特辑id 对社会课题的挑战 水处理技术所创造的“水之行星”的未来

对水资源不足地区的大规模炼厂排水进行净化 〜台湾中油、排水净化项目〜

从CPC的MBR槽上方,可以观察到覆盖了多层水处理膜的POREFLON膜组件。

拥有高度性能的多孔质材料 着手于在水处理领域的运用

住友电工集团所开发的划时代的水处理膜组件。在说明该技术前,需要对水处理本身进行说明。水处理有好几种方法,近年来受到瞩目的是MBR(Membrane Bio₋reactor=膜分离活性污泥法)这一方法。这是被证实有效的、用于下水道和工场排水的净化作业的“活性污泥法”之一,它是一种将采用微生物(活性污泥)对排水中所包含的有机物进行分解处理后的水、同样包含在排水中的微粒子、以及微生物自身,通过过滤膜(以下,简称“膜”)来进行分离的方法。去除的同时,还能去除溶存有机物*,能够实现向排放基准严格的河流等进行放流以及二次利用。该“MBR”中所引进的膜就是POREFLON中空纤维膜。它是将外径2mm左右的软管作为细微的多孔构造、具备物质分离功能的膜。POREFLON是100%采用了PTFE(四氟化乙烯树脂)的住友电工独有的多孔质材料。着眼于1960年代开发的POREFLON的高耐药品性、高度耐用性、高透水性、高耐热性等出色特征,开发适用于水处理领域的中空纤维膜,并实现商业化的,就是水处理业务开发部长——森田彻。

“以往,中空纤维膜以PE(聚乙烯)等材料为主流,但人们也提出了强度和耐药品性的课题。解决这些课题的就是使用了PTFE的POREFLON——这就是我们当初的着眼点。我们坚信只要对产品设计和制造技术进行打磨、降低成本,就能充分提升竞争力,因而开始着手于水处理用的POREFLON膜组件的产品化”

* 溶存有机物:溶解于排水中的有机物。

POREFLON™
POREFLON

业务陷入低迷 大型项目启动

在这样的背景下开始的POREFLON膜组件的开发,经过反复试制,于2003年获取成功,于2004年在中国开始生产。但是,艰难的道路才刚刚开始。对于开始量产的POREFLON膜组件,国内外市场的反应不佳。PTFE材料自身价格极高,这一点成了瓶颈。在大家动摇甚至准备撤退时,某一天,森田结识了韩国的产业物资代理,获取了韩国的水处理市场的信息。关注POREFLON膜组件的高度水处理性能的运用性的森田等人,开始和抛出橄榄枝的代理等人以扩大销售为目的而合作,通过一同在韩国国内开展经营活动,终于实现了将该技术引进至污水处理厂的成果。但随后,由于水处理业务市场环境的变化,业务再次陷入低迷。为了突破困境,森田等人开始挖掘东亚、以及日本国内的水处理需求,踏实地持续推进POREFLON膜组件的提案工作。在这样的背景下,因为某次相遇,一个大型项目开始启动。一般而言,对于水处理设施的膜的引进,承包设施建设的工程公司拥有是否采用的决定权。因此,关于这一点的交涉,将成为POREFLON膜组件的扩展销售的关键。森田等人于2008年,在中国广州举办的水处理相关展会中展示了POREFLON膜组件。当时他们遇见了台湾屈指可数的工程公司·CTCI Corporation(以下,简称CTCI)。

住友电工·水处理事业开发部长·森田彻
住友电工·水处理事业开发部长·森田彻

构筑起和工程公司的 牢固的信赖关系

在台湾,POREFLON膜组件主要被用于电子产品工场的水处理设施,但是长久以来,台湾的水处理市场被美国大型企业所提供的膜产品所垄断,进展并非一帆风顺。森田等人开始策划带来市场冲击、获取市场存在感的项目。另一方面,CTCI拥有台湾大型的石油精制企业——台湾中油股份有限公司(以下,简称CPC)的工厂建设的实际业绩,当时CPC正在探讨用于新引进的水处理设施的膜产品的问题。此外,CPC所处的台湾南部处于长期性的水资源不足的状态,当局也对排水加以管制,特别是对于有大量工业排水的企业,强制要求其进行二次利用。在这样的背景中,在展会上,CTCI的负责人注意到了POREFLON。当时CTCI正以采用其它公司的膜产品为前提进行设计,而对该技术进行强力举荐的,则是住友电工香港电子线产品有限公司·台湾分部的张(JEFF)。

“我们充分地展示了POREFLON的优势。CTCI对于它在含油排水处理和石化排水处理方面发挥的优势给予了高度评价。另一方面,在与负责人的信赖关系的构建中也倾注了精力。通过这些措施,终于进入了中试的实施阶段”

住友电工香港电子线制品有限公司·台湾分公司·张(JEFF)
住友电工香港电子线制品有限公司·台湾分公司·张(JEFF)
MBR中所设置的POREFLON™膜组件
MBR中所设置的POREFLON膜组件

中试开始 解决课题的措施

2009年,中试开始。但是问题也随之而来。中空纤维膜虽然拥有能够进行细致过滤的众多细孔,但是排水中的油渍堵住了细孔,导致净化性能下降。中试从一开始就陷入了僵局。为了解决问题,团队成员采用了两个解决方案。一个是探讨采用可有效避免膜的细孔堵塞的精细结构。探讨油渍堵塞的机制,通过孔径优化,实现了稳定运行。另一个方案,是为了去除导致细孔堵塞的膜表面的附着物,而使用强力的药品(正因为POREFLON具备高耐药品性,才能使用高浓度的酸和碱)来清洗膜。作为营业负责人的 JEFF,也在现场致力于膜清洗作业,并再次实际体验到了自营产品的高性能。“我们竭尽全力做出成果,我想正是这样不懈的努力让CTCI的负责人感动了”。中试持续了大约1年,CTCI对于含油排水处理和通过酸碱进行的膜清洗中、在耐用性和清洗后的流量恢复性方面获取的良好结果给予了好评,最终决定采用POREFLON膜组件。

确认POREFLON膜组件的状况的森田(右)和JEFF(左)

住友工所肩负的使命
〜POREFLON在感提升〜