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摁下龍頭開關，俯下身，清冽的凈水呈拋物線注入口中。世博期間，很多國人游客在直飲水臺上找到了當年“撅尾巴管兒”的感覺。這是我國第一次大規模地使用了先進的直飲水技術，很多人頭一回直觀體驗到直飲水的味道。
世博園區使用的是我國自主研發直飲水系統，采用“活性炭＋PVC合金超濾膜＋紫外線”組合處理工藝，多道處理工序和200多項標準中技術含量最高的便是膜技術。
蒸汽機、電話、電影、汽車、飛機、電視機、計算機……曾在世博會上相繼登場，繼而深刻改變著人類生產和生活方式。膜過濾技術，有可能“步此后塵”。
———— 系統原理 ————
三道屏障保證直飲水質量
“直飲水是直接在用戶終端直接進行凈化，并活化、能量化，模擬自然水的凈化體系進行處理。它沒有污染、充滿生命活力、符合人體生理需要，這種技術在歐美、日本等已成熟。” PVC合金超濾膜發明人陳良剛說。
該系統處理工藝技術思路是：活性炭有效去除水中的各種小分子有機物，降低色度和嗅味；PVC超濾膜徹底去除水中的懸浮顆粒、細菌、病毒、膠體以及大分子有機物等。
“相比傳統的化學濾水方法，膜過濾屬于物理過程，解決了水的安全性問題，”陳良剛說，“而紫外線有較強的殺菌效果，能起到進一步安全防護作用。”
經過這三道屏障保證，世博直飲水各項水質指標達到了現行國家《飲用水衛生標準》和《飲用凈水水質標準》的要求，達到了衛生部公布了直接飲用水的七項標準。
再加上技術人員每天分三班24小時的維護，世博直飲水的渾濁度、pH值100%達標，氨氮含量100%達標，細菌總數合格率達99.99%。
“出水水質優于歐盟標準。”陳良剛說。
———— 核心技術 ————
其形態：PVC塑料制成 布滿微孔
PVC合金超濾膜被稱為“核心過濾材料”，這層病毒去除率達到99．99％，水資源利用率達99％的“膜”，到底長什么樣？
在蘇州立昇膜分離公司，記者見到了由PVC塑料制成的、表面布滿十萬分之一毫米微孔的空心塑料管，有的為乳白色有的為淡黃色，如粉條般順滑。通過如此細密的微孔，根據不同水質不同環境，采用內壓膜和外壓膜方法能把臟水過濾成凈水。
其功用：世博會將節省350萬噸自來水
“傳統凈水工藝采用混凝、沉淀、消毒等過程，所投放的藥劑可能在水中產生衍生物，對人體造成危害。膜過濾技術由于是物理篩分手段，不會對飲用水造成二次污染。原水直接進膜池抽出來就是干凈水，不僅能夠節省土地70%，而且使水的回用率由95%提高到99%以上。拿上海市做例子，上海每天處理1000萬噸生活用水，如果采用膜過濾，每天可節約40萬噸水，是典型的節能減排。”陳良剛說。
據預測，上海世博會將迎來7000萬人次的游客，以每位游客每天需要1.5升水計算，就是2.1億瓶500ml的瓶裝水。上海世博會直飲水項目節省了近350萬噸自來水，減少了1760噸二氧化碳，相當于幾座大山的塑料垃圾。
其背景：成本一度居高不下
膜處理技術起源于化工行業，發達國家從上世紀80年代開始將膜技術引入水處理。它占地面積小，物理篩分等優點非常明顯。
然而由于國外的技術壟斷，膜的成本居高不下。“一臺松下桌上型凈水器僅僅使用了0.5平方米的膜，在中國賣到3000元。”陳良剛說。上世紀90年代起我國開始研究膜處理，清華大學燃氣電機專業畢業的陳良剛是最早的鉆研者之一。
