水太“硬”，殘留有機物、重金屬和氯……當前自來水安全問題讓公眾擔憂，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)備價格不菲，使用時還需定期更換濾芯，否則反而會導致二次污染。

863項目成果之一，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價會。評價委員會一致同意通過科技成果評價，并認定，該成果整體技術(shù)達國內(nèi)領(lǐng)先水平，中空纖維納濾膜達國際先進水平。

吉林市金賽科技開發(fā)有限公司董事長金淑杰說，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、無有機物，保留一部分有益礦物質(zhì)，為安全健康直飲水，長期飲用有利于人體健康。
 

自然壓力即可實現(xiàn)過濾

納濾膜是孔徑在1—10納米(nm)之間，容許低價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。當原水流過管子時，小分子團水和鈣、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，以前多掌握在國際知名企業(yè)手中，如美國陶氏、日本東麗等。吉林金賽自主研發(fā)的中空維納濾膜產(chǎn)品打破了進口納濾膜獨霸市場的局面。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)計研究院院長薛孔寬教授對之表示贊賞，他說，“中空納濾膜直飲水裝置”項目采用先進的高溫熔融—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)用級雙封頭式澆鑄工藝封裝在殼體內(nèi)，有精密設(shè)計的管線連接組裝而成。”金淑杰表示，該裝置優(yōu)點是，僅依靠自來水的自然壓力即可實現(xiàn)過濾分離;水中原有的有益礦物質(zhì)和微量元素被保留，對人體有害的病毒、細菌、化肥、農(nóng)藥、有機物等則被截留;水質(zhì)pH值由濾前7達到濾后7.4，濾后水達弱堿性;裝置體積小、使用方便、無需耗電。

中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心研究員吳光夏評價說，該技術(shù)和設(shè)備，解決了多級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)達到國家飲用水新標準。可作為國內(nèi)安全健康直飲水裝置的新型膜材料，是教育系統(tǒng)、學校、幼兒園等普及直飲水的專項材料。

“與國外知名膜產(chǎn)品相比，我們的中空納濾膜采用中空纖維，產(chǎn)品形式簡單，易維護，可反洗;操作壓力低，無需動力泵;對一價鹽的截留率較低，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，國內(nèi)外尚無中空納濾膜飲用水裝置，該產(chǎn)品是首個。

一專多能用途廣泛

該系列技術(shù)可廣泛應用于飲用水、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，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急飲用水裝置。該裝置還非常適合人數(shù)較少、分散的軍營、哨所或農(nóng)村村落，也可用于發(fā)生惡劣地質(zhì)、水體污染災害時的應急使用。”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)等方法進行分離，這些方法普遍存在分離工藝繁雜、純度低，達不到一類藥的質(zhì)量標準，而且制藥成本高、能耗高、環(huán)境污染嚴重等。生物醫(yī)藥專用納濾膜制成的集成式多級納濾膜分離裝置，可同時逐級完成不同組分的分離，將藥物中的百量級小分子有效成分分離出來，達到一類藥的質(zhì)量標準�？稍诔叵逻\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，也是目前國內(nèi)最先進的綠色環(huán)保裝置。”金淑杰說。

記者在采訪時發(fā)現(xiàn)，當前我國納濾膜已開始應用于工業(yè)冷卻循環(huán)水、水污染處理方面。但由于進口產(chǎn)品價格較高，使得用途受限。吉林金賽屬我國自主研發(fā)產(chǎn)品，價格大幅下降，有利于膜產(chǎn)品的推廣和應用。

“吉林金賽開發(fā)的多種規(guī)格中空納濾膜產(chǎn)品具有廣泛的市場應用前景。建議擴大生產(chǎn)規(guī)模，加大新產(chǎn)品研發(fā)力度，滿足國內(nèi)外市場需求。”吳光夏說。

破解水質(zhì)二次污染難題

從我國當前情況看，納濾膜不但有廣闊的市場，還能產(chǎn)生較高的經(jīng)濟和社會效益。

“當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。即可實現(xiàn)銷售收入十多億元人民幣，產(chǎn)品市場空間巨大，地區(qū)經(jīng)濟效益顯著。”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，可有效預防和避免大部分因飲水導致的身體病患，提升公眾的身體素質(zhì)。

當前，大部分膜技術(shù)依然被國外企業(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)域的社會效益顯著。”金淑杰說。

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