高速发展的膜分离技术2

高速发展的膜分离技术膜分离技术起步于本世纪六十年代，至今不过三十多年，但由于它具有分离过程无相态变化，基本在常温下进行，特别适用对热敏感物质的分离过程属物理变化或物化变化，分离范围可以从小分子到大分子；从细菌到病毒；从蛋白质、胶体到多糖；分离过程仅仅是简单的加压输送，易自控、占地面积小等特点，特别是与其它如蒸馏、冷冻、萃取等分离方法比较，节能效果显著，因此受到各工业发达国家的高度重视。不少国家把膜分离技术纳入国家计划和关键技术。１９９１年世界膜市场总产值约１９.４１亿美元，膜装置产值约８０～９０亿美元，１９９６年估计膜产值达３０亿、膜装置产值可达１３０～１４０亿美元，如果进一步推算到膜工程，产值将比膜装置增进３～５倍，由此而带来巨大的经济效益。我国膜技术研究起步于１９６６年，７０年代末开始步入工业化，并不断扩大研究应用领域，目前已形成一支相当规模的膜及膜应用技术的研究队伍和膜产业基地。１９９６年估算，膜分离技术产业，总产值约３.５～４亿人民币，与国家市场相比仍然有很大差距。与国际市场的差距主要在于：一是对膜技术这一高新技术的认识，二是膜技术推广应用领域亟待进一步扩大，并建立相应的示范工程，三是面临一些国外膜及膜装置，膜工程的大企业进入我国，以独资或合资企业形式加大竞争，四是国内膜技术膜产品质量、品种与国外尚存在较大差距。从总体水平上约落后发达国家５～１０年。当前膜分离技术的应用几乎涉及到国民经济各生产、研究部门以及国防建设领域，其中主要有利用反渗透过滤及微孔过滤技术进行海水、苦咸水的脱盐淡化、低盐度水、自来水的脱盐、纯化、无菌化及制备微电子工业所需的纯水、高纯水，医药工业的精制无菌水、注射用水，食品工业用的无菌水、软化水、锅炉用软化水，化学工业及分析化验室所需纯水高纯水等。在医疗、医药领域用于疫苗的浓缩与纯化，菌体的去除，分类与化验。中草药口服液的澄明与无菌化，中药针剂的制备、抗生素的浓缩与精制，肝腹水的去除等。在生物工程领域如啤酒的无热除菌过滤、低度酒澄清处理，味精生产中发酵液菌体与氨基酸的分离，醋的除浊与澄清，酱油的除菌与澄清，无菌空气、无菌水的制备。在食品工业领域有果蔬汁的澄清与无热灭菌及浓缩，食品的结构重组和由山楂制取浓缩山楂汁、山楂果珍、山楂果胶，速溶茶的制取，卵蛋白的浓缩，乳制品的浓缩，动物胶的浓缩等。在环境工程领域主要有：电镀、电泳漆废水、轧钢、切削等乳化油废水的处理，从洗毛废水中回收羊毛脂，从ＰＶＡ上浆废水回收ＰＶＡ浆料，高层建筑生活废水的处理与回收，食品加工废水的处理及有价值成分的回收等。在气体膜分离方面，已在工业领域应用的有富氧、富氮空气的制备，从合成氨尾气中进行氮、氢分离以回收氢等。总之膜分离技术作为一门新兴的化工分离单元，已显示出它的极好的应用前景，并将产生巨大的经济与社会效益，它将推动产业部门的技术改造和建立新的生产工艺促进高新技术研究的发展。膜技术快速发展引来巨大商机随着全球水资源短缺情况的加剧，水资源开发、工业和饮水处理、废水处理及再利用成为各国研究开发的热点，而膜分离技术正是目前国内外普遍采用的净化技术。有专家预言，膜技术及与其它技术集成的技术将在很大程度上取代目前采用的传统分离技术。现在，膜技术已与光纤、超导技术等一起成为21世纪十大高科技产业之一。