簡便的重力清洗膜系統

加拿大的不列顛哥倫比亞大學（University of British Columbia）的科研人員使用生物膜將非飲用水轉變為可飲用水。系統使用重力水流和生物膜來洗刷和去除膜表面的污染物，旨在獲得創新、成本與簡便操作的平衡。

膜法水處理似乎是水處理大踏步發展的重要領域。最近有一些項目旨在探索3D列印技術、納米技術以及將人工智慧納入膜的方法。

但主流的膜技術的問題仍然存在，有些可以通過非常現代化的方法解決，另一些也可以使用最簡單的技術方式來解決。他們發明的纖維膜使用生物膜作為第二條防禦線，這並不特別創新，系統使用重力來清潔膜（稱為「沖刷」，scouring）來取得的創新和成本的平衡。

系統用纖維膜的大容器來捕獲和約束污垢、有機顆粒、細菌和病毒等污染物，而讓水過濾。一些有益細菌的組合，或者生物膜，作為第二條防線，來協調的分解污染物。

「膜處理能夠去除99.99%的污染物，獲得理想的飲用水」，該計劃的主管、UBC的土木工程教授皮埃爾·貝爾伯（Pierre Bérubé）說，「膜法水處理並不新鮮，但是可以更加有效。常規系統使用鼓風機或泵將空氣和水注入到膜系統中，在膜表面產生湍流。我們不使用鼓風機和水泵來產生湍流用以沖洗膜，也不使用化學品去除難以沖刷的材料，湍流是由重力產生的。我們開發的系統是在膜表面產生非常湍流的條件，而不需要泵和鼓風機。」

貝爾伯將這個過程與「翻轉瓶裝水的時候會發生什麼」進行比較。當瓶子里的水倒出來時，空氣衝進去，在裡面產生湍流。膜表面上的生物膜能夠去除任何這種重力動力（gravity-powered）清洗方法不能去除的污染物。

「我們的系統是第一個使用重力來洗刷和去除捕獲的污染物的，不然這些污染物會聚集並堵塞膜」，Pierre Bérubé說，「該系統相對於傳統的需要化學和複雜機械系統來說，維護成本低，但同樣有效果。生物膜能夠有效的消除掉捕獲的污染物，你只需要每24小時打開並關閉一些閥門，以便『抬起』水，讓重力和生物學去做它們的事情，這對於整個系統來說是巨大的時間和金錢的節約。」

「對於許多小社區來說，最大的挑戰是獲得資金和技術資源，用於長期地運行水處理系統。」Berube說。「所以，我們想要開發一個可以有效地處理水的系統，但這將需要有限的維護。」

研究人員對膜系統的組成部分進行了為期四年的系統研究，以確定可以進行權衡以減少勞動但維持性能。經過兩年多的設計，他們的試點系統融合了所有這些權衡，重力沖刷是其首創的組成部分。

研究人員目前正在商業化試點系統，並計劃即將開始第二次試點。在六個月至一年的時間裡，他們希望超越試點。目前這些系統是圍繞市售的膜構建的，但是簡單的改造不太可能將該技術的優勢全部體現。

另附視頻一則，10.4M，1分46秒，英語中字，小編翻譯字幕

參考自：

1.https://www.wateronline.com/doc/weighing-the-power-of-simplified-membrane-systems-0001

2. https://www.eurekalert.org/pub_releases/2017-04/uobc-uiu033117.php

3.youtube

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