高速发展的膜分离技术

1、高速发展的的膜分离离技术膜分离技术术起步于于本世纪纪六十年年代，至至今不过过三十多多年，但但由于它它具有分分离过程程无相态态变化，基基本在常常温下进进行，特特别适用用对热敏敏感物质质的分离离过程属属物理变变化或物物化变化化，分离离范围可可以从小小分子到到大分子子；从细细菌到病病毒；从从蛋白质质、胶体体到多糖糖；分离离过程仅仅仅是简简单的加加压输送送，易自自控、占占地面积积小等特特点，特特别是与与其它如如蒸馏、冷冷冻、萃萃取等分分离方法法比较，节节能效果果显著，因因此受到到各工业业发达国国家的高高度重视视。不少少国家把把膜分离离技术纳纳入国家家计划和和关键技技术。年世界界膜市场场总产值值约.亿美

2、元元，膜装装置产值值约亿美元元，年年估计膜膜产值达达亿、膜膜装置产产值可达达亿美美元，如如果进一一步推算算到膜工工程，产产值将比比膜装置置增进倍倍，由此此而带来来巨大的的经济效效益。我我国膜技技术研究究起步于于年，年代末末开始步步入工业业化，并并不断扩扩大研究究应用领领域，目目前已形形成一支支相当规规模的膜膜及膜应应用技术术的研究究队伍和和膜产业业基地。年估算，膜分离技术产业，总产值约.亿人民币，与国家市场相比仍然有很大差距。 与国际际市场的的差距主主要在于于：一是是对膜技技术这一一高新技技术的认认识，二二是膜技技术推广广应用领领域亟待待进一步步扩大，并并建立相相应的示示范工程程，三是是面临一

3、一些国外外膜及膜膜装置，膜膜工程的的大企业业进入我我国，以以独资或或合资企企业形式式加大竞竞争，四四是国内内膜技术术膜产品品质量、品品种与国国外尚存存在较大大差距。从从总体水水平上约约落后发发达国家家年。当前膜分离离技术的的应用几几乎涉及及到国民民经济各各生产、研研究部门门以及国国防建设设领域，其其中主要要有利用用反渗透透过滤及及微孔过过滤技术术进行海海水、苦苦咸水的的脱盐淡淡化、低低盐度水水、自来来水的脱脱盐、纯纯化、无无菌化及及制备微微电子工工业所需需的纯水水、高纯纯水，医医药工业业的精制制无菌水水、注射射用水，食食品工业业用的无无菌水、软软化水、锅锅炉用软软化水，化化学工业业及分析析化验

4、室室所需纯纯水高纯纯水等。在在医疗、医医药领域域用于疫疫苗的浓浓缩与纯纯化，菌菌体的去去除，分分类与化化验。中中草药口口服液的的澄明与与无菌化化，中药药针剂的的制备、抗抗生素的的浓缩与与精制，肝肝腹水的的去除等等。在生生物工程程领域如如啤酒的的无热除除菌过滤滤、低度度酒澄清清处理，味味精生产产中发酵酵液菌体体与氨基基酸的分分离，醋醋的除浊浊与澄清清，酱油油的除菌菌与澄清清，无菌菌空气、无无菌水的的制备。在在食品工工业领域域有果蔬蔬汁的澄澄清与无无热灭菌菌及浓缩缩，食品品的结构构重组和和由山楂楂制取浓浓缩山楂楂汁、山山楂果珍珍、山楂楂果胶，速速溶茶的的制取，卵卵蛋白的的浓缩，乳乳制品的的浓缩，动

5、动物胶的的浓缩等等。在环环境工程程领域主主要有：电镀、电电泳漆废废水、轧轧钢、切切削等乳乳化油废废水的处处理，从从洗毛废废水中回回收羊毛毛脂，从从上浆废废水回收收浆料，高高层建筑筑生活废废水的处处理与回回收，食食品加工工废水的的处理及及有价值值成分的的回收等等。在气气体膜分分离方面面，已在在工业领领域应用用的有富富氧、富富氮空气气的制备备，从合合成氨尾尾气中进进行氮、氢氢分离以以回收氢氢等。总总之膜分分离技术术作为一一门新兴兴的化工工分离单单元，已已显示出出它的极极好的应应用前景景，并将将产生巨巨大的经经济与社社会效益益，它将将推动产产业部门门的技术术改造和和建立新新的生产产工艺促促进高新新技

6、术研研究的发发展。膜技术快速速发展引引来巨大大商机 随随着全球球水资源源短缺情情况的加加剧，水水资源开开发、工工业和饮饮水处理理、废水水处理及及再利用用成为各各国研究究开发的的热点，而而膜分离离技术正正是目前前国内外外普遍采采用的净净化技术术。有专专家预言言，膜技技术及与与其它技技术集成成的技术术将在很很大程度度上取代代目前采采用的传传统分离离技术。现现在，膜膜技术已已与光纤纤、超导导技术等等一起成成为211世纪十十大高科科技产业业之一。 膜分离离技术是是指利用用具有特特殊选择择分离性性的有机机高分子子材料或或无机材材料，制制成不同同形态结结构的膜膜，在一一定驱动动力作用用下，使使双元或或多元

