不一樣的黑金膜

　　黑金膜，學(xué)名石墨烯膜，膜如其名，是一位和市面普通膜絲長得不太一樣的“黑公子”。

　　別的膜絲大多披著一身仙氣飄飄的“白袍”。

　　像這樣↓↓↓

　　1、白膜

　　但黑金膜不一樣，它偏要穿一身狂霸酷炫的“黑袍”。

　　2、黑金膜

　　而說起“黑公子”這身狂霸酷炫的“黑袍”，就不能不提到兩位杰出的科學(xué)家，那就是——安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫。

　　2004年，科學(xué)家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫在實驗室首次從石墨中成功分離出石墨烯，證實了它可以單獨存在的屬性。而這，便是黑金膜能穿上酷炫“黑袍”的技術(shù)基礎(chǔ)。

　　安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫的研究成果為全世界打開了石墨烯材料的工業(yè)化制備及其應(yīng)用開發(fā)的大門，也給了三達(dá)膜的研發(fā)團(tuán)隊火樹銀花般的靈感。

　　三達(dá)膜于2014年開始涉足石墨烯的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用研究，并于2020年9月獲頒基于無機(jī)石墨烯材料與有機(jī)高分子材料共混制備高性能復(fù)合膜材料的發(fā)明專利。緊接著，馬不停蹄，三達(dá)膜自主研發(fā)的全球首條工業(yè)化規(guī)模制備石墨烯膜過濾材料生產(chǎn)線便于同年在廈門實現(xiàn)量產(chǎn)。

　　一、黑金膜的優(yōu)點

　　穿上“黑袍”的黑金膜不僅在外觀上有別于普通膜絲，在性能上也得到了大幅提高，它除了具有市面普通膜絲的各項性能，在通量和抗污染能力上更是尤為突出。

　　1、高通量和優(yōu)異的過濾性能

　　石墨烯分布在膜中形成具有高支撐結(jié)構(gòu)的膜架，并在膜孔之間形成孔道，降低水流阻力，使得黑金膜水通量能達(dá)到普通內(nèi)支撐膜的1.5-2倍，同時由于石墨烯的剛性支撐作用，膜絲在干燥過程中可以保持膜孔不坍塌，達(dá)到干膜效果。

　　2、優(yōu)異的抗污染能力

　　石墨烯材料的疏水性使得黑金膜表面帶有一定的疏水基團(tuán)，使得膜在使用過程中能夠有效排斥親水性的污染物質(zhì)，抗污染性能較普通膜絲提高1.5倍以上。

　　二、黑金膜的應(yīng)用

　　黑金膜優(yōu)異的性能使得以它為基礎(chǔ)的膜產(chǎn)品能廣泛應(yīng)用于污水處理和資源化利用的各個領(lǐng)域。

　　以黑金膜MBR為例，作為三達(dá)膜的新一代產(chǎn)品，相較于傳統(tǒng)MBR，它具有膜通量更大、跨膜壓差更小、抗污染性更強(qiáng)、使用壽命更長等諸多優(yōu)點，對MBR應(yīng)用的技術(shù)提升來說具有里程碑意義。

　　吉安新源污水廠于2007年投入運營，一期總處理規(guī)模為80000m3/d，采用Carrousel2000氧化溝工藝，處理后的尾水通過紫外線消毒排入贛江，出水水質(zhì)達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）》一級B標(biāo)準(zhǔn)要求。

　　因近年來環(huán)保要求提高，污水廠的出水水質(zhì)不再滿足要求，吉安市2020年將新源污水廠提標(biāo)改造工程列入中心城區(qū)水生態(tài)環(huán)境綜合治理九大重點項目之一，由三達(dá)膜提供核心系統(tǒng)技術(shù)支持并負(fù)責(zé)其建設(shè)與安裝工作。

　　污水廠一期80000m3/d的提標(biāo)改造分為兩階段實施，一階段改造規(guī)模為40000m3/d。在這40000m3/d的改造過程中，黑金膜起到了至關(guān)重要的作用。

　　三、工藝特點

　　該項目在改造工藝上主要有兩大特點：

　　（1）新增旁路MBR系統(tǒng)<<<<

　　該項目最大的難點在于場地嚴(yán)重不足。為了在場地有限的情況下達(dá)成提標(biāo)目標(biāo)，三達(dá)膜選用占地小的MBR工藝，采用新增旁路MBR系統(tǒng)的方式，對原處理工藝進(jìn)行了改造。

　　（2）采用黑金膜MBR<<<<

　　僅依靠選用占地面積小的MBR工藝，不能完全解決該項目場地不足的問題。三達(dá)膜在設(shè)計時發(fā)現(xiàn)，若采用傳統(tǒng)內(nèi)支撐膜絲設(shè)計方案，膜池占地仍然會超過現(xiàn)有施工地塊，無法實現(xiàn)40000m3/d的改造。因此，三達(dá)膜選用了通量和抗污能力更為優(yōu)異的黑金膜MBR，以此來減少達(dá)成改造目標(biāo)所需的膜組件，成功解決改造空間不足的難題。

　　把困難當(dāng)作才智的生長點，在黑金膜技術(shù)的支撐下，三達(dá)膜最終攻克艱難，圓滿完成任務(wù)，成功將污水廠出水水質(zhì)由原來的《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB18918-2002）》一級B標(biāo)準(zhǔn)提升至一級A標(biāo)準(zhǔn)。