膜分离技术是指利用具有特殊选择分离性的有机高分子材料或无机材料，制成不同形态结构的膜，在一定驱动力作用下，使双元或多元组份的特定组份因透过膜的速率不同而达到分离或密集的目的。由于这种技术是采用物理方法分离组份，因而清洁无污染、操作及设备简单、能量损耗少，并可广泛应用于石油、化工、电子电力、食品、医疗、环保等领域，因此近年来发展十分迅速。膜分离技术的核心是膜材料的制备。膜材料分为有机膜和无机膜，但无机膜制备难度大，应用不多。目前，全球膜技术以有机膜技术为主。可用作有机膜材料的聚合物有上百种，但现在实现商品化生产的只有几十种。主要有聚四氟乙烯（PTFE）、聚氯乙烯（PVC）、聚偏氟乙烯（PVDF）、聚砜（PSF）、聚丙烯腈（PAN）、聚酰胺（PA）、醋酸纤维素（CA）、硝酸纤维素（CN）等。人们通常按照膜的用途来分类，可分为反渗透膜、超滤膜、微滤膜、纳滤膜、渗析膜、气体分离膜等。作为一门新兴的高技术产业，膜分离产业在全球都保持了超过8％的增长率，在我国也有着相当广阔的应用前景。据预测，2030年中国人口将达到16亿，届时人均水资源量仅有1750立方米，预计用水总量为7000亿～8000亿立方米，要求供水能力比现在增长1300亿～2300亿立方米，全国实际可利用水资源量接近合理利用水量上限，因此开发新的水资源如进行海水淡化势在必行，而目前采用反渗透膜进行海水淡化是最经济而又清洁的方法。另外，近年来我国废水、污水排放量以每年18亿吨的速度增加，全国工业废水和生活污水每天的排放量近1．64亿吨，其中约80％未经处理直接排入水域。可见，我国环保水处理方面对膜应用的需求量将很大，这一领域也被业界认为是增长潜力最大的领域。在生物医药和食品生产过程中，微滤膜发挥了重要作用。目前全球以血液渗析膜的市场最大，约占总销售额的50％。近几年来，膜技术在生物工程、医疗和血液渗析治疗领域的应用增速惊人，仅美国的年增速就超过了13％。由于其广泛的用途及极好的市场应用前景，膜技术及膜材料的开发应用在全球范围内受到了前所未有的高度重视，‘谁掌握了膜技术，谁就掌握了化学工业的未来‘已成为业界的共识。各发达国家都在积极部署，投巨资发展该技术及产业，抢夺制高点。一直以来，美、日、欧始终处于世界膜技术的前沿，主导世界膜技术发展的方向，基本上垄断了世界膜市场。他们的特点是研发实力强、产品品种多、系列化。目前我国的膜材料以进口产品为主，拥有自主知识产权的产品很少，80％以上为引进产品及技术，膜产业整体处于技术水平较低、研发实力较弱的阶段，与发达国家相比有较大的差距。尽管如此，我国膜市场的需求量增长却很快，业内专家预计到2023年，我国的膜市场需求可望超过200亿元，届时将占世界膜市场总需求量的10％～15％。在意识到了巨大的市场需求与研发的差距后，国家已投资建设了多个膜产业示范基地，如废水处理用膜组件及系统处理装置产业化示范工程、建立复合反渗透膜国产化及水工业成套技术装备生产基地等，这对于促进我国膜材料、膜技术的国产化，提高我国膜产业的整体水平有着重要的推动作用，为我国的膜行业在世界膜行业占有一席之地打下了良好的基础。旺令人瞩目的柜膜分离技术丈膜分离技术过是一项新兴兆的分离技术傲，自60年组代逐渐开始光大量工业化缺应用之后发棉展十分迅速染，其品种日邻益丰富，应兰用领域不断茎扩展，每年冬的销售额以我14％～3尸0％的速度粮增长，被专注家认为是2旧0世纪末到等21世纪最糖有发展前途畏的高科技之像一。