7、组组份的特特定组份份因透过过膜的速速率不同同而达到到分离或或密集的的目的。由由于这种种技术是是采用物物理方法法分离组组份，因因而清洁洁无污染染、操作作及设备备简单、能能量损耗耗少，并并可广泛泛应用于于石油、化化工、电电子电力力、食品品、医疗疗、环保保等领域域，因此此近年来来发展十十分迅速速。 膜分离离技术的的核心是是膜材料料的制备备。膜材材料分为为有机膜膜和无机机膜，但但无机膜膜制备难难度大，应应用不多多。目前前，全球球膜技术术以有机机膜技术术为主。可可用作有有机膜材材料的聚聚合物有有上百种种，但现现在实现现商品化化生产的的只有几几十种。主主要有聚聚四氟乙乙烯（PPTFEE）、聚聚氯乙烯烯（P

8、VVC）、聚聚偏氟乙乙烯（PPVDFF）、聚聚砜（PPSF）、聚聚丙烯腈腈（PAAN）、聚聚酰胺（PPA）、醋醋酸纤维维素（CCA）、硝硝酸纤维维素（CCN）等等。人们们通常按按照膜的的用途来来分类，可可分为反反渗透膜膜、超滤滤膜、微微滤膜、纳纳滤膜、渗渗析膜、气气体分离离膜等。 作为一一门新兴兴的高技技术产业业，膜分分离产业业在全球球都保持持了超过过8的的增长率率，在我我国也有有着相当当广阔的的应用前前景。据据预测，220300年中国国人口将将达到116亿，届届时人均均水资源源量仅有有17550立方方米，预预计用水水总量为为70000亿80000亿立立方米，要要求供水水能力比比现在增增长13

9、300亿亿23300亿亿立方米米，全国国实际可可利用水水资源量量接近合合理利用用水量上上限，因因此开发发新的水水资源如如进行海海水淡化化势在必必行，而而目前采采用反渗渗透膜进进行海水水淡化是是最经济济而又清清洁的方方法。 另外，近近年来我我国废水水、污水水排放量量以每年年18亿亿吨的速速度增加加，全国国工业废废水和生生活污水水每天的的排放量量近164亿亿吨，其其中约880未未经处理理直接排排入水域域。可见见，我国国环保水水处理方方面对膜膜应用的的需求量量将很大大，这一一领域也也被业界界认为是是增长潜潜力最大大的领域域。在生生物医药药和食品品生产过过程中，微微滤膜发发挥了重重要作用用。目前前全球

10、以以血液渗渗析膜的的市场最最大，约约占总销销售额的的50。近几几年来，膜膜技术在在生物工工程、医医疗和血血液渗析析治疗领领域的应应用增速速惊人，仅仅美国的的年增速速就超过过了133。 由于其其广泛的的用途及及极好的的市场应应用前景景，膜技技术及膜膜材料的的开发应应用在全全球范围围内受到到了前所所未有的的高度重重视，谁掌握握了膜技技术，谁谁就掌握握了化学学工业的的未来已成为为业界的的共识。各各发达国国家都在在积极部部署，投投巨资发发展该技技术及产产业，抢抢夺制高高点。一一直以来来，美、日日、欧始始终处于于世界膜膜技术的的前沿，主主导世界界膜技术术发展的的方向，基基本上垄垄断了世世界膜市市场。他他

11、们的特特点是研研发实力力强、产产品品种种多、系系列化。目目前我国国的膜材材料以进进口产品品为主，拥拥有自主主知识产产权的产产品很少少，800以上上为引进进产品及及技术，膜膜产业整整体处于于技术水水平较低低、研发发实力较较弱的阶阶段，与与发达国国家相比比有较大大的差距距。 尽管如如此，我我国膜市市场的需需求量增增长却很很快，业业内专家家预计到到20115年，我我国的膜膜市场需需求可望望超过2200亿亿元，届届时将占占世界膜膜市场总总需求量量的100115。在在意识到到了巨大大的市场场需求与与研发的的差距后后，国家家已投资资建设了了多个膜膜产业示示范基地地，如废废水处理理用膜组组件及系系统处理理装

12、置产产业化示示范工程程、建立立复合反反渗透膜膜国产化化及水工工业成套套技术装装备生产产基地等等，这对对于促进进我国膜膜材料、膜膜技术的的国产化化，提高高我国膜膜产业的的整体水水平有着着重要的的推动作作用，为为我国的的膜行业业在世界界膜行业业占有一一席之地地打下了了良好的的基础。令人瞩目的的膜分离离技术膜分离技术术是一项项新兴的的分离技技术，自自60年年代逐渐渐开始大大量工业业化应用用之后发发展十分分迅速，其其品种日日益丰富富，应用用领域不不断扩展展，每年年的销售售额以11430的速度度增长，被被专家认认为是220世纪纪末到221世纪纪最有发发展前途途的高科科技之一一。据有有关文献献估计，目目前

