梁辉，中国科学院生态环境研究中心生态学硕士，高级工程师，具有丰富的净水技术研发、生产和营销经验，是“大型膜生物反应器组器”、“一种采用膜组器的紧凑式小型污水生物处理设备”等专利的重要设计人员之一。在水环境治理、污水处理技术、膜制造及工艺研发等方面工作21年，在膜法污水处理和城市景观水处理领域取得突出的成果，参与和主持完成了6项国家和北京市重点科研项目的攻关任务。
梁辉
编者按：在碧水源创立之初梁总即加入创业团队，主抓技术开发。2010年底碧水源正式进军净水市场，梁总担任北京碧水源净水科技有限公司总经理，从海内外引进专业人才，组建了研发、生产及管理团队。在他的带领下，碧水源净水短短三年间，针对国内水质情况推出了以微滤、超滤、低压反渗透、超低压纳滤膜等膜技术为核心的净水产品，开创了专业净水膜时代，陆续开发出多款具有前瞻性的净水产品服务于社会饮水安全，如嫁接物联网技术，让服务“净”在掌控之中。超薄便携免安装WaterPad净水机更健康更便捷，低压反渗透迷你水厂WaterPlant无废无桶大通量，全球首发超低压纳滤净水机真正健康安全、节能节水绿色环保。碧水源净水给行业带来全新的发展视角，已在行业内展露锋芒，同时得到业内外的高度认可。
梳理：净水行业多膜发展现状
膜技术的出现，被看做是水处理技术的一次“革命”。所谓“膜”就像一个能过滤水的“筛子”，通过膜表面的微孔能有效滤除水中的杂质，从而获得洁净的水。通过膜技术处理的城市生活污水可以达到高纯度工业用水和园林绿化用水的要求，而在海水淡化、地下水净化等方面则可达到直接饮用的标准。通过这种技术可以使城市污水、工业用水反复循环使用，真正达到零排放。可以说，膜生物反应器是最为先进的污水处理技术之一，不仅可以解决污水和再生水的转换，同时解决了水污染和水资源短缺的问题，膜技术被誉为21世纪最有前途的水处理技术之一。膜分离技术从大规模工业应用转变成一项高效节能的新型分离净化技术，目前绝大多数净水产品都在采用膜处理技术,可以说十有九是膜产品，膜在净水领域的广泛应用实现了技术和市场双结合的效果。
净水领域膜种类根据孔径的大小有微滤膜（MF）、超滤膜（UF）、纳滤膜（NF）、反渗透膜（RO）等几种。微滤可去除悬浮物和细菌，超滤可分离大分子和病毒，纳滤可去除部分硬度、重金属和农药等有毒化合物，反渗透技术几乎可除去各种杂质。欧、美、日等国家和地区将膜技术,特别是纳滤,作为本世纪饮用水净化的优选技术。
梁总说：“在行业发展初期，净水领域急需解决的水质问题主要集中在病原体与两虫并发症上，应用较多的是以微滤和超滤膜。随着我国经济飞速发展，水源普遍受到有机物、重金属、农药、化学污染突出，以反渗透膜为主的净水产品受到了好评，但是反渗透出水过于纯净，被消费者普遍认为不够营养，而纳滤膜除污能力远高于超滤膜，并且又保证了水的安全，同时又能保留部分人体所需的矿物质和微量元素，所以纳滤膜这几年呈现较快的发展趋势。
为迎合消费市场需求，以多种膜相结合为核心的水质净化产品逐渐成为主流，合理的结构设计与多种滤芯配置，如活性炭、KDF等，即保障了家庭用水绝对安全，又提供了分质供水的需求，如超膜与反渗透膜相结合推出的双水机，同时可提供超滤净化水和反渗透纯净水，满足了家庭煮饭、泡茶、煲汤、煎药、直饮水等不同的用水需求。净水行业以膜为核心产品的开发热潮已呈现规模，未来几年内的膜之争将对行业影响深远，而中国水质污染不能有效治理，水源环境进一步恶化必将加剧净水机膜净化技术的发展步伐。
核心：大发展关键在膜
最几年，我国整个净水行业呈现出快速发展的势头，中国市场净水普及率尚不足，只有2%，增速却高达30%—50%，北上广州等一线大城市净水机增速更是超过了100%，使用率已经达到13%。根据国家数据部门统计，2014年净水器的总产值在600亿左右，业内专家也曾预计，2016年国内净水器的市场容量突破1000亿大关。随着工业化的推进，水环境问题日渐爆发，中国净水市场已经迎来了大发展阶段。行业快速发展的核心是技术的快速跟进，净水核心是膜，膜技术直接决定产品品质和市场地位。