据有关旅文献估计，楚目前膜分离勇技术世界市挥场规模已达焰到每年20废0亿美元以匀上。除了透榜析膜主要用削于医疗用途央以外，几乎营所有的膜分怜离技术均可配用于石油、宽天然气及石拨油化工和环尘保行业中。寿反渗透膜和定纳滤膜作为韵主要用于水巧及其他液体输分离膜，在晓分离膜领域例占有重要地朝位。爷膜材料兵从初期单一逆的醋酸纤维葛素非对称膜娃发展到表面眠聚合技术制贿成的交联芳余香族聚酰胺市复合膜，操顾作压力也扩裂展到高压（贷海水淡化）嘱膜、中压（病醋酸纤维素结）膜、低压律（复合）膜瑞和超低压（浅复合）膜，雾80年代以昨来又开发出皮多种材质的含纳滤膜。贸膜组件穿的形式近年陷来也呈现出篇多样化的趋桑势，除了传诞统的中空纤邮维式、卷式恐、管式及板响框式以外，驼又开发出回忠转平膜式和将浸渍平膜式另等。工业上狗应用最多的滨是卷式膜，滨它占据了绝拆大多数陆地画水脱盐和越绕来越多的海锋水淡化市场掉，中空纤维立膜在海水淡欢化应用中仍士占有很高的穴份额。辞膜分离渡技术除了目尘前已普遍应旁用于化工、虏电子、纺织止、轻工、冶减金、石油等识工业领域外秃，还将在节烛能技术、环线保技术、清捧洁生产等领跨域发挥重要漏作用。例如舟，高效的膜平分离技术可棍以取代传统梳的能耗较高镰的技术，在促我国可持续示发展战略中帝具有重要意夜义，也是工益业技术的主重要措施之一蛋。我国水资粱源十分紧张进，水污染极泥为严重，随姜着对环境的份要求不断提餐高，膜分离尚技术在工业愉废水处理方借面将进一步核发挥更大的顶作用。由于呢膜技术能在刘治理污染的降同时回收有鹊用的物质，莫变废为宝，铁甚至可以实厨现闭路循环既，因此在清底洁生产工艺甲中也具有广吴阔的应用前超景。此外，抢在饮用水净进化中膜分离身技术的应用冰更是十分普昆遍。骡进入9信0年代以后录，膜分离技面术在环保产丈业中的应用洪已经成为国栏外研究开发唇和产业部门跳关注的焦点楼，并形成方玻兴未艾的发辩展态势。占未来膜踢技术在环保闭产业中的应竭用发展是我灾国整个膜分蹦离技术应用靠发展的重要众组成部分，摆其发展速度乞会更快，势无头会更猛，堡它将成为整出个膜分离技俭术发展的焦怀点、重点和帖突破点。为跌此，我们必汽须有充分的周认识并提出晒如下建议：霉一、在练制定我国膜量分离技术及跑产业发展规亲划时，应充笔分重视膜分尚离技术在环轨保产业中的致应用。铲二、加速强膜产业与胶环保产业的罢有机结合。宵三、通数过多种形式和，大力宣传峰膜分离技术顽在环保产业须中大有作为虑的应用前景槐，要使领导协部门、科研逼单位、膜产着业部门和潜尿在用户都有翠所了解和认目识。典四、大谈力支持和推户动科研设计阿部门开展深面入的应用研复究，建立膜化分离技术在资环保产业中醒的各项生产幸性示范设备厦与工程。鬼五、将跌引进国外先翅进技术和设腊备与国内自尾己研究开发凉的技术和设婆备相结合；拥科研、设计颈、生产部门许与环保部门勤相结合；注镇意多种技术视的组合运用兰。惊六、制稠定生产标准资，加强行业较自律，规范炉行业行为，考引进竞争机样制，推荐先无进技术和优怜质产品，坚熊决淘汰落后箱技术和劣质塑产品。捉膜市场需求探空间大据中国膜工业协会根据近几年膜工业发展速度和经济建设的需求分析预测：2005年，我国膜市场需求将达50亿元以上，2023年，膜市场需求可望超过200亿元，将占到世界总量的10～15％———