13、膜分分离技术术世界市市场规模模已达到到每年2200亿亿美元以以上。除除了透析析膜主要要用于医医疗用途途以外，几几乎所有有的膜分分离技术术均可用用于石油油、天然然气及石石油化工工和环保保行业中中。反渗渗透膜和和纳滤膜膜作为主主要用于于水及其其他液体体分离膜膜，在分分离膜领领域占有有重要地地位。膜材材料从初初期单一一的醋酸酸纤维素素非对称称膜发展展到表面面聚合技技术制成成的交联联芳香族族聚酰胺胺复合膜膜，操作作压力也也扩展到到高压（海海水淡化化）膜、中中压（醋醋酸纤维维素）膜膜、低压压（复合合）膜和和超低压压（复合合）膜，880年代代以来又又开发出出多种材材质的纳纳滤膜。膜组件的形式近年来也呈现出

14、多样化的趋势，除了传统的中空纤维式、卷式、管式及板框式以外，又开发出回转平膜式和浸渍平膜式等。工业上应用最多的是卷式膜，它占据了绝大多数陆地水脱盐和越来越多的海水淡化市场，中空纤维膜在海水淡化应用中仍占有很高的份额。膜分离技术除了目前已普遍应用于化工、电子、纺织、轻工、冶金、石油等工业领域外，还将在节能技术、环保技术、清洁生产等领域发挥重要作用。例如，高效的膜分离技术可以取代传统的能耗较高的技术，在我国可持续发展战略中具有重要意义，也是工业技术的主要措施之一。我国水资源十分紧张，水污染极为严重，随着对环境的要求不断提高，膜分离技术在工业废水处理方面将进一步发挥更大的作用。由于膜技术能在治理污染

15、的同时回收有用的物质，变废为宝，甚至可以实现闭路循环，因此在清洁生产工艺中也具有广阔的应用前景。此外，在饮用水净化中膜分离技术的应用更是十分普遍。进入90年代以后，膜分离技术在环保产业中的应用已经成为国外研究开发和产业部门关注的焦点，并形成方兴未艾的发展态势。未来膜技术在环保产业中的应用发展是我国整个膜分离技术应用发展的重要组成部分，其发展速度会更快，势头会更猛，它将成为整个膜分离技术发展的焦点、重点和突破点。为此，我们必须有充分的认识并提出如下建议：一、在制定我国膜分离技术及产业发展规划时，应充分重视膜分离技术在环保产业中的应用。二、加强膜产业与环保产业的有机结合。三、通过多种形式，大力宣传

16、膜分离技术在环保产业中大有作为的应用前景，要使领导部门、科研单位、膜产业部门和潜在用户都有所了解和认识。四、大力支持和推动科研设计部门开展深入的应用研究，建立膜分离技术在环保产业中的各项生产性示范设备与工程。五、将引进国外先进技术和设备与国内自己研究开发的技术和设备相结合；科研、设计、生产部门与环保部门相结合；注意多种技术的组合运用。六、制定生产标准，加强行业自律，规范行业行为，引进竞争机制，推荐先进技术和优质产品，坚决淘汰落后技术和劣质产品。膜市场需求求空间大大据中国膜工工业协会会根据近近几年膜膜工业发发展速度度和经济济建设的的需求分分析预测测：20005年年，我国国膜市场场需求将将达500

17、亿元以以上，220155年，膜膜市场需需求可望望超过2200亿亿元，将将占到世世界总量量的100155 我我们无法法去追究究是工业业文明还还是人口口无休止止的增长长，还是是我们对对自然资资源索取取的贪婪婪，反正正我们已已面临着着水的危危机：早早在700年代中中期，由由于众多多的河流流遭到严严重污染染，全世世界有770的的人无法法保证卫卫生、安安全地用用水。淡淡水资源源的日益益匮乏，使使人们一一再把目目光投向向浩瀚的的海洋，地地中海中中部的马马耳他，成成功地去去除导致致海水又又苦又咸咸的盐类类物质，从从中获得得了淡水水，为岛岛上的33万居民民和前来来观光的的旅游者者提供忠忠实的服服务。是是什么迫

