膜分离技术的研究进展及在水处理方面的应用

膜分离技术的研究进展及在水处理方面的应用2011年l2月第36卷第6期贵州化工GuizhouChemicalIndustry·l5·膜分离技术的研究进展及在水处理方面的应用隋岩峰，解田1,2，李天祥(1．贵州大学化学与化工学院，贵州贵阳550003；2．瓮福(集团)有限责任公司，贵州福泉550501)摘要：介绍了膜分离技术的最新研究进展，重点介绍了近年来对膜分离技术在水处理方面的应用，展望了膜分离技术在水处理方面的发展前景。关键词：膜分离；反渗透膜；水处理中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1008—9411(201I)06—0015—04膜分离是在20世纪初出现，20世纪60年代里迅速崛起的一门分离新技术。膜分离是利用一张特殊制造的、具有选择透过性能的薄膜，在外力推动下对昆合物进行分离、提纯、浓缩的一种分离新方法。这种薄膜必须具有使有的物质可以通过、有的物质不能通过的特性。膜可以是固相、液相或气相。目前使用的分离膜绝大多数是固相膜J。1膜分离技术的发展膜技术发展历史可以从两方面看，即膜科学发展和膜工业进展。在18世纪，已经有人观察了和研究了膜现象，那时只是涉及膜的屏障性质及相关现象，而没有涉及技术及工业应用。对于膜的研究不仅局限于化学家和物理学家，也包括许多生物学家及动物学家。最早的工业膜是第一次世界大战后德国的Sartorius制造的。然而，这时所用的多孔硝酸纤维素或硝酸纤维素一醋酸纤维素膜只能用于实验室规模，这段时间，也发展了更致密的超滤膜【3】。使膜用于大规模实际的突破性进展是由于不对称膜的出现(Loeb和Soudr~an)而实现的。这些膜是由一个很薄的致密皮层(厚度<0．5Ixm)和一个多孔性亚层(厚度为50—200~m)组成。皮层决定了传递速率，多孔亚层仅起支撑作用。渗透速率反比于实际屏障层的厚度，因此不对称膜的渗透速率(水通量)远大于相同厚度的(均质)对称膜。Henis和TripodiL4的研究工作使得工业气体分离过程变得经济可行。他们在不对称膜的表面上放置一层均质的很薄的且气体渗透性很强的聚合物，以保证皮层中孑L均被堵死，从而获得了一种无渗漏复合膜以用于气体分离。虽然用于膜蒸馏过程的膜(疏水多孔膜)已制备成功了一段时间，但该过程最近才用于中试规模。膜蒸馏过程是利用已有膜发展新过程的例子(微孔膜原是用于微滤过程)。全蒸发是最近发展起来的又一膜过