我们无法去追究是工业文明还是人口无休止的增长，还是我们对自然资源索取的贪婪，反正我们已面临着水的危机：早在70年代中期，由于众多的河流遭到严重污染，全世界有70％的人无法保证卫生、安全地用水。淡水资源的日益匮乏，使人们一再把目光投向浩瀚的海洋，地中海中部的马耳他，成功地去除导致海水又苦又咸的盐类物质，从中获得了淡水，为岛上的3万居民和前来观光的旅游者提供忠实的服务。是什么迫使海水在这里乖乖的缴械投降了？是膜！在这里，马耳他利用反渗透膜建设了世界上最大的反渗透海水淡化厂。有资料说，反渗透技术已成为海水、苦咸水淡化和纯水、超纯水制造最经济的手段，采用此技术改造的海水已为世界上1亿多人口解决了吃水问题。21世纪的“魔”

有人在谈到膜的时候，根本不说膜，而是直接用“魔”来称呼。膜真的有那么神气吗？就让我们先认识一下什么是膜？

其实膜就存在于我们的生活里，理论上讲，膜就是利用具有特殊选择分离性的有机高分子材料或无机材料，制成的不同形态结构的膜，在一定驱动力的作用下，使双元或多元组分的特定组分因透过膜的速率不同，而达到分离或特定组分密集的目的。浅显地说，大家所知道的肾透析、饮用的纯净水都是膜的功绩。生物体内，膜是不同组织间的屏障。物质交换时，它只允许其中的某些物质通过，而排斥其他物质。用形象一点的话来讲，任何肮脏不堪的水，经过膜技术的处理，流淌出来的就是可以饮用的清洁水。从材料上分，可分为有机膜和无机膜；按功能分，可分为分离膜和反应膜。有研究说，仅可用作有机膜材料的就有几百种。由于它的种类繁多，组合的多变，在环保、医药、化工、食品、电子、冶金、纺织等众多领域里都身手不凡，被公认为是当代最有前途的高新技术之一。

有专家预言，21世纪，膜技术及其与其他技术集成的技术将在很大程度上取代目前采用的传统分离技术，达到节能降耗，提高产品质量之目的。对推动人类科学技术进步，促进社会发展，将起到极大的作用。