然而，早期我国能够独立自主研发膜处理技术的企业并不多，代表分离技术领域尖端水平的膜产品和技术还只为少数发达国家所把持。依靠严密的技术封锁，对产品出口实施价格垄断。究其原因，一方面，膜技术的开发需要投入大量的资金；另一方面，对技术要求的精准程度也影响着制造企业自主研发的能力，导致过去绝大多数膜应用需依赖进口。
根据产业研究院《2011—2015年中国膜产业深度调研与投资战略规划分析报告》显示，过去的50年间，我国膜产业已经步入快速成长期。超滤、微滤、反渗透等膜技术在能源电力、有色冶金、海水淡化、给水处理、污水回用及医药食品等领域的工程应用规模迅速扩大，多个具有标志性意义的大型膜法给水工程、污水回用工程及海水淡化工程已经相继建成。我国膜产业总产值已从1994年的2亿元上升到2014年的近1000亿元。“十一五”以来，我国在开发分离膜新膜种和膜制造技术创新以及膜技术的工程应用方面走在了世界前列。目前，国家发改委、科技部和工信部等部委已将膜技术列入“十二五”重大产业技术予以专项支持。
国家环保总局环境规划院预测，我国“十二五”和“十三五”时期废水治理投入将分别达1.05万亿元和1.39万亿元，其中工业和城镇生活污水的治理投资将分别达4355亿元和4590亿元。在此背景下，膜技术在未来十年间将迎来大发展。在市场需求及产业政策的双重推动下，预计未来十年内我国膜法水处理工程将以40%的年增长率发展，膜产品产值年增长率也将达到20%以上，中国膜市场将占全球膜市场总需求量的15%～20%。
随着我国膜产业的迅速发展和膜技术的广泛应用，国内本土膜制造产业将得到更快速的发展，成为中国独立自主的创造品牌。国内一些综合实力较强的企业已经掌握了膜的生产制造工艺，降低了产品应用成本，同时也为民用净水市场中净水机的普及提供了更大的可能，同时也为企业独立自主的发展开辟了道路，碧水源在膜处理技术上的探索可以说是国内净水企业在自主研发道路上一个代表。
碧水源是目前世界上技术领先、规模位于前列的膜材料和膜产品制造商，也是我国唯一一家同时拥有微滤、超滤、反渗透膜和低压纳滤膜生产能力的大型膜制造企业。所生产的超高强度的超微滤膜在性能和技术先进性上与GE、三菱公司齐名，所生产的反渗透膜也达到了国际先进水平。
另外碧水源拥有世界一流的国际膜研发基地，与清华、浙江大学等国际型高校展开深入合作，拥有近150人的膜研发队伍，膜技术一直走在国际前沿。针对家用、民用饮用水净化市场，碧水源先后开发了高强度PVDF中空纤维微滤、超滤膜、低压反渗透膜和超低压纳滤膜作为新一代净水机的核心净化材料，克服了市场现有产品缺陷。
梁总说：碧水源膜采用了增强支撑层，膜丝拉不断，避免了目前市场上净水产品膜易断丝的情况；另外，膜丝直接烘干处理，不需要甘油等保护液，使用时不需要大量长时间清洗，最大限度的节省了用户的使用和维护成本。采用这种高强度PVDF中空纤维膜，碧水源开发了双膜技术的WaterPad超薄便携系列净水机，并赢得了市场的广泛认可。2014年碧水源成功研制出超级纳滤膜，一举突破了中国在膜技术领域的历史空白，并推出首款超级纳滤净水机，“安全、健康、低碳”——不耗电、低废水、完全去除水垢等杂质保留有益矿物质属业内首创。
展望：纳滤节能环保前景光明
目前国内净水市场以超滤和反渗透占据主流，尤其反渗透膜（RO膜）为核心的纯水机占据50%以上的市场份额。反渗透纯水机的优点是水质安全，但反渗透膜最初是针对工业用途和重污染水纯化为目的而开发的，并不是为家庭净水考虑。很多家庭在使用一段时间纯水机之后确实感受到了水质的改善，比如水垢没有了，水的口感也很好，但浓缩水的排放也引起了消费者的关注。以自来水作为水源的家用或商业直接饮用水处理，更重要是考虑以健康和安全为目的，因此不需要极高的脱盐率。全球都面临着水资源匮乏的现状，浓缩水的排放，也不符合国家可持续发展政策。那么浓缩水到底从何而来？是否可以减少其排放？这个是行业良性发展必须考虑的问题。
