新锐人物｜吕康佳：让废水处理成为一件接地气的事

【编者按】“新锋人物 锐不可挡”【2021澎湃十大新锐人物】

2021年，世界比以往更需要沟通，多元的生活方式值得被看到，这十位出生在90年后的年轻人，用新锐的态度让各自领域的声音被更大的世界听到。今天，我们选择吕康佳作为澎湃新锐人物，听她讲述年轻人的态度。

“你知道新加坡的人均淡水资源在世界的排名吗？倒数第二。”吕康佳以此展开了她现在所研究的膜蒸馏（Membrane Distillation）话题。

吕康佳出生于河南，本科起就读于新加坡国立大学，现任该校博士后研究员，主导设计和制备新型超亲水、超疏水及全疏水膜用于膜蒸馏、油水分离和有机溶剂的低温回收，并在2020年出版了一本与钟台生院士共同主编、十余名国际知名的膜技术专家参与编撰的膜蒸馏技术相关书籍《膜蒸馏：膜、混合系统和中试研究（Membrane Distillation: Membranes, Hybrid Systems and Pilot Studies）》。此外，她还获得了福布斯亚洲30岁以下精英、澳洲膜协会旅行奖、美国化工协会-新加坡杰出博士论文奖、亚洲膜协会新成员奖等奖项。

吕康佳获北美化工协会新加坡最佳博士生奖项

水资源的短缺和急速消耗一直是亟待解决的全球性挑战之一，世界约九分之一的人口缺乏安全干净的水源。膜科学技术是突破这一困境的重要方式。以新加坡为例，作为一个仅有两条淡水河、并且缺乏蓄水层的岛国,曾经的新加坡居民的日常生活和生产用水主要靠存储雨水及从邻国马来西亚进口，因此水净化再利用一直是关键话题。而基于反渗透机理的膜技术为这一难题带来转机， 目前该技术能为新加坡提供约70%的淡水用量。新加坡的成功为各国提供了一个良好的范例，但是想要解决全球性用水危机，显然还需要更多的努力。

据吕康佳介绍，基于反渗透的膜技术的天花板在于对较高浓度的污水比较难处理，并且此技术对设备要求较高，难以在贫困地区推广。而膜蒸馏能够有效弥补这些不足之处。膜蒸馏作为一个近年来兴起的技术，采用疏水微孔膜以膜两侧蒸汽压力差为传质驱动力的膜分离过程，主要用于废水处理和高浓度海水淡化等方面。该技术的一大优点是设备简单、操作方便，所以即使是在技术力量较薄弱的地区也有实现的可能性。

膜蒸馏过程：50-90摄氏度的废液，经过疏水膜滤出干净的蒸汽

相比于其他蒸馏方式，膜蒸馏无需把溶液加热到沸点，只要膜两侧维持适当的温差就可以进行，因此，太阳能、地热、废热等低品位能源都可以被其利用，能在整个净水过程中降低能耗。据了解，该技术目前在韩国和欧洲已有较大规模的应用，更有望在低品位能源充足的如沙漠、赤道附近等地区推广应用。

就目前全世界关心的日本核废水排放问题上，吕康佳表示膜蒸馏技术在处理核废水上具有出水水质好、能利用核废热、设备要求低等优点，但如果是摆放很久的核废水，其废热不满足处理条件，再次加热会消耗大量能源。

谈到自己现阶段攻克的难题，吕康佳表示是如何把膜做得更简单。“其实现在有一些很成熟方法应用于膜蒸馏上，但是我还是希望能做出一些更接地气的、能够被规模化应用的膜，让一些条件不太好的偏远地区也能使用。” 吕康佳的想法也得到了其导师——著名膜科学技术专家钟台生教授的大力支持，在他的鼓励下，吕康佳正与工业届合作，将其中两个研究成果进一步放大、推广，为解决水资源短缺问题作出实实在在的贡献。

膜蒸馏实验模型

吕康佳突破难题的方法在于不断尝试，并加上“打破陈规（Think out of the box）”的思维方式，她举了一个“玩”出来的例子。“膜蒸馏的膜作为空气和水的隔档，需要具有疏水性，常规的做法是在膜材料上制造一些多级结构。而多级结构一般用纳米、微米颗粒这样的材料实现，很有效，但操作复杂成本高，所以我一直在摸索如何用更简单的方法实现膜的疏水性。后来看到同事买了把喷枪，于是想试试能不能应用在实验上，没想到效果很好，‘玩’出了喷雾辅助型非溶剂致相分离法，简单来说，就是充分利用材料本身的特性去实现疏水性，完全不需要后续的表面改性。当然，前提是需要你对材料有深刻的认识。”

在科研上不断突破的吕康佳，也是个宝宝刚一个半月的新手妈妈，在照顾宝宝的同时，除了看一些实验资料，她还拾起了自己的爱好——播客。“我刚刚开始做播客是想提升对声音控制能力，后来自己也很享受这个过程，还收获了一些听众。现在在录一些童书，想着以后偷偷懒直接放给我宝宝听就可以了。”她打趣说。

除了做博客，做饭、徒步也是吕康佳的爱好。“我希望自己是一个热爱生活的人，因为这样你会对生活充满好奇心，然后也更有动力提升自己和周围人的生活品质。尤其是好奇心，对于一个科研工作者来说，是必要的。”

她认为每个人的背景和天赋都不同，所以也造就了不用的生活方式和态度，而这造就了社会的多元化。“我会时刻提醒自己走出舒适圈去接触不一样的世界，同时保持包容性和同理心，这样才能更客观的去看待世界和自己。”