有关机构也指出：膜技术与光纤、超导等技术将成为主导未来工业的六大高新技术之一，也将是新世纪十大高科技产业之一。

目前，膜技术在全球范围内受到了前所未有的高度重视，特别是“谁掌握了膜技术，谁就掌握了化学工业的未来”已成为大家的共识。世界有膜已“成长”告抱20世纪柏50年代末西，以离子交满换膜为代表渠的渗析和电汉渗析技术，讲率先创建了笔膜工业，在蝶脱盐和浓缩刘等方面得到朱了普遍应用委，尤其是离冶子交换膜技掘术的发展，炒使制碱工业辉发生了革命剧性变化。纸叙20世纪牛80年代中马期以来，膜扰技术进入全徒面发展阶段村，研究开发潜出了以空气够为气源的膜限法富氧技术室；用于低分哑子切割的纳习滤膜技术；烦高通量、高什脱盐率的反输渗透复合膜饼技术；用于支有机溶剂分往离的渗透汽童化技术和用巷于微滤和超名滤的无机膜艇分离技术等男，这一切为叮膜分离技术腔产业发展奠扭定了坚实基想础。某忘随着膜分亮离技术研究欣的不断深入链，应用市场叨的不断扩大街，新的膜分额离技术也正宴不断推出。博如工业气体肯膜法脱湿技溉术、工业气镇体酸性组分软（二氧化硫酿、二氧化碳算）膜法脱除封有机蒸汽脱梯除与回收、植天然气膜法卷净化、膜法已废水资源化街、城市中水泰回用、水中纪溶解气体脱辜除等技术已紧陆续投入中蛋试和工业试协验。而以有昨机物分子切戚割为目标的殖膜分离技术绞，以膜反应要和反应分离论为目的的膜拔技术，以高兼温、耐腐蚀肾、高强度的辨无机膜、生创物膜技术将喂成为21世匀纪的主流高户新技术。因勒此，可以说叶膜分离技术杜是对社会发延展有着长远降持久影响的戒高新战略性妖技术，是环诊境保护的最趟佳“拍档”龄。朋授斗打造自己的越“膜航空母鲜舰”输昂那么，我赞国在膜技术催方面处于什督么状况呢？支据中国膜工齿业协会秘书编长郭有智介框绍：应该说躁，我们在膜肢技术领域的柔研究和开发把是有显著成志就的。中国贫膜技术至今盏已走过近4众0年历程，叨作为一项高术新技术，我样国在研究方复面并不落后东，制作水平轨和工业化能哲力也正在前拳进之中，与士国际基本同鬼步，成为仅欠次于欧美、疲日本的膜技吓术大国，其查市场化的工耻业体系已经跨形成，并成睡功地建立了换一批示范工贩程。形成大望、中、小相薯关企业的技列术梯队，并亚组成了中国言膜工业协会捡，已从投入劲期走向成长灵期，我国膜干工业迎来了鼓一个新的发鸡展时代。跑壤但是，由狭于我国的膜洞工业是在科师研院所成果留自身转化和竞原乡镇企业喉基础上发展挤起来的，存盘在经济实力笨不强、技术蓝创新能力弱千、产业化水朱平不高、经爱营规模小等孟问题。再加愈上企业分属初于不同地区朋、部门管辖泽，行业内在浊的技术经济天联系容易受金到损害，出旧现了“行业雀前景看好，芳企业举步为晨艰”的被动芦局面。因此词，进入成长帝期后，急需禁按市场经济忧规律进行整律合，达到技勺术、资产、润人力等资源桑的优化配置末，提升产业冈水平和规范窑市场，加快膛与国际接轨没的步伐。否沫则，国外发党达国家的厂淡商就会凭着傲他们的技术陶优势、产品图质量、规模道经营，抢滩叙中国的膜市鄙场。善任整合国内宋具有一定技固术优势和规拔模的企业、胡研究单位以陶及其他一切哲优势资源，匪形成合力。意去年3月，党国有重点骨馒干企业中国麦蓝星（集团介）总公司通临过收购、兼洪并、控股、浊联营、重组侄和改制等方擦式投资组建有了中蓝膜技君术悠。拟组建“柄中蓝膜技术验杭搜州膜科技工缘业园”，北贵方以蓝星水忆处理公司为涉核心的“中肚蓝膜技术有圾限公司北京忌空港科技园件膜产业基地很”南北两个蚕基地。从整苗体上形成科艇研开发、新午产品制造、乳水处理工程离、产业化项剩目和商贸五罗位一体的经窑营格局，并运通过资本运畜作和引入风队险投资等方乱式，最终实东现膜技术科喂技板块上市背的目标，从骡而推动我国缸膜技术产业存化进程。袜欣中蓝膜公夜司组建以来适，坚持以膜奴技术为核心府，努力开发辆膜品种、组用件、设备、哪系统及环保漆产品和其他拍清洁生产技穴术的产品，吴在短时期内臂成为中国膜砖技术行业中寺技术水平最肠高、规模最露大、业务能趴力最全的专槐业化集团公式司。扩大应跑用推广领域预，推动国际边间技术交流聪与合作。2辈001年，会中蓝膜技术孩在捏短短8个月恰内实现销售翅4000余础万元，20芦02年预计扁实现销售1岂.36亿元糊。