18、迫使海水水在这里里乖乖的的缴械投投降了？是膜！在这里里，马耳耳他利用用反渗透透膜建设设了世界界上最大大的反渗渗透海水水淡化厂厂。有资资料说，反反渗透技技术已成成为海水水、苦咸咸水淡化化和纯水水、超纯纯水制造造最经济济的手段段，采用用此技术术改造的的海水已已为世界界上1亿亿多人口口解决了了吃水问问题。 21世世纪的“魔魔” 有有人在谈谈到膜的的时候，根根本不说说膜，而而是直接接用“魔魔”来称称呼。膜膜真的有有那么神神气吗？就让我我们先认认识一下下什么是是膜？ 其实膜膜就存在在于我们们的生活活里，理理论上讲讲，膜就就是利用用具有特特殊选择择分离性性的有机机高分子子材料或或无机材材料，制制成的不不同

19、形态态结构的的膜，在在一定驱驱动力的的作用下下，使双双元或多多元组分分的特定定组分因因透过膜膜的速率率不同，而而达到分分离或特特定组分分密集的的目的。浅浅显地说说，大家家所知道道的肾透透析、饮饮用的纯纯净水都都是膜的的功绩。生生物体内内，膜是是不同组组织间的的屏障。物物质交换换时，它它只允许许其中的的某些物物质通过过，而排排斥其他他物质。用用形象一一点的话话来讲，任任何肮脏脏不堪的的水，经经过膜技技术的处处理，流流淌出来来的就是是可以饮饮用的清清洁水。从从材料上上分，可可分为有有机膜和和无机膜膜；按功功能分，可可分为分分离膜和和反应膜膜。有研研究说，仅仅可用作作有机膜膜材料的的就有几几百种。由

20、由于它的的种类繁繁多，组组合的多多变，在在环保、医医药、化化工、食食品、电电子、冶冶金、纺纺织等众众多领域域里都身身手不凡凡，被公公认为是是当代最最有前途途的高新新技术之之一。 有专家家预言，221世纪纪，膜技技术及其其与其他他技术集集成的技技术将在在很大程程度上取取代目前前采用的的传统分分离技术术，达到到节能降降耗，提提高产品品质量之之目的。对对推动人人类科学学技术进进步，促促进社会会发展，将将起到极极大的作作用。 有关机机构也指指出：膜膜技术与与光纤、超超导等技技术将成成为主导导未来工工业的六六大高新新技术之之一，也也将是新新世纪十十大高科科技产业业之一。 目前，膜膜技术在在全球范范围内受

21、受到了前前所未有有的高度度重视，特特别是“谁谁掌握了了膜技术术，谁就就掌握了了化学工工业的未未来”已已成为大大家的共共识。 世界有有膜已“成成长” 20世世纪500年代末末，以离离子交换换膜为代代表的渗渗析和电电渗析技技术，率率先创建建了膜工工业，在在脱盐和和浓缩等等方面得得到了普普遍应用用，尤其其是离子子交换膜膜技术的的发展，使使制碱工工业发生生了革命命性变化化。 220世纪纪80年年代中期期以来，膜膜技术进进入全面面发展阶阶段，研研究开发发出了以以空气为为气源的的膜法富富氧技术术；用于于低分子子切割的的纳滤膜膜技术；高通量量、高脱脱盐率的的反渗透透复合膜膜技术；用于有有机溶剂剂分离的的渗透

22、汽汽化技术术和用于于微滤和和超滤的的无机膜膜分离技技术等，这这一切为为膜分离离技术产产业发展展奠定了了坚实基基础。 随着膜膜分离技技术研究究的不断断深入，应应用市场场的不断断扩大，新新的膜分分离技术术也正不不断推出出。如工工业气体体膜法脱脱湿技术术、工业业气体酸酸性组分分（二氧氧化硫、二二氧化碳碳）膜法法脱除有有机蒸汽汽脱除与与回收、天天然气膜膜法净化化、膜法法废水资资源化、城城市中水水回用、水水中溶解解气体脱脱除等技技术已陆陆续投入入中试和和工业试试验。而而以有机机物分子子切割为为目标的的膜分离离技术，以以膜反应应和反应应分离为为目的的的膜技术术，以高高温、耐耐腐蚀、高高强度的的无机膜膜、生

23、物物膜技术术将成为为21世世纪的主主流高新新技术。因因此，可可以说膜膜分离技技术是对对社会发发展有着着长远持持久影响响的高新新战略性性技术，是是环境保保护的最最佳“拍拍档”。 打造自自己的“膜膜航空母母舰” 那么，我我国在膜膜技术方方面处于于什么状状况呢？据中国国膜工业业协会秘秘书长郭郭有智介介绍：应应该说，我我们在膜膜技术领领域的研研究和开开发是有有显著成成就的。中中国膜技技术至今今已走过过近400年历程程，作为为一项高高新技术术，我国国在研究究方面并并不落后后，制作作水平和和工业化化能力也也正在前前进之中中，与国国际基本本同步，成成为仅次次于欧美美、日本本的膜技技术大国国，其市市场化的的工

