問“膜”哪得清如許

縱觀膜分離技術的發展史，其實是一個由軍用向民用轉化、不斷推陳出新的過程。要知道，最初的膜技術是直接服務于軍用領域，特別是用于潛艇、艦艇的海水淡化。

7月28日上午，四川北川縣曲山鎮村民劉慶國，走到這輛昨天開來的流動應急凈水車旁，接了滿滿一杯水，喝完，高興地說：“好喝得很！一點怪味也沒有。沒想到從這輛車上放出來的水就像礦泉水一樣，真神奇啊！”說著，他又從流動凈水車的水龍頭上接了幾杯水喝。凈水車旁，擠滿聞訊而來的群眾和多家媒體的記者，他們對著這輛貌似普通卻又功能奇特的汽車稱贊不已。

這種在地震災區立下了汗馬功勞的流動應急凈水車，接下來還會服務于即將到來的北京奧運會，而其核心就是基于反滲透原理的膜技術。

神奇膜新銳技術

膜技術，具體來說就是膜分離技術，是21世紀最有發展前途的新型高科技分離技術之一。因其具有在分離過程中物質不發生相變、分離效果好、操作簡單、運行成本低且無二次污染等特點，而在化工、電子、石油、紡織、醫藥等領域得到廣泛應用。

作為一種新技術新產品，實際上麼還是有很多種的。7月25日，北京鼎創源膜技術開發有限公司市場部經理周漢輝在接受采訪時提到，按形態，膜就有板式膜、卷式膜和中空纖維膜三種，其中中空纖維膜又分為內壓式和外壓式兩種；按分離的精度，又有微濾、超濾、納濾和反滲透之分。不同的膜，對技術的要求是不同的。

目前，鼎創源是國內比較早開始中空纖維膜研發、生產的公司。公司的技術人員自1998年就已開始進行中空纖維膜生產制備及膜分離技術的應用推廣，現在公司已擁有十余種材質及分離精度的超濾與反滲透產品，可滿足不同工程的需求。特別是鼎創源的中空纖維膜產品，因其良好的性價比，極具市場競爭優勢。而低壓節能型中空纖維反滲透膜，更是被國家科技部列為2005年國家火炬計劃項目。

鼎創源具有完全自主知識產權的這種中空纖維膜，比起傳統的板式膜和卷式膜有了很大的進步。其管徑只有頭發絲的1/6粗細，具有通水量大、占地少、緊湊、節約成本、不易污堵以及強度高等特點，另外其清水性能也優于板式膜和卷式膜。該產品不但可以完全替代進口產品，并且在質優價廉的基礎上，平均壽命是進口產品的2～3倍。目前世界上只有日本的東洋紡公司和美國的杜邦公司可以生產此類產品。

縱觀膜的發展史，其實是一個由軍用向民用轉化、不斷推陳出新的過程。最初的膜技術直接服務于軍用，特別是潛艇、艦艇的海水淡化上。如此重要的戰略地位，使得歐美、日本等持有反滲透膜技術的國家都對中國長期實行禁運。而現在，中國的鼎創源通過自主研發，打破了這一技術壟斷，在反滲透膜領域躋身國際先進行列。

神奇膜變濁為清

提到在這次奧運會當中即將發揮作用的“車載移動式應急供水裝備”，周漢輝介紹說，這種車目前每小時能夠生產出2000袋100毫升的水，完全可以直接飲用。交談中，周漢輝總是避免用純凈水的概念。在他看來，這種說法無疑是錯誤的。

“用反滲透膜處理過的水，我們叫純水。純水是不含任何礦物質、鹽離子的水，它的全部組成就是H2O，而凈水是一個相對的概念。……像用超濾處理過的水，水中已經不含工業熱源污染物、病毒、膠體微生物，但仍會含有部分礦物質，這個我們才叫凈水。事實上，純水是不適于人體直接飲用的，因為其溶解性極強，且不含任何微量元素，反而會將人體本身的微量元素淋失。而我們平常所說的直飲水是由純水與凈水按一定比例勾兌而成的。”

為什么經過膜處理過的水就可以達到直飲水的標準呢？其實技術的關鍵在于“反滲透”，理解了反滲透，“問渠哪得清如許”的疑問就會迎刃而解。

簡單地說，膜在濾水過程中起的是篩子的作用，這種篩子的作用就表現在膜對水中的物質具有一種選擇性的透過能力。因此，膜就像一個勤勞的“把關人”，把水中的物質與水本身分離——這就是“膜分離法”。一般作為“把關人”的膜都是一種被稱為“半透膜”的膜，這種膜只能透過溶質，而不能透過溶劑。