探哭中蓝膜这循一招，不但饶使他们增强邮了财力，广隐聚人才，也缺使他们占尽仁了市场先机碌。他们申报优的国家“万奏吨级反渗透芹苦咸水淡化锈产业化示范烤工程”，已画通过了国家丑计委的审批染，这对于突悠破大型苦咸球水淡化系统傅的生产及应欧用设计的关田键技术，形用成具有自主瘦知识产权的璃膜法苦咸水增淡化技术软塌件，建设具瓜有国际衡先进水平的守苦咸水淡化皂设备生产、绣加工制造和扮应用开发基肚地奠定了坚超实的基础；乘名膜超市的丑经营工作很丸快就进入了真角色，初步景建立了销售笔网络，形成无了以膜元件阳为龙头，膜爪外壳、高低悉压泵等其他业配件为辅的信销售体系。孤经过与美国狼陶氏化学公匪司的多次接辜触，最后终种于达成协议志：从200乖2年起，中否蓝膜公司将标成为其生产扯的FILM置TEC膜在叛中国系列产善品销售的总盈代理。而更把让人兴奋的幻是虽然正式击运转时间不欢长，但其产件品就已经出附口到了印度纯和韩国，实石现了国产膜颠产品出口零途的突破。不表久前又和一扰家韩国公司滨签订了30州万元的膜出株口合同。据恒介绍，随着纱新生产线的筑建设投产，春他们生产的葛膜产品，将泥大举向海外拔市场进军。片告轻愧广阔的市场闻前景耽窗作为一项株高新清洁生授产技术，膜择正广泛应用晴于环保及人盛们的日常生喝活等诸多领钱域，受到各鹿国的高度重肾视和支持，恒成为许多国急家优先发展床的产业。游蔬据统计，铃1998年贝，全球膜产黎品销售额达劝44亿美元腾，由此形成堡的膜工业总诊产值约12景0亿美元；耕1999年鼓，我国膜工躬业总产值约私28亿元。五但遗憾的是谈，这28亿蜓元中，仅有架4亿元是纯戚粹的国产货焦，而10亿索元是用进口碧膜元件进行蜡成套组合的更，而另外的些14亿元则旬完全是“舶僻来品”。业郑据中国工渡程院《21让世纪中国可的持续发展水忧资源战略研郑究》报告，祥到2023厕年，我国需崖水量730忆0亿立方米无，可供水量浑6200～事6500立行方米，缺水惨量1000食亿立方米。酸缺水最严重堵的当属沿海颜地区、内陆朗苦咸水地区蛾和内陆大中乞型城市。海盐水淡化、苦树咸水淡化以暮及污水淡化赌，正是膜技捧术的强项。盾此外，分质启供水也将是押未来几年里仙国内饮用水避发展的方向党。无论是家杏庭过滤系统避、城市饮水氏、工艺水处附理，还是污哈水处理系统派以及相应的辱维护、技术裳支持，都是塞推动膜科学验与技术的产供业化进步和已提高竞争力称的契机，给倦膜的应用与希发展创造了性前所未有的抓良机。姨赵对解决水传处理和水回绞用的问题，驳我国高层领念导十分重视稠，国务院副泽总理温家宝蓬就曾对城市鲁污水回用问鞭题做过批示逗：“污水处吵理和回用，胁不仅是城市妹环境建设的气基础性工程刚，而且是水篇资源综合利驻用和节水的血重要措施。盒必须把污水显处理和回用执作为城市建圾设的重点，芹立足当前，宇着眼长远，饱统筹规划，标分布实行，睡从我国具体期实际出发，颂借鉴国外经展验。首先，仔要研究制定穿污水处理和略回用的技术度规范和技术天政策。其次悼，要通过改导革建立合理宜的价格形成批机制。第三友要搞好试点踏示范工程。涌”甜吸我国是一瓜个发展中的可大国，经济痛建设正处于傻全面发展时周期，国家将听可持续发展漫、高新技术须产业发展、绩传统产业改位造与提升、稻西部大开发齐、海洋经济纽发展等作为剑发展的重点喂，这就意味外着膜工业不政仅拥有广阔牌的现有市场响，更存在着眼巨大的潜在竟市场。据中枣国膜工业协要会根据近几我年膜工业发管展速度和经觉济建设的需扰求分析预测供：2005谊年，我国膜炭市场需求在竟50亿元以由上，年均增际速继续保持举在15％左梢右，201迅5年，膜市娃场需求可望奉超过200原亿元，将占尼到世界总量的的10～1善5％。应该愁指出的是，企目前，我国裁一些地区和鞋部门，在水完处理技术的泊使用方面，雁仍沿袭着传矮统方法。已蚀经没有太多菠的时间来供粒我们走弯路子了，新技术职在前，此时确如不抓住，役造成的后果金将是整体落戏后。燃呼为了推动青我国膜工业林的进一步发羞展，促进中驶外学者与企麻业间的交流朴合作，中国唤膜工业协会蔽将于200辱2年9月2燃7～29日影在北京举办狮“第二届膜志技术应用国假际会议”，孤届时，“第臣四届国际膜脚与水处理技准术暨设备展朴览会”也将施同期举行。膜技术是清洁生产的理想载体——访湖北工业大学膜技术研究所所长万端极教授