24、业体体系已经经形成，并并成功地地建立了了一批示示范工程程。形成成大、中中、小相相关企业业的技术术梯队，并并组成了了中国膜膜工业协协会，已已从投入入期走向向成长期期，我国国膜工业业迎来了了一个新新的发展展时代。 但是，由由于我国国的膜工工业是在在科研院院所成果果自身转转化和原原乡镇企企业基础础上发展展起来的的，存在在经济实实力不强强、技术术创新能能力弱、产产业化水水平不高高、经营营规模小小等问题题。再加加上企业业分属于于不同地地区、部部门管辖辖，行业业内在的的技术经经济联系系容易受受到损害害，出现现了“行行业前景景看好，企企业举步步为艰”的的被动局局面。因因此，进进入成长长期后，急急需按市市场经

25、济济规律进进行整合合，达到到技术、资资产、人人力等资资源的优优化配置置，提升升产业水水平和规规范市场场，加快快与国际际接轨的的步伐。否否则，国国外发达达国家的的厂商就就会凭着着他们的的技术优优势、产产品质量量、规模模经营，抢抢滩中国国的膜市市场。 整合国国内具有有一定技技术优势势和规模模的企业业、研究究单位以以及其他他一切优优势资源源，形成成合力。去去年3月月，国有有重点骨骨干企业业中国蓝蓝星（集集团）总总公司通通过收购购、兼并并、控股股、联营营、重组组和改制制等方式式投资组组建了中中蓝膜技技术有限限公司。拟拟组建“中中蓝膜技技术有限限公司杭杭州膜科科技工业业园”，北北方以蓝蓝星水处处理公司司

26、为核心心的“中中蓝膜技技术有限限公司北北京空港港科技园园膜产业业基地”南南北两个个基地。从从整体上上形成科科研开发发、新产产品制造造、水处处理工程程、产业业化项目目和商贸贸五位一一体的经经营格局局，并通通过资本本运作和和引入风风险投资资等方式式，最终终实现膜膜技术科科技板块块上市的的目标，从从而推动动我国膜膜技术产产业化进进程。 中蓝膜膜公司组组建以来来，坚持持以膜技技术为核核心，努努力开发发膜品种种、组件件、设备备、系统统及环保保产品和和其他清清洁生产产技术的的产品，在在短时期期内成为为中国膜膜技术行行业中技技术水平平最高、规规模最大大、业务务能力最最全的专专业化集集团公司司。扩大大应用推推

27、广领域域，推动动国际间间技术交交流与合合作。220011年，中中蓝膜技技术有限限公司在在短短88个月内内实现销销售40000余余万元，220022年预计计实现销销售1.36亿亿元。 中蓝膜膜这一招招，不但但使他们们增强了了财力，广广聚人才才，也使使他们占占尽了市市场先机机。他们们申报的的国家“万万吨级反反渗透苦苦咸水淡淡化产业业化示范范工程”，已已通过了了国家计计委的审审批，这这对于突突破大型型苦咸水水淡化系系统的生生产及应应用设计计的关键键技术，形形成具有有自主知知识产权权的膜法法苦咸水水淡化技技术软件件，建设设具有国国际先进进水平的的苦咸水水淡化设设备生产产、加工工制造和和应用开开发基地地

28、奠定了了坚实的的基础；名膜超超市的经经营工作作很快就就进入了了角色，初初步建立立了销售售网络，形形成了以以膜元件件为龙头头，膜外外壳、高高低压泵泵等其他他配件为为辅的销销售体系系。经过过与美国国陶氏化化学公司司的多次次接触，最最后终于于达成协协议：从从20002年起起，中蓝蓝膜公司司将成为为其生产产的FIILMTTEC膜膜在中国国系列产产品销售售的总代代理。而而更让人人兴奋的的是虽然然正式运运转时间间不长，但但其产品品就已经经出口到到了印度度和韩国国，实现现了国产产膜产品品出口零零的突破破。不久久前又和和一家韩韩国公司司签订了了30万万元的膜膜出口合合同。据据介绍，随随着新生生产线的的建设投投

29、产，他他们生产产的膜产产品，将将大举向向海外市市场进军军。 广广阔的市市场前景景 作为为一项高高新清洁洁生产技技术，膜膜正广泛泛应用于于环保及及人们的的日常生生活等诸诸多领域域，受到到各国的的高度重重视和支支持，成成为许多多国家优优先发展展的产业业。 据据统计，119988年，全全球膜产产品销售售额达444亿美美元，由由此形成成的膜工工业总产产值约1120亿亿美元；19999年，我我国膜工工业总产产值约228亿元元。但遗遗憾的是是，这228亿元元中，仅仅有4亿亿元是纯纯粹的国国产货，而而10亿亿元是用用进口膜膜元件进进行成套套组合的的，而另另外的114亿元元则完全全是“舶舶来品”。 据中国国工