經過膜的把關分離后，膜兩邊的水與含有其他物質的鹽水達到一種靜態平衡，雙方“勢均力敵”。此時，在含有大量其他物質的鹽水一側施加一個外力（如同你佇立不動時，別人突然推你一把，你自身的平衡被打破，結果就跌了一跤），鹽水中的水就會通過膜逆向擴散，反滲透就產生了。用這種方法進行的濃縮或者純化溶液的分離方法，就是反滲透法。利用反滲透原理，制造出不同量級的精密材質，用于水的有機處理、濃縮、純化，就得到不同純度的水。

神奇膜入圍奧運

2001年申辦奧運會主辦權時，中國曾對世界做出要把本屆奧運會辦成綠色奧運、科技奧運、人文奧運的莊嚴承諾。七年來，這三大承諾正在一項項由藍景變為現實。科技部部長萬鋼說過：“即將開幕的北京奧運會，一定會成為奧運歷史上科技含量最高的一屆運動會，廣大運動員和民眾都將享受到這些科技成果帶來的便利。”而具體到本屆奧運會期間的水處理環節，使用的就是基于反滲透原理的膜技術。

據悉，美國的陶氏、GE和北京的鼎創源等公司都將為北京奧運會提供先進的反滲透技術。

陶氏水處理事業部的反滲透膜設備將用于北京的三家污水處理廠。這三處新增的污水再利用設施是與北京奧運會有關的基礎設施投資的一部分，每天能回收處理4.5萬噸污水，這一處理量在與北京奧運相關的市政污水再利用項目中居首位。

GE則讓鳥巢凈雨為水。根據相關報道，整個鳥巢雨洪綜合利用工程的面積相當于6個足球場，雨水收集面積達22公頃，年回收利用總量約為6.7萬立方米，設計日凈產水量為2000立方米。遍布于鳥巢及周邊綠地的收集引流系統可以將雨水匯集至6座地下蓄水池中，其最大儲水能力高達1.2萬立方米。經凈化處理后的“雨水”可用于場館綠化、賽場用水、空調冷卻、道路和汽車清洗，以及洗手間沖洗等，且水質遠高于國內中水回用標準。

鼎創源是這次“膜技術服務奧運”的新貴。由于在水處理技術上的卓越表現，鼎創源公司成為2008年北京奧運會部分場館水處理項目的合作伙伴，主要負責奧運會開閉幕式演員排演場和禮賓排演場兩個地方的水處理工作。而他們的法寶就是公司自主創新的反滲透膜系列產品。

公司市場部經理周漢輝在介紹鼎創源的先進膜技術時，言語間流露出自豪之氣，他說：“我在外面參加展會的時候，總喜歡做一個實驗，就是把墨水倒在一個杯子里與清水混合，然后用我們的反滲透膜產品過濾，過濾出來的水，我常常就是直接喝了，因為它完全可以達到飲用水標準，而且遠遠高于中國現行的飲用水標準。”

神奇膜服務百姓

實際上，膜技術除了在奧運會中展現風采外，也已經服務于百姓生活。雖然目前在老百姓的使用習慣和接受觀念方面還存在障礙，但相信隨著時間的推移，這項技術應該會普及到平常百姓家，可以說市場廣闊。目前利用膜技術開發的優質直飲水設備、中水回用設備、家用凈水器等已經由實驗室走向市場，廣泛用于工業與城市給水處理、小區優質飲用水提供、中水回用及苦咸水處理等領域。

鼎創源走的就是這樣一條先技術后市場的發展道路。

目前在北京甚至全國，鼎創源的產品已經在多個領域有所應用，舉例來說，他們涉足的領域有醫藥制劑、直飲水、中水回用、苦咸水處理以及垃圾滲濾液深度處理等。不過，在鼎創源發展史上，在北京的優質水工程中的出色表現，卻是頗為濃墨重彩的一筆。

回憶起公司的成長史，周漢輝說，其實鼎創源的誕生，最初就是為了解決北京豐臺地區居民用水問題。當時的豐臺地區，地下水氟、砷嚴重超標，當地群眾苦不堪言，一些疾病發病率也遠遠高于全國平均水平。鼎創源就在這樣的情況下“臨危受命”。

其實不只是豐臺，北京的大部分地區都存在這樣或那樣的水質問題。地下水的缺點就在于一是不可再生，數量有限；二是礦物質、重金屬含量可能會過高，水硬度大。

到目前為止，鼎創源已經承攬了北京南郊地下水反滲透技術應用工程，并采用納濾技術對北京市自來水三廠地下水實施硬度改善，還為房山區青龍湖鎮小苑上村設計實施優質飲用水站，解決了小苑上村民水質型飲水缺乏的困境。此外，鼎創源還承接了很多直飲水項目。