梁总解释到：“纯水机是利用反渗透原理，即一般使水流由低浓度流向高浓度，使用电源加压之后，则变成将由高浓度流向低浓度，这样使水通过精密度达0.0001微米的RO膜滤芯，去除原水（自来水）中除水分子之外的所有物质，包括有益和有害物质。逆渗透的过程中原水中的无机盐、重金属离子、有机物、胶体、细菌、病毒等杂质无法透过RO膜，从而使一部分未透过的水因溶质增加形成浓缩水，在实际终端中，这部分水大都通过排水管直接排出形成废水。通常纯水机的废水排比是1：3，当然纯水机的废水率还与温度有关，由于RO膜的物理特性所至，RO膜对进水水温的变化十分敏感，RO膜最适宜的水温是25℃，因水温的降低，透过膜的水分子粘度上升、扩散性能下降，水流量也线性降低，进水水温每降低1℃，产水量就降低2.5%～3.0%，从而导致产生更多的浓缩水。
然而纯水机浓缩水的问题在现阶段是不可避免的，而家用净水机是立足大众消费者，用户所反映的“废水比”问题就已经引起很多净水厂家的重视，很多企业在产品的技术层面，实现“废水比”的降低的同时，牺牲RO膜的使用寿命。
从各方面发展来说，纳滤技术是目前最佳的饮用水处理技术：既能满足用水安全健康问题，又能大幅度减少废水排比率，能真正使得行业朝着绿色环保方向发展。纳滤是介于超滤与反渗透之间的一种膜分离技术，其截留分子量在80～1000的范围内。过滤精度上要比超滤好很多，废水要比RO少了很多，正常情况下RO机的废水排比率是1：3，而纳滤机的废水排比率可做到1：0.3的水平，纳滤相比于RO机，省电率高达40～65%。纳滤不仅是提供优质饮用水的技术，而且是一项节水节能技术，有着非常显著的运行成本优势。例如，产水1m³/h时，纳滤比RO省电65％。每年按运行300天计，三年可省电费13320元，从节能的角度讲这个优势还是比较明显的。
所以说无论是终端净水方式，还是自来水厂的整体解决方案都是非常适用的。从未来的行业发展趋势来讲，纳滤产品更有市场前景。
碧水源怀柔区膜产业基地
从目前的市场份额来看，纳滤并没有在家用市场上广泛应用，问其原因，梁总解释到：首先，纳滤膜制造工艺要比RO膜的制造工艺复杂；其次，纳滤的采购成本高，这也是大多数整体制造企业为何很少选择采用纳滤膜的一个重要原因。这些因素影响了纳滤技术的进一步发展，从全球水源越发匮乏的趋势上来看，未来纳滤膜肯定会占据市场的主流。
后续
碧水源在膜技术研发方面一直拥有国际视野，近两年在纳滤技术的研究取得突破性进展，2014年初碧水源推出的新品中，已经应用了纳滤技术，引领净水行业的技术潮流。
碧水源专利超强开PVDF超滤膜：拉不断、易清洗、大通量
碧水源的这项超低压纳滤膜技术是耗费巨资，从美国引进反渗透膜生产线，历时2年，近100名国内外专家参与研发，专为民用净水市场开发的完全具有节能节水效能的膜产品。超低压纳滤膜去除水体中细菌病毒、农药残留、水垢、重金属等全部有毒物质的同时，还保留了部分对人体有益的营养元素，克服了超滤膜不能去除重金属和水垢、反渗透膜出水过于纯净的缺点。通过超低纳滤膜处理后出来的水不同于传统净水机的纯净水，它是一种健康安全无垢、最适合人体需要的水。超低压纳滤膜制水时仅需要2-3公斤压力，低压节能；通量更大，在不增加膜面积的前提下，获得更高的产水量，废水率仅为1：0.3；低压纳滤膜更容易清洗，使用寿命达到3～4年。碧水源2014年推广上市的代表产品D402超级纳滤净水机和D468台式净饮机，已经推向市场。
由此可见，采用低压纳滤膜的净水机克服了超滤不能去除重金属和水垢、反渗透机器酸性过大，水质过纯，废水量大的缺点，达到既健康又安全的，节能又节水的新一代家用净水设备。不仅是碧水源未来产品推广的重点，亦是净水行业发展的主流方向，前景光明。
