膜蒸馏领域的“大膜法师”

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三十年前的机缘巧合

中国人习惯把一些解释不了的东西称作缘分，或者是命。

1987年，吕晓龙的命运就因为一些解释不了的东西做出了改变。

那年毕业前，因为实习时在南京待过而喜欢上了那座城市，吕晓龙在毕业分配时选择了南京的一所高校。

后来，他的导师去天津纺织工学院参加一个研究生的答辩，了解到这所学校有一个研究所是专门搞膜的，而自己的学生吕晓龙对膜非常感兴趣，回来后便找他谈话。

“那就改志愿吧，还挺麻烦的，改派遣证就改了半天。”吕晓龙轻描淡写地回忆。

“为什么非要改呢?”我问他。

“我是学高分子材料的，在学校里听说膜这个方向就挺感兴趣。”吕晓龙说，“我天生就对膜感兴趣，这个也很奇怪啊，天生就有兴趣。”

“天生”，这真是没有办法解释，却又是重要、充分的理由了。

但那时候搞膜，社会上没几个人知道。“我们到哪里谈工作，都要先跟人讲什么是膜，膜能干什么，再根据他们的供应特点想着在哪个环节把膜加进去，把人家说通了才能做实验，让他们看到效果，确实比老工艺提高不少，这才答应使用膜。一开始都是那么搞的。”

吕晓龙直言想不到今天膜行业会如此兴旺，几乎每一所高校都有搞膜的，新人新公司层出不穷，膜应用领域也是越来越多。

如今，吕晓龙已成为国内膜行业的高等级，主持完成了无数***等级重大项目，在膜的制造技术、材料改性、提高产品质量和性能方面有着丰富经验。他还桃李满园，在国内大的膜研究或者生产单位处处都会碰上他的学生……

看着这些喧嚣繁华，吕晓龙总会时不时想起30年前的那场“机缘巧合”，想不到自己当年坚持的“天生”，却赶了一场几十年后的热闹。

十年不变的研究方向

吕晓龙现在是天津工业大学生***工研究所所长。这个研究所是在2006年成立的，成立之后就坚持了一个研究方向——膜蒸馏。

吕晓龙对研究所的***非常明确，不是以拿课题发文章为目的，而是要搞一种成熟的技术能用起来。“终检验技术的，一定是市场，所以科研仅仅是一个过程，目的是使用。”

十年毕其功于一役。吕晓龙对膜蒸馏的重视和期望可想而知。

“到目前为止，膜蒸馏在国际上都没有产业化，如果我们把它推出来，做到产业化应用这个技术，这算的事情。”吕晓龙说他很有信心，因为到目前为止，膜蒸馏的研发水平，中国比国外还是***一点的。而在未来的一两年内，他们的研究成果应该能走到产业化这一步。

“那在这十年间你们要报科研成果该怎么办呢?”我问他。

“这个肯定会受影响。如果我的兴趣点总在变化，然后报个课题发表文章，再报个什么奖，那可能机会更多点。但报奖那个东西，我觉得算是社会承认，但终产品能为社会服务，这是较大的承认。”

世界发展日新月异，技术更迭也是如此。“一定是不断有新的材料出来，有新的膜工艺出来，像膜蒸馏、反渗透、超滤、微滤，将来还会有新的工艺。具体到每一种膜，它本身的研究也是永无止境的，比如强度越大越好，通透性越大越好。”吕晓龙说，“科学的乐趣就在这里，有很多东西能干，值得你去干。”

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膜蒸馏

超纯水的制备

由于膜的疏水性，原则上只允许水蒸气通过微孔，因此能得到很纯的水。用减压膜蒸馏对自来水进行处理后，水质达到微电子工业用高纯度水三级和***水的标准。特别是近来新型高通量无机膜和有机-无机混合膜的开发成功，使得用膜蒸馏制备超纯水变为具有巨大商业潜力的工业手段。

废水处理

膜蒸馏与其他膜过程相比，其主要优点之一就是可以在极高的浓度条件下运行，即可以把非挥发性溶质的水溶液浓缩到极高的程度，甚至达到饱和状态。张凤君等人采用中空纤维膜蒸馏技术对含酚废水进行了研究，结果使浓度高达5000mg/L的经处理后可降至50mg/L以下，的去除率可达95%以上。刘金生等人采用自制中空纤维膜蒸馏组件对油田联合站含污水进行膜蒸馏处理研究，质量浓度高达10mg/mL的水溶液经处理后可降至0.03mg/mL一下。

膜蒸馏

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海水淡化的新兴技术是膜蒸馏，其中热盐水流入多孔膜的一侧，冷淡水从另一侧流出。水蒸汽从热到冷的过程，盐自然地被吸入膜中，并且由于海水不需要煮沸，所以能量需求小于传统蒸馏的能量需求。但是，能量成本依然非常高，因为热水冷却的过程中也伴随着大量的能量流失。

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