30、程院院211世纪中中国可持持续发展展水资源源战略研研究报报告，到到20110年，我我国需水水量73300亿亿立方米米，可供供水量66200065500立立方米，缺缺水量110000亿立方方米。缺缺水最严严重的当当属沿海海地区、内内陆苦咸咸水地区区和内陆陆大中型型城市。海海水淡化化、苦咸咸水淡化化以及污污水淡化化，正是是膜技术术的强项项。此外外，分质质供水也也将是未未来几年年里国内内饮用水水发展的的方向。无无论是家家庭过滤滤系统、城城市饮水水、工艺艺水处理理，还是是污水处处理系统统以及相相应的维维护、技技术支持持，都是是推动膜膜科学与与技术的的产业化化进步和和提高竞竞争力的的契机，给给膜的应应用

31、与发发展创造造了前所所未有的的良机。 对解决决水处理理和水回回用的问问题，我我国高层层领导十十分重视视，国务务院副总总理温家家宝就曾曾对城市市污水回回用问题题做过批批示：“污污水处理理和回用用，不仅仅是城市市环境建建设的基基础性工工程，而而且是水水资源综综合利用用和节水水的重要要措施。必必须把污污水处理理和回用用作为城城市建设设的重点点，立足足当前，着着眼长远远，统筹筹规划，分分布实行行，从我我国具体体实际出出发，借借鉴国外外经验。首首先，要要研究制制定污水水处理和和回用的的技术规规范和技技术政策策。其次次，要通通过改革革建立合合理的价价格形成成机制。第第三要搞搞好试点点示范工工程。” 我国是

32、是一个发发展中的的大国，经经济建设设正处于于全面发发展时期期，国家家将可持持续发展展、高新新技术产产业发展展、传统统产业改改造与提提升、西西部大开开发、海海洋经济济发展等等作为发发展的重重点，这这就意味味着膜工工业不仅仅拥有广广阔的现现有市场场，更存存在着巨巨大的潜潜在市场场。据中中国膜工工业协会会根据近近几年膜膜工业发发展速度度和经济济建设的的需求分分析预测测：20005年年，我国国膜市场场需求在在50亿亿元以上上，年均均增速继继续保持持在155左右右，20015年年，膜市市场需求求可望超超过2000亿元元，将占占到世界界总量的的1015。应该该指出的的是，目目前，我我国一些些地区和和部门，

33、在在水处理理技术的的使用方方面，仍仍沿袭着着传统方方法。已已经没有有太多的的时间来来供我们们走弯路路了，新新技术在在前，此此时如不不抓住，造造成的后后果将是是整体落落后。 为了推推动我国国膜工业业的进一一步发展展，促进进中外学学者与企企业间的的交流合合作，中中国膜工工业协会会将于220022年9月月2729日日在北京京举办“第第二届膜膜技术应应用国际际会议”，届届时，“第第四届国国际膜与与水处理理技术暨暨设备展展览会”也也将同期期举行。膜技术是清清洁生产产的理想想载体访湖北北工业大大学膜技技术研究究所所长长万端极极教授 日日前，记记者采访访了多年年来致力力于采用用膜技术术、生物物技术、化化学技

34、术术集成工工艺的湖湖北工业业大学膜膜技术研研究所所所长万端端极教授授。万教教授认为为，通过过科学地地使用膜膜技术技技术能够够实现源源头治污污，膜技技术是清清洁生产产的理想想载体。 万万端极教教授指出出，工业业“三废废”治理理与生态态环保的的落脚点点在工业业企业的的源头预预防，在在工艺设设计或工工艺改造造中不产产生污染染，企业业就不需需要再建建污水处处理厂，这这是源头头治污的的最佳选选择。社社会进步步到今天天，特别别是先进进技术的的广泛应应用，人人们已经经有能力力把污水水的产生生消灭在在工艺设设计之中中，解决决始终困困扰我们们的环境境问题。而而这也对对企业提提出更高高的要求求：废料料最小化化，污

35、染染预防，能能源削减减，无废废工艺。膜膜分离技技术由于于具有设设备易于于放大、操操作方便便、常温温无相变变、无化化学变化化、处理理效率高高、省能能、“三三废”少少等优点点，从而而使其能能在工业业企业产产品分离离、提纯纯和纯化化过程中中发挥重重大作用用，成为为实施源源头治污污清洁生生产的理理想载体体。 他介介绍说，清清洁生产产的方法法就是采采用先进进的技术术对企业业按照清清洁生产产的原则则实施工工艺改造造，达到到清洁生生产的目目的。而而“先进进”的概概念是一一个宏观观的具有有时间性性和空间间性的大大概念，对对企业来来讲是实实用程度度，先进进的技术术包括一一切适用用本企业业工艺改改造的技技术。膜膜

