膜分離技術應用行業及前景

　　摘要：膜分離技術經過半個多世紀的發展,在能源、電子、化工、醫藥、食品、汽車、家電、環保等領城發揮著其獨特的重要作用。據市場分析指出, 我國今后10 年內膜法水處理工程將以4 0 ％ 的年增長率高速發展, 水作為一種戰略資源正在得到前所未有的重視, 國家發改委組織實施的《城市和海水利用高新技術產業化專項》, 國家發改委、科技部、商務部聯合發布的《當前優先發展的高技術產業化重點領域指南》, 均把膜技術產業放到重要的位置。

　　膜分離原理  

　　膜可以是固相、液相或氣相。膜的結構有均質和非均質。 膜可以是中性也可以是帶電的，但必須具有選擇性通過物質的特性。

　　它的工作原理為：一是根據混合物物質的質量、體積、大小和幾何形態的不同，用過篩的方法將其分離；二是根據混合物的不同化學性質分離開物質，物質通過分離膜的速度( 溶解速度) 取決于進入膜內的速度和進入膜的表面擴散到膜的另一表面的速度( 擴散速度) 。而溶解速度完全取決于被分離物與膜材料之間化學性質的差異, 擴散速度除化學性質外還與物質的分子量有關, 速度愈大, 透過膜所需的時間愈短, 混合物透過膜的速度相差愈大, 則分離效率愈高。

　　膜分離的應用

　　自20 世紀50 年代膜分離進入工業應用以后,每10 年就有一種新的膜分離過程得到新應用。膜分離技術的優勢不斷強化, 在各工業得到廣泛的應用。

　　（1）水處理  飲用水的凈化與純化是從水中去除懸浮物、細菌、病毒、無機物、農藥、有機物和溶解氣體等。微濾可去除懸浮物和細菌; 超濾可分離大分子和病毒; 納濾可去除部分硬度、重金屬和農藥等有毒化合物, 反滲透幾乎可除去各種雜質, 電滲析可除氟, 膜接觸器可去除水中發性有害物質, 因此, 歐、美、日等國家和地區將膜分離技術作為21 世紀飲用水凈化的優選技術。

　　早在20 世紀70 年代反滲透法使電鍍廢水得以循環再用；美國PPG 公司公開用超濾處理陽極電涂電漆廢水技術， 荷電型超濾膜使汽車等行業廣為采用的電泳漆工藝實現了清潔生產。用超濾和反滲透組合系統處理電泳漆廢水后， 廢水中的樹脂涂料幾乎全部除去，總溶解固形物的去除率可達97% ～98 %, 水中總溶解固形物的濃度可以降到13～33mg /L ，完全符合清潔水的水質要求 。

　　無機膜和滲析結合是鈦白廢水回收再用的好途徑；電滲析-離子交換樹脂耦合的EDI 技術可部分代替離子交換而無需酸、堿再生, 雙極膜技術可實現各種廢酸、廢堿、廢鹽水的回收再用; 超濾法使紡織上漿的聚乙烯醇廢液濃縮回用。

　　膜法處理技術在印染工業上應用也使印染廢水中的染料和水同時回用 ; 反滲透法成功地將尼龍的單體己內酰胺濃縮回收; 超濾將成為每年數億t 含油廢水回注的關鍵技術, 還可對洗毛廢水、脫毛廢水、脫脂液廢水、攝影廢水和放射性廢水等進行處理; 用超濾和反滲透處理水溶性切削油廢水完全能達到要求。

　　（2）醫療醫藥  人工腎主要為中空絲型, 分為透析型和過濾型,主要是通過由透析膜相隔的血液和透析液中各成分之間的濃度差所造成的擴散, 達到清除血液中廢物和有害雜質的目的。  膜分離在制藥領域中的應用非常廣泛, 根據不同的應用范圍, 采用膜電解、電滲析、透析、微濾、超濾或反滲透技術, 將藥的有效成分分離、純化。

　　膜分離在生化制藥方面的應用最早，曾用于酶、激素、核酸、病毒、多肽、疫苗、血清制劑以及蛋白質制劑的濃縮、脫鹽精制等。超濾法去除右旋糖苷注射液熱原; 微孔精密過濾器用于絲裂霉素、妥布霉素、阿霉素、柔紅霉素等大生產的分離過濾, 用于葡萄糖與活性炭混合液的分離。電滲析已用在血漿的處理、免疫球蛋白和其他蛋白質的分離。