“國際膜行業，超濾膜產品主要是使用PE、PVDF材料作為原料。這些原料主要提供給生物和醫療行業，因為這些行業不計較成本，下游原材料就無法產業化。PVDF可以買到200多元一公斤。在研究比較了多種材料后，我發現PVC合金作為一種最廉價的工程塑料，有非常明顯的優點：便宜、性能穩定，缺點是：不耐光、不耐高溫，而做膜不需要在有強光和高溫的條件下處理污水和自來水。”陳良剛說。
其結果：“高貴的膜平民化了。”
PVC材料生產超濾膜，西方有科學家研究過，也在西方的教科書里描述過，用PVC生產超濾膜存在理論上的可能，但從來就沒有人成功研發高性能的PVC超濾膜。
在“十五”科技攻關項目中，陳良剛最終研發成功并實現了產業化生產，該技術達到國際領先水平，膜性能與國際同類產品相當，而價格僅相當于國際水平的1/3，使高貴的膜實現“平民化”應用推廣成為了可能。膜技術發展到今天，PVC超濾膜已經成了最主要的膜產品之一。
“從某種角度說，目前任何一個處理水的膜技術都是簡單的，難的是又要處理好，又要成本低。”陳良剛欣慰地說，“我把高貴的膜平民化了。”
■ 核心提示
世博園區直飲水項目立項后，世博局委托上海市科委進行了專項課題研究，課題由同濟大學環境與工程學院與蘇州立昇膜分離公司共同承擔。經過“活性炭＋PVC合金超濾膜＋紫外線”這三道屏障保證，世博直飲水各項水質指標達到了現行國家《飲用水衛生標準》和《飲用凈水水質標準》的要求，達到了衛生部公布的直接飲用水的七項標準。
■ 延伸閱讀
中國超濾膜技術世界領先
全國水價“漲”聲一片中，PVC合金超濾膜技術在新建水廠和舊水廠改造中表現出了技術和成本優勢。
“目前我們的自來水處理費用已經比傳統工藝便宜，而標準大大提高，完全符合即將于2012年執行的《生活飲用水衛生標準》。”陳良剛說。“而且，中國的超濾膜技術已處于世界領先水平。”陳良剛自豪地說。在北京水源九廠項目中，立昇與國外四大膜企業同臺競技而力壓群雄，成功為該水廠提供膜技術設備。
世界最大的“雙膜法”自來水廠——臺灣高雄拷潭凈水廠，采用立昇PVC合金超濾膜組件已穩定運行快四年。
“該廠采用了3700支超濾膜組件，日產凈水30萬噸。采用的UF超濾膜單元和部分反滲透膜單元整合系統處理技術，深度過濾水中離子、懸浮固體、物質膠體顆粒、藻類、寄生孢子、病毒及農藥等危害人體的化學物質。”陳良剛說，經歷了十多次臺風考驗以及水源上游遭違法排廢等突發事件，水廠供水質量仍保持穩定，顯示出了膜法水處理技術是未來解決高污染、高變化性水質處理的范例。
“膜”入尋常百姓家
據了解，受到“世博直飲水”的影響，國內各大城市開始掀起了直飲水熱。
陳良剛介紹說，普通家庭也可以應用這技術，為解決家庭飲用水安全問題，早在1997年就研發出家庭用超濾機。與5—10元的桶裝飲用水相比，同樣的一桶水，超濾機水處理的成本只要0.1元。
陳良剛說：“目前正在研發的全屋凈水，能夠從手動排污做到自動排污，通過24伏的直流電開發新的控制器，可以定時排污，保證膜的通量，有望今年推向市場。而即熱式熱水器也是新的研究，傳統熱水器總有一部分水反復燒，出不來，即熱式的在水出來瞬間加熱，熱效力一般加熱管高50%，但由于瞬間功耗比較高、電流比較大，比較適合商業。”
“20年來我只做了一件事情，就是不斷的提高超濾膜的性能，降低膜的生產和應用成本。”陳良剛說。他至今還在不斷研發性能更好，價格更“平民”的超濾膜，他說：“當手機從10萬元一臺變成500元一臺時，誰也沒有料到它會如此深刻改變人們的生活，膜也將是這樣一種產品。”
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