Membranbaserad teknik för återvinning av avloppsvattenresurser kan inte bara sterilisera utan även ta bort salter, vilket verkligen möjliggör en grön och förnybar återanvändning av vatten. Så, vad är egentligen ett membran, och vad är «magin» bakom membrantekniken?
Ett membran är i huvudsak ett filtreringsmaterial med selektiva separationsegenskaper. Beroende på molekylvikten hos föroreningar i vattnet kan man välja ett membran med motsvarande porstorlek för att uppnå effektiv retention – ungefär som de silar eller trattar med olika porstorlekar vi använder i vardagen. Men till skillnad från traditionella filtreringsmetoder är ett membran ett finfördelningssystem som kan separera på molekylär nivå. Detta beror främst på de olika porerna med olika former och storlekar som finns distribuerade på dess yta och inre. Dessa porer sträcker sig från mikrometer till nanometer och till och med till angström, vilket möjliggör noggrann separation av föroreningar med olika molekylvikter. Separationsmembran med olika porstorlekar har sina egna namn, såsom mikrofiltrering (MF), ultrafiltrering (UF), nanofiltrering (NF) och omvänd osmos (RO)-membran. Vattenbehandling med membran är en ren fysisk process som uppnår noggrann dekontaminering utan att producera biprodukter – vilket gör det till en genuint grön och miljövänlig teknik.
I dag kan membran hittas överallt – från avloppsvattenrening, återanvändning av vatten och avsaltring av havsvatten inom miljöskydd, till koncentration av juice, separation av mejeri- och alkoholutvinning inom livsmedelsindustrin, till blodseparation, läkemedelsleverans och framställning av artificiella organ inom medicinen, och till och med rening och koncentration av enzymer, celler och proteiner inom bioingenjörskon. Membrantekniken har blivit oupplöslig från våra dagliga liv.
I vattenvärlden står tillämpningen av membranteknik fortfarande inför vissa utmaningar, såsom utveckling av funktionella antifouling-membranmaterial, design av kostnadseffektiva och högeffektiva membranmoduler samt skapandet av lågkolhydriska och energieffektiva membranapparater. Det är just dessa områden där forskare kontinuerligt innovat.
Genom egenutveckling av membranmaterial och effektiv integration med membrantillämpningstekniker kan forskarna erbjuda en rad integrerade membranbehandlingssystem och heltäckande tekniska tjänster anpassade efter olika användares råvattenförhållanden, utloppskrav och behov av olika membranprocesser.
Man tror att med den fortsatta forskningen och utvecklingen av nya membranmaterial och djupare utforskning av membrantekniker leder en teknologiskt fascinerande «membranbaserad vattenvärld» oss mot ett nytt kapitel inom användningen av vattenresurser.