中空納濾膜：“濾”出安全健康直飲水
水太“硬”，殘留有機(jī)物、重金屬和氯……當(dāng)前自來水安全問題讓公眾擔(dān)憂，因此在家里、單位、小區(qū)等地安裝自來水凈水設(shè)備也越來越普遍。但很多凈水設(shè)備價(jià)格不菲，使用時(shí)還需定期更換濾芯，否則反而會(huì)導(dǎo)致二次污染。
863項(xiàng)目成果之一，由吉林市金賽科技開發(fā)有限公司自主研發(fā)的“中空納濾膜直飲水裝置”科技成果日前通過專家評(píng)價(jià)會(huì)。評(píng)價(jià)委員會(huì)一致同意通過科技成果評(píng)價(jià)，并認(rèn)定，該成果整體技術(shù)達(dá)國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平，中空纖維納濾膜達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。
吉林市金賽科技開發(fā)有限公司董事長(zhǎng)金淑杰說，使用中空納濾膜直飲水裝置制水方便，不用換芯，產(chǎn)水弱堿性、無菌、無有機(jī)物，保留一部分有益礦物質(zhì)，為安全健康直飲水，長(zhǎng)期飲用有利于人體健康。
自然壓力即可實(shí)現(xiàn)過濾
納濾膜是孔徑在1—10納米(nm)之間，容許低價(jià)離子等透過的一種功能性半透膜。記者看到，中空納濾膜產(chǎn)品是一根根白色的類纖維絲，無數(shù)這樣的膜絲被裝在管子中。當(dāng)原水流過管子時(shí)，小分子團(tuán)水和鈣、鐵、鎂等有益礦物質(zhì)通過膜絲，匯集在一起，從龍頭最終流出。而灰塵、膠體、細(xì)菌、重金屬等由于直徑大于膜孔徑被截留在膜絲內(nèi)，通過定期清洗后作為廢液，可用于沖洗地板、馬桶等。
也就是說，灰塵、膠體的直徑為50000納米以上，細(xì)菌、重金屬直徑分別為100、50納米以上，均被納濾膜阻擋，“通過”的納濾水中，含小分子團(tuán)水以及鈣、鐵、鎂、鋅等幾十種常量元素和微量元素。
金淑杰說，在膜技術(shù)方面，以前多掌握在國(guó)際知名企業(yè)手中，如美國(guó)陶氏、日本東麗等。吉林金賽自主研發(fā)的中空維納濾膜產(chǎn)品打破了進(jìn)口納濾膜獨(dú)霸市場(chǎng)的局面。他們以聚醚砜-纖維素為主要材料，加上特種致孔劑等在較高溫度下混合均勻，高溫鑄膜液計(jì)量后擠出成中空型，在一定溫度的空氣浴中揮發(fā)溶劑后，立刻進(jìn)入低溫非溶劑中固化，水洗后得到中空納濾膜。制備的中空納濾膜孔徑約1—10納米，孔隙率高，耐壓力可達(dá)0.8兆帕(MPa)，為中壓膜，具有污染自解析功能。
北京新型材料建筑設(shè)計(jì)研究院院長(zhǎng)薛孔寬教授對(duì)之表示贊賞，他說，“中空納濾膜直飲水裝置”項(xiàng)目采用先進(jìn)的高溫熔融—低溫分相工藝制備了中空納濾膜，硫酸鎂和氯化鈉脫除率高。該膜還具有耐高溫性、耐酸堿性和耐氧化性。
“中空納濾膜直飲水裝置，將自制中空納濾膜利用醫(yī)用級(jí)雙封頭式澆鑄工藝封裝在殼體內(nèi)，有精密設(shè)計(jì)的管線連接組裝而成。”金淑杰表示，該裝置優(yōu)點(diǎn)是，僅依靠自來水的自然壓力即可實(shí)現(xiàn)過濾分離;水中原有的有益礦物質(zhì)和微量元素被保留，對(duì)人體有害的病毒、細(xì)菌、化肥、農(nóng)藥、有機(jī)物等則被截留;水質(zhì)pH值由濾前7達(dá)到濾后7.4，濾后水達(dá)弱堿性;裝置體積小、使用方便、無需耗電。
中國(guó)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員吳光夏評(píng)價(jià)說，該技術(shù)和設(shè)備，解決了多級(jí)凈水器頻換濾芯的重大技術(shù)難題。以中空納濾膜為核心研制的中空納濾膜直飲水裝置，產(chǎn)水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家飲用水新標(biāo)準(zhǔn)？勺鳛閲(guó)內(nèi)安全健康直飲水裝置的新型膜材料，是教育系統(tǒng)、學(xué)校、幼兒園等普及直飲水的專項(xiàng)材料。
“與國(guó)外知名膜產(chǎn)品相比，我們的中空納濾膜采用中空纖維，產(chǎn)品形式簡(jiǎn)單，易維護(hù)，可反洗;操作壓力低，無需動(dòng)力泵;對(duì)一價(jià)鹽的截留率較低，離子選擇分離性高，非常適宜于硬度高的水軟化等。”金淑杰說，國(guó)內(nèi)外尚無中空納濾膜飲用水裝置，該產(chǎn)品是首個(gè)。
一專多能用途廣泛
