全新的水处理滤膜技术

阿科玛的研发重点之一是开发高效、高性价比的水过滤工艺,以满足日益增长的饮用水需求并助力联合国可持续发展目标(SGD 6):“确保人人享有清洁饮水和用水”。

饮用水供应:全球性问题

Tap water picto

考虑到世界人口数持续增加(预计到2050年将超过90亿)、区域性水资源压力持续增长、竞争性水需求量(民用水、农用水、工业用水)持续增长,我们需要应对不断激增的需水量。

 

鉴于当前和未来面临的饮用水供应困境(60%的人口无法获得足够的饮用水),水资源的高效管理变得与石油资源的高效管理一样至关重要。我们所面临的挑战是:开发消除污染、细菌和病毒的高效优化工艺

 

Sail for Waterjp=Sail for Water プロジェクト

除了研发投入以外,阿科玛还成为了“济水远航Sail for Water”组织的主要赞助商,该组织的使命是:“采取行动支持全球性的清洁饮用水供应”。面对全球性水质量问题,阿科玛决定支持这一新成立的非政府组织,为其提供滤水器滤芯。

 

 

2018年,阿科玛成为新成立的非政府组织“No-Thirst Initiative”的赞助商,参与其在尼泊尔的项目(2018年10月至12月),为加德满都东北部偏远地区的居民发放300套水过滤装置

过滤膜:从微孔膜到超滤膜

过去十年间,微孔过滤膜技术在饮用水生产中的应用成果显著。

 

原理:利用压力输送,使水穿过由强韧性聚合物PVDF制成的成千上万个中空多孔长纤维管状模块。这些纤维结构的孔径约为0.1至1微米,能够过滤悬浮颗粒和杂质(包括细菌)。

 

但是,这种微孔过滤工艺有若干缺点:

  • 能耗高(水输送需要压力)。
  • 处理和维护成本高。
  • 无法过滤超细杂质,尤其是病毒。需要额外的化学处理。

阿科玛研发团队以纳米材料专有技术为基础,与 合作伙伴Polymem合作研发了新型Kynar® PVDF,打造出更高效、更耐用的新一代超滤膜。

Kynar® PVDF 超滤膜:工作原理

阿科玛拥有丰富的嵌段共聚物合成及可控自由基聚合专业知识,即Blocbuilder® 技术。

 

超滤膜用新型Kynar® 采用了该技术:在同一链条上实现PVDF多分子的纳米级整合,形成完美的可控结构。

 

  • “可溶混”疏水性分子嵌段(下图浅灰色区域)
  • 亲水性分子嵌段(下图深灰色区域)。

在每一个孔中,Kynar®吸水性部分“吸引”水分,达到增加滤膜流量的效果。因此,在同样的能耗下,过滤水流量可提高20%。

 

Kynar® PVDF超滤膜还具有下列优势:

  • 机械强度更高(滤膜使用寿命延长5至10年)。
  • 孔径更小,能够过滤细菌和病毒等超细颗粒。
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