日前，记者采访了多年来致力于采用膜技术、生物技术、化学技术集成工艺的湖北工业大学膜技术研究所所长万端极教授。万教授认为，通过科学地使用膜技术技术能够实现源头治污，膜技术是清洁生产的理想载体。

万端极教授指出，工业“三废”治理与生态环保的落脚点在工业企业的源头预防，在工艺设计或工艺改造中不产生污染，企业就不需要再建污水处理厂，这是源头治污的最佳选择。社会进步到今天，特别是先进技术的广泛应用，人们已经有能力把污水的产生消灭在工艺设计之中，解决始终困扰我们的环境问题。而这也对企业提出更高的要求：废料最小化，污染预防，能源削减，无废工艺。膜分离技术由于具有设备易于放大、操作方便、常温无相变、无化学变化、处理效率高、省能、“三废”少等优点，从而使其能在工业企业产品分离、提纯和纯化过程中发挥重大作用，成为实施源头治污清洁生产的理想载体。

他介绍说，清洁生产的方法就是采用先进的技术对企业按照清洁生产的原则实施工艺改造，达到清洁生产的目的。而“先进”的概念是一个宏观的具有时间性和空间性的大概念，对企业来讲是实用程度，先进的技术包括一切适用本企业工艺改造的技术。膜分离技术集成工艺是实施工业企业工艺改造、完成清洁生产的支撑技术，适用于几乎所有的工业企业，尤其是食品饮料、发酵、化工、制药、中成药等行业的工艺改造，从而降低成本、减少能耗、提高质量、减少或杜绝污染。这些其实就是现今社会追求的可持续发展的具体实践。

