷潭高級凈水廠(日產凈水30萬m3)，自2007年采用立升工業超濾膜組件至今已連續運行長達11年之久。這個案例特別的地方在于它是超濾和反滲透勾兌出水，這是一個新工藝，解決了硬度高，濁度大、微生物超標等問題。

未來水廠展望

從食品醫療業務到工業水務，到污水加工技術到今天把主要精力放在供水行業，陳良剛認為，膜在污水處理中是一個幫忙的工具，而在供水領域，膜是解決水安全最核心的技術。

用這樣一個觀點來設想，未來水廠的目標要求首先是安全，要比現有的安全程度高很多，能控制更多的風險和解決新的問題。第二是經濟。為什么現在很多的技術推行不開?其中經濟性是一個很重要的原因。陳良剛強調，所有顛覆性的最后體現一定是市場顛覆而不是技術顛覆，技術顛覆只是市場顛覆最基礎的條件。因此任何新的技術應用到未來水廠一定是既安全又經濟。第三是環境友好。環境不友好隨時都會被打回原點。第四是裝備化。有專家開玩笑打了個比方，問給水行業是什么?給水行業就是土建池子加藥劑。所以不僅是水廠的運行、維修，而且從服務管理的角度來看，裝備化都是未來的趨勢。

陳良剛也設想了未來水廠的技術路線：超濾膜+組合工藝+物聯網+裝備化。陳良剛表示，超濾膜是一個很安全的技術，大家總擔心膜很貴，實際上綜合成本遠低于自來水廠傳統水處理工藝。超濾膜是核心，接下來是組合工藝。組合工藝解決的是鐵高，錳高，氟高，濁度高，COD高等問題。這些污染物濃度的變化可能波動很大，因此組合工藝需要既能解決問題，又不能被閑置，需要大家共同探索。然后是物聯網。物聯網不是目標，但是追求目標解決問題的一個非常好的方式，一個好的思維路線。特別是在農村的水廠，物聯網感應、監測、遠程控制等技術，帶來極大的便利。例如立升可以實現在中國對澳洲的水廠進行實時監控、智能控制。最后是裝備化。隨著現場土建施工成本的逐漸增加，水廠裝備化物聯網管理，是未來給水的必然趨勢。

談到未來，陳良剛堅信能看到未來水廠嶄新的面貌，立升公司愿意和各位業界同仁一起推動給水事業的發展，使其變得更安全、更經濟、更友好，為給老百姓提供安全、經濟的飲用水共同努力。