36、分离技技术集成成工艺是是实施工工业企业业工艺改改造、完完成清洁洁生产的的支撑技技术，适适用于几几乎所有有的工业业企业，尤尤其是食食品饮料料、发酵酵、化工工、制药药、中成成药等行行业的工工艺改造造，从而而降低成成本、减减少能耗耗、提高高质量、减减少或杜杜绝污染染。这些些其实就就是现今今社会追追求的可可持续发发展的具具体实践践。 膜集集成技术术完成的的工艺革革命 万端端极教授授介绍说说，膜技技术是全全球公认认的绿色色、节能能的高新新科技产产业技术术，它在在涉及分分离及其其相关领领域所带带来的革革命堪与与计算机机对人类类的影响响相媲美美。尤其其是无机机膜耐高高温、耐耐生物污污染的特特点，日日益受到到

37、产业界界和科技技界的瞩瞩目，在在广大工工业企业业实施清清洁生产产的工艺艺改造中中更是大大有用武武之地。膜膜的应用用，几乎乎涉及所所有的工工业领域域，将带带来一次次工业企企业的工工艺革命命。万端端极教授授指出，膜膜技术集集成工艺艺改造对对每个企企业都是是个性化化的过程程，由于于每一个个行业、每每一个企企业乃至至每一个个产品应应用膜时时，配套套选型、工工艺参数数及维护护方法都都不一样样，采用用生物技技术、化化学技术术的结合合也不一一样，而而且应用用膜技术术的工艺艺改造绝绝不是在在原有工工艺上的的小修小小补，需需要对原原有工艺艺流程进进行再造造，这就就需多学学科、多多专业的的技术支支持才能能完成。因

38、因此，也也对膜技技术的应应用人员员知识面面提出了了近乎苛苛刻的要要求，通通俗地讲讲，从源源头解决决企业污污染问题题，绝不不能简单单地“脚脚疼治脚脚”，而而可能需需要“脚脚疼治头头”，从从工艺的的关键部部位入手手，才能能达到既既提高企企业效益益，又解解决污染染的目的的。实际际上，对对传统工工业企业业而言，膜膜分离过过程是一一个高效效的过程程，膜技技术集成成的应用用是一场场工艺革革命。 膜膜技术成成为可持持续发展展技术保保证 谈到到国内对对膜技术术应用的的问题上上，万端端极教授授深有感感触。膜膜技术在在发达国国家已经经得到广广泛应用用并取得得巨大效效益，而而国内特特别是内内地不少少企业对对膜技术术

39、的认识识则还停停留在单单纯的技技术层面面，较少少从企业业长远利利益角度度来认识识，甚至至无法从从企业找找到一位位膜技术术专业工工程师。因因此，让让企业领领导了解解膜技术术应用的的好处往往往就不不是一件件容易的的事，因因为这需需要企业业领导具具有长远远眼光，并并从企业业、社会会可持续续发展的的角度来来考虑问问题。 万万端极教教授指出出，工业业企业的的不同车车间排出出废水的的化学成成分往往往是不一一样的，当当它们混混杂一起起发生化化学反应应又会生生成其它它的物质质，必然然给末端端治理带带来困难难，尤其其是制药药类的企企业的污污水中含含有大量量杀灭微微生物的的药物，采采用末端端生化法法治理是是非常困

40、困难的。如如果我们们在各个个车间就就把它回回收成为为产品，不不但提高高了经济济效益，重重要的是是污水没没有了。事事实上，大大多数情情况下，产产生污染染的，往往往是混混杂在生生产用水水中的产产品或者者说其它它有用的的物质。我我们采取取生物技技术、化化学技术术和膜技技术集成成工艺，用用于工序序之中，企企业效益益提高了了，污水水也在创创新工艺艺改造中中悄无声声息的消消失了。膜分离技术术的后起起之秀 纳纳滤纳滤是介于于超滤与与反渗透透之间的的一种膜膜分离技技术，其其截留分分子量在在2000-10000的的范围内内，孔径径为几纳纳米，因因此称纳纳滤。基基于纳滤滤分离技技术的优优越特性性，其在在制药、生生

41、物化工工、食品品工业等等诸多领领域显示示出广阔阔的应用用前景。 1、水处理：众所周知，用反渗透技术可生产出纯净水，但反渗透技术耗能高，产水量低，且去掉了几乎所有对人体有效力的微量元素。而纳滤技术则只脱除掉形成水硬度的Ca、Mg离子，而保留了部分盐类和微量元素。此外，纳滤还可以脱除掉绝大部分农药、化肥、清洗剂等化工产品残留物，避免其对人体的危害。美国、日本等国已有效地采用纳滤技术脱除了水中87%98的THM的前驱物。 2、浓缩乳清及牛奶：日本最早将纳滤用于乳清和牛奶的浓缩。用纳滤技术浓缩牛奶，不但可脱除牛奶中的盐分，而且可脱除一些水分子的杂味物质，使得这种浓缩牛奶口感较好。 3、调味脱色：将纳滤

