轉(zhuǎn)載自《東南商報》2016年5月1日

在我們看來，能喝上一杯干凈的飲用水是習(xí)以為常的事情，但在一些貧困邊遠(yuǎn)地區(qū)，卻很難做到。

不過，這一切以后可能得到改變———“海龜”博士彭福兵所研發(fā)生產(chǎn)的水處理膜，成本低、出水量大、使用方便，每平方米膜每小時能凈水20升左右。他的產(chǎn)品得到了聯(lián)合國的認(rèn)可，正式投產(chǎn)后，能幫助解決中國、非洲及東南亞貧困邊遠(yuǎn)地區(qū)的家庭飲用水過濾問題。而這個項目，已經(jīng)落戶寧波新材料科技城。

　污水變飲用水

　全靠這些“面條”

說到膜，許多人首先想到的是手機(jī)貼膜、電腦屏幕膜等，但“此膜非彼膜”，在沃浦膜科技公司的實驗室內(nèi)擺放著不少像“面條”一樣的東西，正是“水處理超濾膜”。這些外觀看似掛面的材料，可是大有乾坤。

彭福兵向記者展示了這套被聯(lián)合國認(rèn)可的水處理膜過濾裝置。過濾試管、“面條”樣的過濾膜、集水杯和支架，就是一套簡單的過濾裝備。將“掛面”組裝進(jìn)管子里，就成了“凈化過濾超能管”，可用于污水處理。

實驗人員拿來一桶從周邊河道打來的水，明顯有些渾濁。將水倒入試管，再通過這些“面條”過濾，就變成了清潔無味道的水，透過過濾裝置滴出。

據(jù)彭福兵介紹，這些“掛面”是一種具有選擇性分離功能的材料，能對不同組分進(jìn)行分離、純化、濃縮，可應(yīng)用于氣體分離、物料分離和水處理。而之所以把他們做成這種形狀，也是為了擴(kuò)大液體與材料的接觸面積，加大產(chǎn)水速度。

在記者的要求下，實驗人員再一次將有色溶劑倒入試管內(nèi)。很快，試管內(nèi)的水變成了渾濁的黑色，還能看到有不少小的油狀顆粒吸附在過濾膜周圍。幾分鐘過去，過濾出來的水依舊是透明無味的，滴水速度也沒有變化。

其實，這是一種將溶液進(jìn)行凈化和分離的膜分離技術(shù)，通過沃浦膜科技公司自主研發(fā)的聚酰亞胺衍生類高分子材料作為過濾介質(zhì)，利用膜內(nèi)外壓差為驅(qū)動力，按一定的過濾孔徑對溶液中不同物理直徑大小的物質(zhì)進(jìn)行分離。在液體自身的壓力下，當(dāng)水流過膜表面時，只允許水及比膜孔徑小的小分子物質(zhì)通過，達(dá)到溶液凈化、分離、濃縮的目的。

“超濾膜的孔徑范圍僅在0.01~0.1微米之間，對水體中的大分子有機(jī)物、微生物、懸浮物等污染物都有很好的去除效果。且因為是物理過濾，不需要加入藥劑對水體進(jìn)行消毒，可大幅降低消毒副產(chǎn)品的含量。”彭福兵說，通過這個技術(shù)，能完全去除水體中的細(xì)菌、病毒、大顆粒固體，還能保留一些對人體有好處的鈣離子、鈉離子等微量元素，非常適用于貧困邊遠(yuǎn)地區(qū)的飲用水過濾。

　成本低、清洗方便

　受到聯(lián)合國的青睞

盡管超濾膜技術(shù)因其本身的諸多優(yōu)勢被認(rèn)為是21世紀(jì)最具產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景的高新技術(shù)之一，但多年來，由于受到超濾膜的性能、生產(chǎn)成本和規(guī)模化生產(chǎn)約束，該技術(shù)在飲用水處理上的應(yīng)用都不理想。

也就是說，誰找到了超濾膜性能提升和成本降低的鑰匙，誰就掌握了超濾膜技術(shù)在飲用水處理上推廣應(yīng)用的關(guān)鍵。

其實，在彭福兵接手聯(lián)合國的這個凈水項目之前，另一個團(tuán)隊接觸過這個項目，但是研發(fā)出來的產(chǎn)品成本太高，達(dá)不到聯(lián)合國的要求。

