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“专业技术保障水资源的洁净”

专访朗盛液体净化技术业务部门全球负责人Jean-Marc Vesselle

自1993年以来,每年的3月22日都是世界水日。这是1992年在里约热内卢召开的联合国环境与发展会议的直接成果。联合国大会在1992年12月22日的一项决议中呼吁成立世界水日。为了纪念世界水日,朗盛电子杂志采访了朗盛液体净化技术业务部全球负责人Jean-Marc Vesselle。

Jean-Marc Vesselle

Jean-Marc Vesselle

今年世界水日的口号是“水资源和可持续发展”(Water and Sustainable Development)。朗盛对世界水日有何贡献?

Vesselle: 我们的产品——离子交换树脂(IX)和反渗透(RO)膜元件——帮助淡化水和其他液体,并去除有害物质。对于我们这个星球上的生命来说,水资源是最重要的必要条件之一。而这些产品在保护水资源方面发挥着至关重要的作用。

世界许多地区的水资源都供不应求。虽然地球表面72%的面积都被水覆盖,但是其中有97%是海水,2.7%是淡水,只有0.3%是饮用水。朗盛的产品如何帮助解决饮用水问题?

Vesselle: 让我给你举个例子:朗盛提供专为海水淡化开发的反渗透膜元件。新元件在埃及红海的海水淡化厂进行了为期数月的上市前全面测试。即使在温度、盐含量和pH值出现波动的条件下,它们也表现出较高的脱盐率, 从而确保净化水(渗透物)具有稳定的高品质。

朗盛生产离子交换树脂和反渗透膜元件。您能否简单介绍一下它们是什么类型的产品,又是如何工作的?

Vesselle:离子是带电微粒。它由盐、酸和碱组成,溶解在水中时会或多或少地完全分解成离子。离子交换树脂可以使特定离子从溶液中释放出来,并用相同电荷的离子将其置换。这就是对水进行软化的原理。

反渗透膜被用作悬浮颗粒乃至溶解物质的屏障。当溶液在压力作用下流经反渗透膜时,会按照粒径递减的顺序进行微滤、超滤、纳滤和反渗透。反渗透甚至可以将单个分子/离子从水中去除。这是反渗透膜通过反渗透实现脱盐的原理。我们在该领域有超过75年的经验,并拥有Lewatit品牌。我们可以提供优异的产品,并拥有全面的专业技术知识,业务遍及全球市场。

Lewatit__014离子交换树脂用于哪些场合?

Vesselle:可能的应用包括洗碗机用水的软化或家用滤水器的脱碳。在发电厂中,微小的聚合物珠被用来生产超纯水和水蒸汽。这样可以防止沉积和腐蚀,并提高效率、运行可靠性和使用寿命。此外,离子交换树脂有助于选择性地去除地下水和工业废水中的重金属和有机污染物。离子交换树脂往往用于较低的盐浓度,实现痕量级的精细清洗,而膜技术用于盐含量较高的水中。

去年,我们将勒沃库森生产基地的弱酸性阳离子交换树脂的产能增加了大约三分之一。这些产品的需求量同比增加3~5%。我们在这方面的投资展现了我们的明确承诺:负责任地使用宝贵的水资源。

弱酸性阳离子交换树脂主要用于家用净水滤芯,并越来越多地用于国内水厂。它们吸收水硬化钙离子和镁离子,同样适用于自来水中的铅和铜离子的置换,将无害的离子置换出来,吸附有害铅和铜离子,从而改善水的质量和味道。最近,饮用水还被加入特定的离子。例如,意大利的某些地区会使用含有钙离子或镁离子的特定离子交换树脂处理矿物质含量非常低的饮用水。

LXS_IAB_Ionenaustauscher膜元件如何用于水处理?

Vesselle:在全球范围内,反渗透最广泛的用途是通过淡化海水生产饮用水。在工业中,反渗透膜元件用于发电厂中的锅炉给水生产等。它们还用于工业领域,生产微芯片制造所需的超纯水。在这些应​​用中,反渗透经常与离子交换过程相结合。

在能源供应商——Sachsen GmbH & Co KG的eins energie运营的开姆尼茨热电厂等地,朗盛膜过滤元件显著减少水质波动,并特别过滤出有机物质。60 个Lewabrane滤芯每小时处理50~60立方米的预处理河水,用于蒸汽生产过程。

然而,我们的反渗透膜元件也被用于确保供应清洁的饮用水,例如在加纳。塔马利/Kanshegu的Mazareka Co. Ltd.运营的水处理厂配备了Lewabrane膜元件,每小时可以处理40立方米污水,为大约60万人供水。这其中包括北部地区首府塔马利的40万居民,以及200公里范围内的地区。

一般情况下,在水资源供应不足或人口激增的地区,更多的做法是通过水循环生产饮用水,例如新加坡。在新加坡,反渗透并不用于淡化所有的水,而是通过水处理厂或其他过滤技术处理城市废水,淡化海水仅仅用来替换消耗掉的水。

化工行业消耗大量的水。有什么解决方案可以对其进行限制?

Vesselle:近年来,由于工业生产工艺的变革以及水处理技术的持续改进,循环水的使用越来越多,耗水量持续下降。化工产品在水循环中起到了至关重要的作用。

举例来说,造纸过程中水的循环利用次数在20世纪50年代中期为2.4次,现在则为12次。在化学工业中,水被平均循环利用28次之后才会进入下游净化阶段,进行净化并返回水循环过程。

总的趋势是零液体排放,即在生产过程中不产生废水。为了实现这一目标,需要检查每个工艺流程,以确定在某个特定的工艺阶段中哪种质量的水可以重复使用,哪种污染程度的水可以进行处理并返回该工艺流程。我们在自己的生产基地推行的就是这种理念。