42、用于调味液的脱色。调味液中的动物水解蛋白和植物水解蛋白通常用离子交换树脂和活性碳进行脱色，一是影响植物水解蛋白的香气，二是使产品的成本加大。而纳滤只截留分子量较大的色素，使植物蛋白、动物蛋白中的氨基酸和香气成分较好地保留住。纳滤还可脱除掉焦糖色素中的亚铵盐和不良气味。 4、分离单糖、双糖：目前功能性甜味剂低聚糖的发展速度非常快，便这种作为双歧杆菌增殖因子的非消化性糖，在产品中夹杂着不少的单糖和双糖。用纳滤就可以有效地对单糖、双糖进行分离，从而提高低聚糖的纯度。 5、回收大豆低聚糖：在用酸碱法生产大豆分离蛋白中，会产生大量的乳清废液。用纳滤技术来回收大豆低聚糖是处理乳清废液十分有效的途径。其纳滤

43、的透过液经反渗透后成为纯净水，大大提高了水的利用率并减少了污染排放。 6、浓缩果蔬汁：果蔬汁经采用反渗透为第一级浓缩，纳滤为第二级浓缩后，可把果蔬汁的浓度提高到40Bx，从而使膜法高度浓缩果蔬汁成为现实。这种膜法浓缩果蔬汁全保留了鲜果汁的成分。 7、分离氨基酸：利用纳滤的荷电性可对分子量相差无几的氨基酸进行分离。 8、调节酿酒发酵液组分：为了提高低糖度葡萄汁酿酒的发酵效果，可用纳滤技术调节各组分的含量，提高葡萄酒质量。 9、脱除低聚木糖中的NaCI：在酶法生产低聚木糖中，低聚糖含量低，且含有3%左右的NaCI，采用传统的离子交换脱盐及真空浓缩技术，需耗大量的酸、碱等，并造成环境污染。而采用纳滤

44、加洗滤的方法则可脱除95%以上的NaCI，使低聚糖的含量达到80%以上，且大大降低了耗能和污染排放。 纳滤技术在食品工业、制药工业等领域的应用很广，希望各行业的科技人员能够根据纳滤的特性，并结合自己所从事的研究或生产工作加以推广应用。什么是膜分分离技术术膜分离技术术 膜分分离是一一种很新新的分离离方法，至至少在335年前前膜过滤滤还没有有被视为为一种很很重要的的分离过过程。然然而目前前它的应应用早已已从早期期的脱盐盐（海水水淡化）发发展成为为一重要要的化工工单元操操作。其其具有能能耗低，单单级分离离效率高高，过程程简单，不不污染环环境等优优点，是是解决当当代能源源，资源源和环境境问题的的重要新

45、新技术，并并将对221世纪纪的工业业技术改改造起着着深远的的影响。 一 什什么是膜膜？ 尽尽管膜过过程千差差万别，所所依据的的分离原原理也不不尽相同同，而且且分离的的物质可可以从颗颗粒一直直到分子子，但任任一膜过过程的核核心部件件都是膜膜。它可可以看作作是两相相之间一一个具有有透过选选择性的的屏障，或或看作是是两相之之间的一一个界面面。原料料在膜的的上游，而而渗透物物在膜的的下游，由由于原料料中各组组分与膜膜的物理理化学性性质不同同，从而而原料混混合物中中某一组组分可以以比其他他组分更更快地通通过膜，于于是实现现分离。 二 如如何对膜膜刻化和和描述？ 某一一特定膜膜的性能能或效率率通常用用两个

46、参参数表征征，即流流动性和和选择性性。（11）流动动性也称称通量或或渗透速速率，表表示单位位时间通通过单位位膜面积积的体积积流量。（22）膜对对于一个个混合物物的选择择性可用用截留率率R或分分离因子子表示示，其中中：对于于包括溶溶剂和溶溶质的稀稀溶液，以以Cf表表示原料料中溶质质的浓度度，以CCp表示示渗透物物中溶质质的浓度度，则 R=(Cf- Cpp)/ Cf对对于气体体混合物物，以XX表示原原料中溶溶质的浓浓度，以以Y表示示渗透物物中溶质质的浓度度，则A/BB=(yyA/yyB)/(XAA/XBB) 三三 如何何把握膜膜过程？ 从宏宏观角度度看待该该传递过过程，膜膜被看成成是一黑黑箱，膜膜结构可可视为界界面，渗渗透分子子或粒子子在此界界面上经经受摩擦擦力或阻阻力。为为实现这这一通过过膜的传传递过程程，还必必须对原原料中各各组分施施加某种种推动力力，可以以是浓度度梯度，压压力梯度度，温度度梯度，电电位梯度度。在许许多情况况下膜通通量与推推动力之之间的关关系可用用唯象关关系式来来表示，即即： JJ=-AA(dXX/dxx) 其其中A为为唯象系系数，(dX/dx)为推动动力 本本章讲授授内容 我们以以不同的的推动力力为主线