我国分离膜技术的发展

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-07-02 原文发表时间:2007-07-02 人气:1

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1 前言

膜分离现象的发现距今已有200多年的历史,但膜分离作为高新技术从实验室中的珍品发展成为工业上大规模应用的高效节能的分离过程,还是近30多年的事。

随着经济的发展、社会的进步、人民生活水平的提高、能源的紧张、资源的短缺和环境污染的严重……，膜技术将在能源、电子、石化、食品、饮料、医药卫生、重工、轻工和人民日常生活以及环保等各个领域发挥其应的重要作用。膜分离是促进和保证社会持续发展的关键技术之一，不仅在国际上十分重视，而且在国内也已达成共识。

为了更好地促进我国膜技术合理而健康的发展。回顾一下其发展历程是有益的，下面是一些过程的简要回顾和几点不成熟的意见。

一、电渗析（ED）

我国离子交换膜和ED的研究始于1958年，1965年第一台ED器试用于成昆铁路建设，1967年实现了异相膜的工业化生产，70年代以来，相继进行了多种均相离子交换膜的研制和中试放大、电极动力等研究和新型钛涂钌电极的制备、大尺寸（800mm×1600mm）ED用隔板的开发、ED水力学参数研究、大型ED膜堆的设计和开发、长期运行不拆洗的研究与实践及特种分离的开发等，使我国ED技术不断提高。目前国内异相膜生产已具规模，年产量在3.5~4.0×105m2左右，大小ED厂家约40个。1985年开始制定ED技术标准，1995年完成并开始执行。

与国际水平相比，我国ED的工艺水平已接近世界先进水平。差距大的是均相离子交换膜的制备没有工业化，膜品种少，性能较低，难以进行高浓度浓缩和不同离子分离等方面的应用，所以应加强耐温、耐酸碱、耐氧化和耐污染等高性能膜的研制和开发。在组器工艺方面应加强ED器的集成化和自动化开发。除在苦咸水脱盐的纯水制备等方面进一步推广外，环保要求的废液再生回用等方面的应用应加强；结合实际情况开展高温电渗析研究和集成工艺技术开发；大力开发双极膜电渗水离解过程和填充床ED连续除离子过程。形成新的ED技术优势。从环保和节能角度分析，进行高效Donnan渗析过程开发也是很有意义的。

二、反渗透（RO）

我国RO的研究始于1965年，1967~1969年的全国海水淡化会战，为CA（醋酸纤维素）不对称膜的开发打下了良好的基础。70年代进行了中空纤维和卷式RO元件的研究，于80年代初步工业化。70年代曾对复合膜进行过广泛的研究，但70年代末停了下来，80年代中重新开始复合膜的开发。经“七五”和“八五”攻关已中试放在成功。国内RO主要用于电子、电力、食品、饮料和化工等领域的纯水和超纯水制备，少量的用于苦碱水淡化。

与国外相比，我国某些RO工艺技术接近国际水平，但膜和组器技术和性能与国际水平相比仍有较大差距；复合膜性能比国外低且还未规模化生产；卷式元件和中空纤维组件离海水淡化的目标还有不少路要走……

在当前的形势下，我们应结合引进、消化吸收和自我开发并重，大力开发复合膜用新材料；加强CA膜类的复合膜类成膜工艺开发；进一步提高成膜的耐温、抗氧化、抗污染、低操作压、高水通量和脱除率等性能；开发卷式和中空纤维式RO的最大潜力，进一步扩大RO的应用工艺开发，充分发挥RO的高效节能优势，使我国反渗透技术能在海水淡化、脱水浓缩、高温水再用、市政和工业废水处理与再用等领域发挥其应有的作用。

三、超滤（UF）

我国从70年代初开始研究UF，最先开发的也是CA—UF膜，并在电泳漆行业中首先应用，之后又被扩大到酶制剂的浓缩等。聚砜中空纤维膜和组器的研究始于80年代初，80年代中期卷式元件也研制成功。通过“七五”和“八五”攻关，开发了一些耐温的、高截留性能的膜和相关组器，但规模化还很不够。另外近10年来，在荷电膜、台金膜、成膜机理、膜污染机理和膜表征等方面也取得了许多可喜的进展。UF在电泳漆、酶制剂、饮料、食品、超纯水、医药（包括生物制剂）和废液废水回收利用等领域都有广泛的应用。

与国外水平相比，我国膜品种少，通量和截留综合性能较低，组器技术的水平有待于改进提高。UF多在一些要求不高的场合下应用，成功的应用开发领域还不多，这也影响了膜技术的推广。所以应努力提高通用膜的综合性能，增加膜品种，特别是耐热、耐溶剂、耐酸碱和抗污染的品种。用不同工艺开发高截留性能的膜，进一步改进现有组器制备工艺，严格制备和检测工艺，生产高质量产品并使之规模化，有针对性地加大应用开发力度，加强膜污染和膜清洗的研究和实际应用推广。

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