【甬派】效率提升2.5倍以上，寧波研發(fā)的便攜式海水淡化器厲害了
甬派客戶端記者 金鷺 張璟璟 通訊員 高曉靜 王虎羽
對于執(zhí)行特殊任務(wù)的士兵、船舶工作人員，以及戶外探險愛好者等群體來說，便攜、高效的應(yīng)急淡水供應(yīng)裝備必不可缺。
甬派記者今天從中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所獲悉，該所海洋環(huán)境材料團(tuán)隊突破相關(guān)技術(shù)瓶頸，生產(chǎn)出“便攜式”正滲透海水淡化膜裝置，將轉(zhuǎn)化效率提升至同類產(chǎn)品的2.5倍以上。
海水淡化即利用海水脫鹽生產(chǎn)淡水，是緩解沿海地區(qū)與城市用水危機(jī)最重要的方法之一。預(yù)計到2020年，我國沿海地區(qū)的高用水企業(yè)的工業(yè)冷卻水基本上由淡化海水供給。
海水是怎樣實現(xiàn)淡化的呢？
據(jù)了解，世界上有十多個國家的一百多個科研機(jī)構(gòu)在進(jìn)行著海水淡化的研究，有數(shù)百種不同結(jié)構(gòu)和不同容量的海水淡化設(shè)施在工作，在實踐中被認(rèn)為行之有效的方法主要有以下幾類：第一類是蒸餾法，包括多級閃蒸法（MSF）、壓氣蒸餾法（VC）、多效蒸餾法（MED）等；第二類是膜法，包括反滲透法（RO）、電滲析法（ED）等；第三類是其他方法，如冷凍結(jié)冰法、溶劑萃取法、露點蒸發(fā)淡化技術(shù)等。
目前全球海水淡化技術(shù)中較多利用的是“反滲透”，產(chǎn)能占到65%。
但“反滲透”是個復(fù)雜的工程，不僅占地規(guī)模大、能耗高，而且運(yùn)行與維護(hù)成本高，不適宜小規(guī)模的應(yīng)用與推廣，難以保障突發(fā)事件中應(yīng)急營養(yǎng)液的有效供給。
寧波材料所團(tuán)隊研發(fā)的“便攜式”海水淡化器則基于“正滲透”技術(shù)。
所謂正滲透，是指水通過選擇性半透膜，從低濃度溶液的一端轉(zhuǎn)移到高濃度溶液的一端，而溶質(zhì)被截留的過程；這是一個自發(fā)滲透過程，不需要外加壓力驅(qū)動，能耗低，能夠進(jìn)一步降低“海淡水”成本。
這項前瞻性技術(shù)，近年來備受國內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)關(guān)注，但目前仍然難以見到成熟的正滲透膜及正滲透海水淡化裝置與設(shè)備。
寧波材料所團(tuán)隊在材料研制上取得了突破。研究人員對支撐膜孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行精細(xì)調(diào)控，再對其進(jìn)行表面修飾，得到性能優(yōu)異的正滲透膜材料：斷面為互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，膜強(qiáng)度高；PAA的羧基則賦予膜更強(qiáng)的親水性，利于水分子的快速通過，提高水通量。
利用這一“升級版”正滲透膜，團(tuán)隊將其四邊膠封成器件，應(yīng)用于應(yīng)急海水淡化領(lǐng)域。檢測結(jié)果顯示，其海水淡化效率達(dá)到在該領(lǐng)域領(lǐng)先的美國 HTI（Hydration Technologies Inc）公司同類產(chǎn)品的2.5倍以上。
“不需任何內(nèi)芯，簡單的清洗即可恢復(fù)膜的‘脫鹽’能力，在處理高污染水體方面具有顯著優(yōu)勢?！眻F(tuán)隊相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。
據(jù)介紹，這一便攜裝置用途廣泛，能夠為在海上與野外等特殊場所執(zhí)行特殊任務(wù)的兵士、偶遇突發(fā)事件的艦艇與船舶的工作人員、面臨突發(fā)自然災(zāi)害與水路污染的民眾供給應(yīng)急淡水，維系生命。
?。ㄔ陌l(fā)布于2018年11月1日甬派客戶端）