“我們給那些高檔小區供給的直飲水，用的就是膜技術。我們的水質達到并超過了GB5749-2006生活飲用水衛生標準，但處理后每噸賣出的價格才24元。”對此，記者算了一筆帳，現在市面上的桶裝水價格在15元左右，一桶水大概是18.9升。如果把一桶水近似認為是20升，一噸水就可灌裝50桶水，以15元的價格計算，一噸水少說也要750元，遠遠高出利用膜技術生產出的直飲水。

周漢輝在交談中告訴記者，每出一次國，他都會感慨一次：國外的星級賓館不提供飲用的熱水。據說是外國人對中國人喜歡喝熱水有一個誤解，認為是因中國的水質太差所以才要燒開了喝。實際上，這只是中國人的飲水習慣而已。不過中國確實有很多地方需要迎頭趕上。目前也沒有一家水廠能達到。自來水管線老化、水源地污染和水廠消毒投放大量次氯酸鉀造成的次氯酸根嚴重超標等問題都是水質不好的基本因素，也是中國水廠普遍落后于世界的原因所在。

周漢輝說，現在北京的某些水廠、水站已開始有意識的將膜技術應用到了水處理、水生產當中。

神奇膜遠景前瞻

我國是一個嚴重缺水的國家。人均水資源占有量僅為世界的1/7。水利部水資源司司長高而坤2007年10月在接受新華社記者采訪時提到：我國水資源人均占有量少，時空分布不均的矛盾在短期內難以緩解，水資源供需矛盾仍然十分突出。在正常情況下全國年缺水總量為300億～400億立方米，每年有1億～3億畝農田受旱，669座城市中有400余座供水不足，在32個百萬人口以上的特大城市中，有30個長期受缺水困擾。

缺水危機再具體到南北方來說，就是南方水質性缺水比較厲害，而北方則主要是水源性缺水。

另一個不爭的事實是，在我國有限的水資源中，還有一部分屬于苦咸水或重金屬高富集的水，而這類水主要集中于北方地區，也是不適宜人體直接飲用的。

如何解決水資源匱乏的現實危機？膜技術的應用給我們提供了很好的思路。由于膜分離技術幾乎可以實現一切液體物質的分離和濃縮，能夠去除水中99%左右的各種離子，因而可以廣泛應用于電力、石化、鋼鐵等高排放、高污染行業的廢水循環利用，海水淡化、苦咸水淡化中的脫鹽處理，以及各種直接飲用水、醫用超純水的制取。

相關鏈接

膜在自然界中，特別是在生物體內是廣泛而恒久存在的，它與生命起源和生命活動密切相關，是一切生命活動的基礎。膜是具有選擇性分離功能的材料。利用膜的選擇性分離實現料液的不同組分的分離、純化、濃縮的過程稱作膜分離。它與傳統過濾的不同在于，膜可以在分子范圍內進行分離，并且這過程是一種物理過程，不需發生相的變化和添加助劑。

膜的分類

壓力驅動型膜有RO膜、納濾膜、超濾膜、微濾膜幾種。各種膜過程具有不同的機理，適用于不同的對象和要求，但有其共同點。

RO膜

RO膜為現有科技中最為有效的水處理方式之一，它能有效處理水中鹽類（如鈣、鎂等硬度雜質）、重金屬、化學殘留物質達95%-99%以上。除了水分子及少量溶于水中微量對人體有益的離子能滲透，其余物質均被排擠在外。

納濾膜（NF）

納濾膜是介于反滲透膜和超濾膜之間的一種壓力驅動膜，是近年國際上發展較快的膜種之一，該膜對無機鹽與分子量在300以上的有機物的截留率較高。

超濾膜UF

超濾膜孔徑為0.01—0.02微米，細菌體為0.1—0.5微米，運用微過濾原理，去除水中的固體雜質，細菌、微生物，保留水中的鹽類離子及微小的固體物質。對于0.02微米以下有機物、無機鹽，對人體無害。

微濾膜MF

微濾過濾時介質不會脫落，沒有雜質溶出、無毒、使用和更換方便，使用壽命較長。同時，濾孔分布均勻，可將大于孔徑的微粒、細菌、污染物截留在濾膜表面，適合用于過濾懸浮的微粒和微生物。被分離粒子直徑的范圍為0.08-10微米。

陶瓷濾芯（微濾的一種）

孔徑為0.2—0.5微米，表面含有純銀，具有殺菌、抑菌作用，在水的壓力下，小于0．2微米的有機物，無機鹽等比較容易通過。多余的銀離子對人體無益。