“原先的那個產(chǎn)品的材料雖然孔隙排列很均勻，但是孔隙率比較低，產(chǎn)水量也會受到影響。而我們新研發(fā)的高分子納米纖維，能像女士的頭發(fā)那樣緊緊地纏在一起，但又有著極高的孔隙率，產(chǎn)水效率相當(dāng)高。”彭福兵說，通過材料的改進(jìn)以及制膜工藝的調(diào)整，現(xiàn)在只要三分之一的膜面積，就可以達(dá)到之前的處理量，這樣就能把成本降低60%~70%。

而與工業(yè)用膜通過酸、堿試劑沖洗清潔膜不同，家庭凈水膜的清理十分方便。“如果覺得過濾網(wǎng)上黏附的顆粒有些多，或者是明顯感覺到出水率下降了，只要把過濾網(wǎng)拆下來簡單刷洗一下，把顆粒物沖掉就能繼續(xù)使用了。”彭福兵說，“我們的膜在工業(yè)上一般能使用5~7年。而那些貧困邊緣地區(qū)只要達(dá)到隔離顆粒物以及細(xì)菌、病毒的效果就行，一般來說使用年限應(yīng)該更長。”

“在具體的使用中，只要將這個裝置按比例放大就可以了。我們還設(shè)想在這個集水器下方直接安裝一個小龍頭，到時候直接在下面拿杯子接水，使用起來會非常方便。”

目前，這個凈水裝置的初步原型已經(jīng)出來了，接下來會在各個地區(qū)開始長期測試，主要是檢測過濾材料的穩(wěn)定性。也就是說，越來越多的地區(qū)的人可以通過這個凈水裝置喝到清潔、衛(wèi)生的飲用水。

　工業(yè)上也能使用

　治理環(huán)境全靠它

彭福兵生產(chǎn)出來的過濾膜，不僅僅能用于聯(lián)合國的凈水項目，在其他領(lǐng)域也被廣泛使用。“無論是生活用水過濾還是工業(yè)用水過濾，其實原理都是一樣的，只需要在產(chǎn)品設(shè)計和規(guī)格上做一些調(diào)整。”

而隨著大家對環(huán)保和污水處理的關(guān)注，也有越來越多的企業(yè)需要這樣的水處理膜產(chǎn)品。“就在前一段時間，余姚電鍍園的一家企業(yè)就通過環(huán)保局，與我們?nèi)〉昧寺?lián)系，希望能幫助他們解決廢水排放不合格的問題。”彭福兵介紹，據(jù)了解，傳統(tǒng)的電鍍廢水過濾一般是通過離子交換法，但采用離子交換法的費用高，且一旦吸附飽和就不能再使用。

而過濾膜的優(yōu)勢則在于它的成本低，使用壽命也更長。經(jīng)過測試后發(fā)現(xiàn)，使用過濾膜再配合使用金屬去除劑，處理后的污水完全能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。“目前這個項目已經(jīng)運行了兩周多，我們也希望能通過與企業(yè)的合作，起到示范性作用后，再在園區(qū)其他電鍍企業(yè)中進(jìn)行推廣。”彭福兵說道：除了一般的工業(yè)廢水，沃浦膜科技生產(chǎn)的膜在含有廢水領(lǐng)域的應(yīng)用也表現(xiàn)不錯。據(jù)彭福兵介紹，目前市面上沒有一款高分子膜產(chǎn)品處理含油廢水能使用超過半年的。而他們研發(fā)的新產(chǎn)品，從實驗室的裝置來看，市面上的國產(chǎn)膜一般十分鐘就開始發(fā)生堵塞，而沃浦研發(fā)的自主產(chǎn)品，三個小時之內(nèi)產(chǎn)水率沒有任何的降低。目前這款產(chǎn)品已經(jīng)應(yīng)用到山東的一個油田項目中。

“除了現(xiàn)有的這些，我們之后也會嘗試和餐館、洗車店進(jìn)行合作，只需要一個簡易的過濾裝置，就可以達(dá)到廢水處理的效果。”彭福兵認(rèn)為，隨著企業(yè)環(huán)保意識越來越強(qiáng)，這樣的水處理膜應(yīng)用也會越來越廣泛。

沃浦膜科技生產(chǎn)的這些膜產(chǎn)品，能廣泛應(yīng)用于石油化工、電力、冶金、食品等行業(yè)的廢污水處理。質(zhì)量與國外技術(shù)相當(dāng)，但價格是國外產(chǎn)品的一半。

隨著項目落戶寧波新材料科技城，彭福兵希望能和當(dāng)?shù)匾约爸苓吰髽I(yè)有更多的合作。“現(xiàn)在好多合作方都是因為目前市場上的膜不好用，甚至是用不了，所以找到我。接下來，我也希望能通過技術(shù)上的研發(fā)，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本，得到市場的認(rèn)可。”