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用3D打印PVDF水处理膜，净化污水速度比传统滤膜快5倍

文章来源：未知更新时间：2018-11-12 11:41:01

纳阳科技公司（Nano Sun）是一家由新加坡南洋理工大学（NTU Singapore）的科学家组建的水技术初创公司，该公司推出了一家生产新型水处理膜的3D打印工厂。

新滤水膜的主要原料与一般滤水膜无异，使用的是聚偏二氟乙烯（PVDF）塑料，两者差别在于生产方式。据该公司称，这种膜的过滤速度比传统聚合物和陶瓷膜快5倍。

新生产方式减少废水、废气排放

纳阳科技联合创办人、南大土木与环境工程学院副教Darren Sun解释，传统生产方式要在PVDF塑料里添加10多种化学品，然后在七八十摄氏度的水温中进行化学反应，以制造不同大小的孔洞。他说，由于生产过程中采用易挥发溶剂和必须用水洗掉多余化学品，因此会产生大量有害气体和污水。

“我们的方法是在原材料中加入一些助剂，把它变成可以打印的材料。运用新技术打印出纳米纤维膜，然后通过自动化生产线做出膜板。这个方法不会带来有毒污水，也大幅减少了废气。”

生产方式的不同从根本上改变了滤水膜的内部结构，使污水可以更快地穿透达到净化效果。新技术也可以根据污水里的污染物，特制不同种类的过滤膜。

公司另一名创办人、总经理Wong Ann Chai说，这意味着客户所需的滤水膜装置减少，无须占用那么多空间。另一方面，他以新加坡为例指出，购买新生水每立方米要2.33元，若能以少于1元的价格处理污水，一个每天使用5000立方米水量的大型工厂一年可节省200多万元水费。

首家工厂迎来巨额订单

使用专有的3D打印机，Nano Sun可以每秒打印数百万张PVDF纳米纤维——每根纤维甚至比一缕头发薄五倍——它们积聚在背衬材料上并压缩成超薄薄膜。

这使得膜具有更大的表面积以捕获或排斥污染物，同时允许水分子以更快的流速通过。通过调节这些非织造纤维彼此重叠的厚度或薄度，可以将膜制成微滤膜和超滤膜。

利用这种新型水处理膜可以建造更小的污水处理厂，降低土地、基础设施和劳动力成本。 NTU表示，生产足够多的过滤膜只需要四天时间就能为普通的废水处理厂供水。它还更耐破损和生物污损，需要更少的维护并带来更高的成本效率。

在不久的将来，Nano Sun每天将能够打印600平方米过滤膜。目前该公司正在研究以开发出更好的防污添加剂，其可以在3D打印过程中与其他材料组合。“当有一种颠覆性的创新超越传统流程时，其他人很快就会跟进，”Darren Sun说。“因此，我们需要始终领先竞争对手，研究，设计和建造更小、更高效、更具成本竞争力的先进水处理系统。”

Nano Sun首批使用这种新一代膜的客户是新加坡最大的两家半导体跨国公司和中国新建的城市污水处理厂。

Nano Sun的常务董事兼联合创始人Wong Ann Chai表示，根据三项新的废水处理合同，Nano Sun今年的年收入预计将达到1000万新元。“大多数国家不想污染他们稀缺的地表水和地下水资源，这就是为什么我们今年的合同创纪录的原因。”Wong Ann Chai说。

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