反滲透技術(shù)的應(yīng)用

    1.應(yīng)用范圍:

　　太空水、純凈水、蒸餾水等制備；酒類制造及降度用水；醫(yī)藥、電子等行業(yè)用水的前期制備；化工工藝的濃縮、分離、提純及配水制備；鍋爐補給水除鹽軟水；海水、苦咸水淡化；造紙、電鍍、印染等行業(yè)用水及廢水處理。

　　以高分子分離膜為代表的膜分離技術(shù)作為一種新型、高效流體分離單元操作技術(shù)，30年來取得了令人矚目的飛速發(fā)展，已廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域。

　　2.反滲透膜應(yīng)用現(xiàn)狀

　　在各種膜分離技術(shù)中，反滲透技術(shù)是近年來國內(nèi)應(yīng)用最成功、發(fā)展最快、普及最廣的一種。估計自1995年以來，反滲透膜的使用量每年平均遞增20%；據(jù)保守的統(tǒng)計，1999年工業(yè)反滲透膜元件的市場供應(yīng)量為8英寸膜6000支，4英寸膜26000支。2000年和2010年的市場更為強勁，膜用量一年比一年有較大幅度的提高。據(jù)估算，反滲透技術(shù)的應(yīng)用已創(chuàng)造水處理行業(yè)全年10億人民幣以上的產(chǎn)值。

　　國內(nèi)反滲透膜工業(yè)應(yīng)用的最大領(lǐng)域仍為大型鍋爐補給水、各種工業(yè)純水，飲用水的市場規(guī)模次之，電子、半導(dǎo)體、制藥、醫(yī)療、食品、飲料、酒類、化工、環(huán)保等行業(yè)的應(yīng)用也形成了一定規(guī)模。

　　3.反滲透膜最新進展

　　超低壓膜由于節(jié)省電耗和降低相關(guān)機械部件的壓力等級引起材料費下降等優(yōu)點，自1999年以來超低壓膜的應(yīng)用比重日益增大，這在以使用4英寸膜為主的小型裝置中應(yīng)用最為突出，大型裝置中應(yīng)用超低壓膜也呈上升趨勢，目前使用超低壓膜的最大裝置的產(chǎn)水量為650噸／小時。

　　低污染膜膜污染是反滲透應(yīng)用中的最大危害。目前已有幾種抗污染性能強、使用壽命長、清洗頻度低且易清洗的低污染膜問世。

　　帶正電荷的反滲透膜現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的低壓、超低壓復(fù)合膜的材質(zhì)均為芳香族聚酸胺，其膜表面均帶有負電荷，現(xiàn)已有膜廠家開發(fā)出表面帶正電荷的低壓復(fù)合膜，這種膜目前主要應(yīng)用于制備高電阻率的高純水系統(tǒng)中。日本日東電工公司生產(chǎn)的正電荷膜ES10C已在半導(dǎo)體行業(yè)的三級反滲透系統(tǒng)中實現(xiàn)10-15兆歐電阻率的高純水；韓國現(xiàn)代電子公司的3個生產(chǎn)廠的合計最終產(chǎn)水800噸／小時的三級反滲透系統(tǒng)的產(chǎn)水電阻率為8-9兆歐；上海某半導(dǎo)體廠的170噸／小時的三級反滲透系統(tǒng)也達到上述指標。另外，在國內(nèi)幾個制藥廠的5-20噸/小時規(guī)模的兩級反滲透系統(tǒng)中也實現(xiàn)了反滲透產(chǎn)水電阻率為1.7-3兆歐。

　　耐高溫、食品級、衛(wèi)生級反滲透膜普通水處理用反滲透膜的使用溫度均為0-45攝氏度，但在需要耐90攝氏度高溫殺菌的特殊場合，可使用耐高溫、耐化學(xué)藥品的反滲透膜。此外，各種有特殊膜元件結(jié)構(gòu)的食品級或衛(wèi)生級的反滲透膜也開始在國內(nèi)應(yīng)用。

　　海水淡化膜應(yīng)用現(xiàn)狀及最新進展

　　國外已有日產(chǎn)水量10萬噸級的反滲透海水淡化裝置，目前正在運行的大型卷式膜海水淡化裝置的單機能力為日產(chǎn)水量6000噸。國內(nèi)目前已建和在建的反滲透海水淡化裝置日產(chǎn)水量350-1000噸，國外單段反滲透海水淡化的水利用率最高達45%，國內(nèi)目前多為35%，另外國內(nèi)漁船上裝載的反滲透海水淡化膜多用直徑為2.5英寸的小型膜元件。目前國內(nèi)批量生產(chǎn)海水淡化裝置的公司不超過10家，在河北建設(shè)的日產(chǎn)水量18000噸的亞海水脫鹽裝置是國內(nèi)最大的使用海水淡化膜的反滲透裝置。今后國內(nèi)海水淡化膜的應(yīng)用將進入一個新時期，不久的將來，我國也會建設(shè)日產(chǎn)水萬噸級的海水淡化裝置。此外國內(nèi)已開始商業(yè)生產(chǎn)海水淡化反滲透膜元件。