膜集成技术完成的工艺革命

万端极教授介绍说，膜技术是全球公认的绿色、节能的高新科技产业技术，它在涉及分离及其相关领域所带来的革命堪与计算机对人类的影响相媲美。尤其是无机膜耐高温、耐生物污染的特点，日益受到产业界和科技界的瞩目，在广大工业企业实施清洁生产的工艺改造中更是大有用武之地。膜的应用，几乎涉及所有的工业领域，将带来一次工业企业的工艺革命。万端极教授指出，膜技术集成工艺改造对每个企业都是个性化的过程，由于每一个行业、每一个企业乃至每一个产品应用膜时，配套选型、工艺参数及维护方法都不一样，采用生物技术、化学技术的结合也不一样，而且应用膜技术的工艺改造绝不是在原有工艺上的小修小补，需要对原有工艺流程进行再造，这就需多学科、多专业的技术支持才能完成。因此，也对膜技术的应用人员知识面提出了近乎苛刻的要求，通俗地讲，从源头解决企业污染问题，绝不能简单地“脚疼治脚”，而可能需要“脚疼治头”，从工艺的关键部位入手，才能达到既提高企业效益，又解决污染的目的。实际上，对传统工业企业而言，膜分离过程是一个高效的过程，膜技术集成的应用是一场工艺革命。

膜技术成为可持续发展技术保证

谈到国内对膜技术应用的问题上，万端极教授深有感触。膜技术在发达国家已经得到广泛应用并取得巨大效益，而国内特别是内地不少企业对膜技术的认识则还停留在单纯的技术层面，较少从企业长远利益角度来认识，甚至无法从企业找到一位膜技术专业工程师。因此，让企业领导了解膜技术应用的好处往往就不是一件容易的事，因为这需要企业领导具有长远眼光，并从企业、社会可持续发展的角度来考虑问题。

万端极教授指出，工业企业的不同车间排出废水的化学成分往往是不一样的，当它们混杂一起发生化学反应又会生成其它的物质，必然给末端治理带来困难，尤其是制药类的企业的污水中含有大量杀灭微生物的药物，采用末端生化法治理是非常困难的。如果我们在各个车间就把它回收成为产品，不但提高了经济效益，重要的是污水没有了。事实上，大多数情况下，产生污染的，往往是混杂在生产用水中的产品或者说其它有用的物质。我们采取生物技术、化学技术和膜技术集成工艺，用于工序之中，企业效益提高了，污水也在创新工艺改造中悄无声息的消失了。膜分离技术的后起之秀—纳滤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200-1000的范围内，孔径为几纳米，因此称纳滤。基于纳滤分离技术的优越特性，其在制药、生物化工、食品工业等诸多领域显示出广阔的应用前景。

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40°Bx，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。什么是膜分离技术膜分离技术膜分离是一种很新的分离方法，至少在35年前膜过滤还没有被视为一种很重要的分离过程。然而目前它的应用早已从早期的脱盐（海水淡化）发展成为一重要的化工单元操作。其具有能耗低，单级分离效率高，过程简单，不污染环境等优点，是解决当代能源，资源和环境问题的重要新技术，并将对21世纪的工业技术改造起着深远的影响。一什么是膜？尽管膜过程千差万别，所依据的分离原理也不尽相同，而且分离的物质可以从颗粒一直到分子，但任一膜过程的核心部件都是膜。它可以看作是两相之间一个具有透过选择性的屏障，或看作是两相之间的一个界面。原料在膜的上游，而渗透物在膜的下游，由于原料中各组分与膜的物理化学性质不同，从而原料混合物中某一组分可以比其他组分更快地通过膜，于是实现分离。二如何对膜刻化和描述？某一特定膜的性能或效率通常用两个参数表征，即流动性和选择性。（1）流动性也称通量或渗透速率，表示单位时间通过单位膜面积的体积流量。（2）膜对于一个混合物的选择性可用截留率R或分离因子α表示，其中：对于包括溶剂和溶质的稀溶液，以Cf表示原料中溶质的浓度，以Cp表示渗透物中溶质的浓度，则R=(Cf-Cp)/Cf对于气体混合物，以X表示原料中溶质的浓度，以Y表示渗透物中溶质的浓度，则αA/B=(yA/yB)/(XA/XB)三如何把握膜过程？从宏观角度看待该传递过程，膜被看成是一黑箱，膜结构可视为界面，渗透分子或粒子在此界面上经受摩擦力或阻力。为