3月21日,日本東麗株式會(huì)社(TORAY,下簡(jiǎn)稱“東麗”)宣布,成功開(kāi)發(fā)出針對(duì)工廠廢水的再利用及污水處理等嚴(yán)苛環(huán)境下的高耐久性反滲透(RO)膜。
該膜不僅能保持現(xiàn)有的高度污垢去除性,并能長(zhǎng)期穩(wěn)定地生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)水。此外該膜在清洗時(shí)對(duì)藥物的耐久性提高到過(guò)去的2倍,抑制了因膜老化所引起的性能降低。東麗目前正在進(jìn)行量產(chǎn)準(zhǔn)備,計(jì)劃在2024年上半年起在中國(guó)實(shí)現(xiàn)首銷,后續(xù)推廣到日本在內(nèi)其他地區(qū)。
RO膜作為確保持續(xù)性水源的技術(shù),目前廣泛用于海水及河水等的淡水化、廢水再利用、飲用水生產(chǎn)等。
在廢水再利用領(lǐng)域,RO膜用于處理各種水質(zhì)的水,但為了確保其處理性能,必須提高用于膜的除污清洗藥物使用頻度,這會(huì)導(dǎo)致膜孔變形以及除污性能降低。為了解決這些課題,就需要進(jìn)一步提高RO膜的耐久性。
此次東麗通過(guò)掃描透射電子顯微鏡與數(shù)據(jù)解析技術(shù)兩者融合,對(duì)構(gòu)成RO膜的分離功能層的交聯(lián)芳香族聚酰胺的小于1納米(10億分之一米)的微小孔結(jié)構(gòu)進(jìn)行了定量解析。
根據(jù)這一解析,發(fā)現(xiàn)了有助于孔結(jié)構(gòu)在接觸清洗藥物時(shí)保持穩(wěn)定性的部分結(jié)構(gòu),通過(guò)對(duì)生產(chǎn)工序的革新性改善,對(duì)聚合物結(jié)構(gòu)的重新設(shè)計(jì),成功開(kāi)發(fā)出了具有穩(wěn)定性孔結(jié)構(gòu)的RO膜。
RO膜的結(jié)構(gòu)解析結(jié)果 圖源:日本東麗
東麗利用這次開(kāi)發(fā)的RO膜,在模擬苛刻的藥物清洗條件下的廢水再利用工廠進(jìn)行了運(yùn)轉(zhuǎn)測(cè)試,證實(shí)了對(duì)于使用新開(kāi)發(fā)的RO膜過(guò)濾后的水具有50%的水質(zhì)惡化抑制效果。在需要高頻率藥物清洗的污水處理廠、化工廠、鋼鐵廠及染色工廠等使用場(chǎng)景,有望延長(zhǎng)RO膜的壽命,同時(shí)可使膜更換或廢棄而產(chǎn)生的碳排放降低一半。