【专家】“纳滤之父”蓝伟光:无机陶瓷纳滤技术代表未来

在2月25日在山东临沂举办的“创新大会——2016中国净水行业新技术、新材料、新产品研讨会”上，厦门大学水科技与政策研究中心首席科学家、新加坡三达国际集团创始人蓝伟光博士发表了名为《从纳滤膜到纳滤芯——终端净水新思路》的主题演讲。

作为首次将SelRO与Nanofiltration引进中国、具有“纳滤之父”称号的蓝伟光博士，亲自准备了演讲提纲，原计划现场登台演讲，但因临时在新加坡有事，特委托他的技术助理，新加坡南洋理工大学张敏敏博士亲赴临沂，出席创新大会，代作演讲。

这一演讲从净水行业面临的尴尬说起，市场上的净水技术总是顾此失彼，保留矿物质的去除不了徽污染，能去除微污染的又保留不了矿物质。由此切入目前热炒的以有机纳滤膜为核心的超级纳滤净水机，说是能保留部分矿物质，概念上是对的，但它真能保留人体需要的矿物质吗？这类有机纳滤膜对小分子有机物的去除效果又是如何呢？就此，蓝博士先回顾了“纳滤”（Nanofiltration）一词的源起——上世纪80年代中，原籍瑞典的美国科学家Peter Erikson在Filmtec研究制膜工艺时，将过滤截留的溶质分子的大小在纳米级范畴的膜分离过程命名为Nanofiltration。90年代初，蓝博士发现70年代以色列MPW科学家开发的SelRO与美国Filmtec的Nanofiltration异曲同工，当时刚刚兴起纳米技术的潮流，遂创立了一个新兴的中文词汇“纳滤”，并把它定义成“是先进的纳米技术与传统的过滤技术交叉渗透而创新开发的介于超滤与反渗透之间的新兴分离品类”，由此来统一表述SelRO与Nanofiltration等近似的膜分离过程。

蓝博士结合他多年来的学术基础与行业经验，区分了“国内一般对于纳滤的认知”与他眼里“纳滤”定义的区别。

目前，国内不少人认为纳滤就是NaCl脱除率不高的反渗透膜，也有人认为能透过一价离子但会截留二价离子的膜就是纳滤膜，更有人干脆把低压反渗透称之为纳滤膜。应该指出的是，上述种种理解都是片面的，在实际应用中，很容易被无良商家用质量不好、截留率有缺陷的反渗透膜冒充纳滤膜，从而造成极大的混乱。

其实，蓝博士对纳滤的定义是极为严谨的。他阐述纳滤的概念时还指出，它的的分离性能依赖于其活性分离层中的纳米级微孔结构，其分离机理遵循吸附-溶解-扩散-透滤模型。

进一步地，蓝博士还介绍了为什么他在研究有机纳滤膜多年之后会开发无机纳滤芯这一更新的品类。

蓝博士先将饮水净化技术的发展划为五个迭代，分别是第一代1.0微滤、第二代2.0超滤、第三代3.0反渗透、第四代4.0有机纳滤膜与第五代5.0的无机纳滤芯，这五个迭代也分别对应“微滤水”“超滤水”“纯净水”“钠滤水”与“真净水”的五个阶段。

他对这五代技术进行了分析：微滤通常只能解决物理污染物，对微生物污染的截留率尚有疑虑；超滤在生物污染物的截留方面己经能满足要求，但对化学微污染物束手无策，所以解决不了中国当下的饮水安全问题；而反渗透技术虽能去除微污染，却连矿物质也一并除去、使水呈现弱酸性，不利人体健康。同时，它的产水量小、废水比大、耗电等问题，与当前国家所倡导的节能环保的发展理念也是有所背离的。

4.0有机纳滤技术，目前已被荷兰作为“离子交换-超滤-有机纳滤-活性炭滤”组合工艺的一个核心组成部分。从中可以看出，有机有机纳滤无法作为一个独立的技术用于去除水中的微污染，因为它无法完全截留小分子有机污染物，所以荷兰的相关科研机构要通过在有机纳滤后加上了活性炭吸附，从而改善这一创新性的净水系统对于小分子有机污染物的有效去除功能。

而从纳滤膜到纳滤芯，是从4.0有机纳滤到5.0无机纳滤的一大跨越，标志着终端净水的新思路：新加坡三达国际集团在考察德国ItN公司的无机膜制备时得到灵感，在八年探索之后，开发了以无机材料与分子筛过滤结合后可制备的、兼具吸附过滤功能的纳滤芯，它在截留微生物污染与化学微污染的同时，可透滤钙、镁、锶、硅等人体所需的矿物质，从而弥补了有机纳滤膜无法保留钙镁离子同时去除小分子有机污染物的缺陷，是目前市场上罕见的能在去除微污染的同时保留矿物质的净水滤芯。

从结构上，它可以分为三层。第一层与最里层皆为高精陶瓷膜，中间层则是纯天然硅藻化石与纳米级活性炭的完美结合，具有超强吸附、选择分离与迷宫过滤的特征，能达到纳留矿物质、滤出微污染、0废水0耗电的功能。

它迷宫过滤、吸附过滤、有效抑菌“三效合一”的过滤优势可以阐释如下——

迷宫过滤，结合了天然多孔的硅藻土、医药级活性碳和载银抗菌剂，产生出严谨的迷宫结构，从而实现了高精度的水过滤功能，它绵延超长的过滤路径和相当于足球场大小的水过滤面积，能将它超强的吸附和抗菌能力发挥到极致；

超强吸附即指硅藻迷宫在发挥自身吸附功能的同时，其中的纳米级活性碳又借着完美的迷宫结构，克服了常见的水过滤短路现象，使它先天的吸附能力被发挥到了极致；

有效抗菌则指均匀分布于硅藻迷宫当中的纳米材料有效抑制了细菌的生长，杜绝二次污染。

最后，蓝博士列举了包括“色素”“余氯”“有机污染物”“二次水源水污染物”“细菌”“重金属”去除实验的数据与结果，进一步证实了无机陶瓷纳滤技术的净水效果，并将眼里的“终端净水新思路”概括为：纳留矿物质、滤除微污染、芯好真净水。

蓝博士准备的主题演讲，也受到了与会嘉宾的关注与一致好评。