該系列技術(shù)可廣泛應(yīng)用于飲用水、污水處理、食品、醫(yī)藥、化工和環(huán)保等領(lǐng)域。如為市政提供直飲水，即通過建立城市納濾水廠，有效抑制劣質(zhì)或污染的原水產(chǎn)生水質(zhì)波動(dòng)，整體提升城市供水水質(zhì)，市民可直接飲用的優(yōu)質(zhì)納濾水。
“我們生產(chǎn)的便攜式中空納濾膜直飲水裝置，采用特殊工藝制水，裝置結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，可適用于不同地表水和淺層地下水為原水的野外應(yīng)急飲用水裝置。該裝置還非常適合人數(shù)較少、分散的軍營(yíng)、哨所或農(nóng)村村落，也可用于發(fā)生惡劣地質(zhì)、水體污染災(zāi)害時(shí)的應(yīng)急使用。”金淑杰說。
例如，傳統(tǒng)制藥工藝中普遍采用的是醇提、水提或多效蒸發(fā)等方法進(jìn)行分離，這些方法普遍存在分離工藝繁雜、純度低，達(dá)不到一類藥的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，而且制藥成本高、能耗高、環(huán)境污染嚴(yán)重等。生物醫(yī)藥專用納濾膜制成的集成式多級(jí)納濾膜分離裝置，可同時(shí)逐級(jí)完成不同組分的分離，將藥物中的百量級(jí)小分子有效成分分離出來，達(dá)到一類藥的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)？稍诔叵逻\(yùn)行，能耗低，特別適用于制藥行業(yè)有效成分和熱敏性物質(zhì)的分離和濃縮，是制藥行業(yè)提高質(zhì)量、降低能耗急需的新技術(shù)及裝備。
同理，在食品和保健品領(lǐng)域，利用納濾膜物理分離方法，無需高溫加熱殺菌，即保留了果汁在濃縮過程中的色、香、味、營(yíng)養(yǎng)不變，還可節(jié)省大量能源和人力資源;經(jīng)納濾膜處理過的酒類口感柔和，綿甜爽凈，并將酵母菌、糖化酶菌和異味膠體雜質(zhì)，從酒中分離除去，降低了甲醛、雜醇油、鉛、錳、固型物、氰化物等有害物質(zhì)的含量。
“納濾膜技術(shù)可解決食品和保健品生產(chǎn)過程中的失光、除濁、催熟幾大技術(shù)難題，是替代傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的最佳選擇，也是目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的綠色環(huán)保裝置。”金淑杰說。
記者在采訪時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前我國(guó)納濾膜已開始應(yīng)用于工業(yè)冷卻循環(huán)水、水污染處理方面。但由于進(jìn)口產(chǎn)品價(jià)格較高，使得用途受限。吉林金賽屬我國(guó)自主研發(fā)產(chǎn)品，價(jià)格大幅下降，有利于膜產(chǎn)品的推廣和應(yīng)用。
“吉林金賽開發(fā)的多種規(guī)格中空納濾膜產(chǎn)品具有廣泛的市場(chǎng)應(yīng)用前景。建議擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，加大新產(chǎn)品研發(fā)力度，滿足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求。”吳光夏說。
破解水質(zhì)二次污染難題
從我國(guó)當(dāng)前情況看，納濾膜不但有廣闊的市場(chǎng)，還能產(chǎn)生較高的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
“當(dāng)前已意向性訂貨的有北京、山東、上海、黑龍江等地，總需求量在50萬支，膜需求量約55萬平方米。即可實(shí)現(xiàn)銷售收入十多億元人民幣，產(chǎn)品市場(chǎng)空間巨大，地區(qū)經(jīng)濟(jì)效益顯著。”更讓金淑杰欣慰的是，生活飲用水直飲式納濾膜裝置能有效解決了水質(zhì)二次污染的技術(shù)難題，提供安全健康直飲水，可有效預(yù)防和避免大部分因飲水導(dǎo)致的身體病患，提升公眾的身體素質(zhì)。
當(dāng)前，大部分膜技術(shù)依然被國(guó)外企業(yè)所掌控。“我們研制的中空纖維納濾膜裝置為高技術(shù)新材料，其問世有效提升了我國(guó)分離膜研究和制造水平，在科技領(lǐng)域、制造業(yè)、環(huán)保等領(lǐng)域的社會(huì)效益顯著。”金淑杰說。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
