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港商研紧凑型滤水器 挑战逆渗透霸主地位


逆渗透滤水技术自1960年代面世以来,一直被认为是过滤效果最好的滤水技术,占据着高端市场。然而,其运作成本偏高的问题亦相当突出,一直未能解决。港商Mind Body看准这一点,透过和纳米及先进材料研发院(NAMI)合作,以崭新的技术原理,研发出一款非常环保和设计紧凑的滤水器,其过滤效能与逆渗透滤水器相若,但机价和运作成本却低得多,大有机会在高端滤水市场中分一杯羹。

纳米及先进材料研发院有限公司(NAMI)技术经理李思越博士、Mind Body (Asia) Ltd.董事麦康宁表示,逆渗透(Reverse Osmosis, RO)滤水技术早于1960年代已经由美国研发成功,有超过50年的历史,以往市场一般都公认,逆渗透是过滤效果最好的滤水技术,连多个国家的海水化淡厂也是使用逆渗透滤水技术。但是,逆渗透滤水技术也有一些缺点,令其运作成本偏高(包括滤芯和电力)。

运作成本机价

仅逆渗透滤水器一半

因为逆渗透技术的原理,是利用高压将水迫过滤孔直径小于1纳米 (nm)的滤膜,来达到出色的过滤效果。这种原理的第一个缺点,是需要消耗不少电力来产生高水压。第二个缺点,则是会有50%至60%的水反弹回来,而成为「废水」,需要排走。以一般商用和家用来说,其实非常浪费食水。

此外,由于其滤膜的滤孔直径细小,故非常容易阻塞;加上其滤膜很容易被自来水中的氯气破坏,令滤芯的寿命不太长。为了将逆渗透滤芯的寿命尽量延长,逆渗透滤水器其实还需要先使用一些传统的滤芯吸收氯气、重金属等,一般合共都有几个滤芯。其他缺点还包括滤水速度慢,所以需要配备储水缸,令其体积偏大。

第47届日内瓦国际发明展夺奖

因此,在2017年中,当Mind Body和NAMI洽谈时,大家一拍即合,决定合作研发一种过滤效能和逆渗透滤水器相若,但在运作成本、滤水速度、体积等各方面都较为优胜的「零废水小型饮水机」。

经过一轮筹备之后,合作研发计划在2017年底正式开始,整个预算为400多万元。其中,Mind Body投资51%,余下49%则申请到「创新及科技基金」的资助。到最近,「零废水小型饮水机」的研发工作已经全部完成。在4月份举行的「第47届日内瓦国际发明展」中,「零废水小型饮水机」还获颁「罗马尼亚科学研究及创新部大奖」。

NAMI:改用纳米纤维滤膜

李思越和麦康宁指出,与逆渗透滤水器相比,「零废水小型饮水机」在过滤效能方面非常接近,并不输蚀;但在其他方面,却较为优胜,包括:滤水时毋须用电产生高水压(一般水龙头的水压已足够)、不会产生废水、滤水速度快、体积细小,只需两个滤芯(一个是多孔陶瓷,一个是纳米纤维),机价和滤芯成本较低等等。

其中一个主要原因是,「零废水小型饮水机」弃用了逆渗透滤水器那种滤孔直径小于1纳米的单层滤膜,改为使用NAMI研发的纳米纤维过滤膜。李思越解释,NAMI研发的纳米纤维过滤膜的滤孔直径大约是100纳米至200纳米(nm),但却采用多层结构、梅花间竹的排列组成滤芯。因此,虽然其滤孔直径较大,但实际过滤效果却可以媲美逆渗透滤水器的单层滤膜,而又没有那么容易阻塞。

毋须高水压 不产生废水

此外,这种纳米纤维表面还加入了NAMI研发的斥菌功能,可以将90%或以上的细菌「弹开」,令它们不能依附在纳米纤维表面,失去理想的繁殖条件,而慢慢地在饮水机内死亡。相比之下,一般逆渗透滤水器的滤膜的表面没有特别加入斥菌功能(虽然会有50%至60%的废水反弹回来)。

至于滤水速度,「零废水小型饮水机」亦远胜体积比它大的逆渗透滤水器。以Mind Body一款现有的商用逆渗透滤水器为例,其滤水速度只是每分钟0.5公升或以上。因此必须加入储水缸,令其体积偏大,达0.045立方米,重量为10kg。

相比之下,「零废水小型饮水机」的体积为0.009立方米,比前者的滤芯部分要小,重量亦只是2kg,但其滤水速度达到每分钟2.5公升或以上,大约是前者的5倍。若逆渗透滤水器要达到相同的滤水速度,其体积还要比Mind Body上述那款商用型号大得多。

将运美测试 取NSF认证

麦康宁表示,「零废水小型饮水机」既适合家用,也适合小型食肆和60人以内的办公室使用。现时,「零废水小型饮水机」已经生产了100部样机。其中几十部正由NAMI试用,另外几十部则准备运到美国,交给美国国家卫生基金会(National Sanitation Foundation, NSF)测试,以取得其发出的认证。

当取得NSF的认证之后,就会在香港和内地生产「零废水小型饮水机」,希望在今年内开始。至于机价方面,他不愿透露确实数字,但声言,若和效能完全相同(包括滤水速度)的逆渗透滤水器相比,将会便宜一半以上,具有非常吸引的性价比和竞争力。

资料来源: 明报

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