膜蒸馏的研究进展

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膜蒸馏技术现状及发展

０引言
用的疏水性膜的成功研制，使该技术的开发和应用得到ｌ更进一『
膜蒸馏（ｍｒｎｉｉａｏ简称ＭＤ）术在１６ＭｅｂａｅＤｓｌｔｎ，ｔｌｉ技９３年首次步的发展。
提出至此后的十多年间，直没有引起人们的足够重视。直至１膜蒸馏技术简介一
１３１５７ —７．
家地表水Ｖ类标准，富营养化及淤积现象比较严重。其主要原因［］温福波，２何俊仕．阳市地下水资源可持续利用对策研究沈
为２但由于污水量不断增加，，而且管道淤积严重，减小了过流断［］金兆丰，３徐竞成，志荣，城市污水回用技术手册［．余等．Ｍ］
影响因素［］给水排水，０７３（）４ —９Ｊ．２０，３５：５４．
ｍ／ｍ；，为不透水面积（我国规范，ｈＡ，按可理解为积水区面积与［］ＬａＴａＹ．ｐｉｕｔａｅｖｌｍｅｏｏｏａａｒ８ｉＣ，ｓｉＯｔｍｓｒｇｏｆｏｆｐｒｉｗｔｗｍｏｕｒｔｎｅ
水径流污染，减缓城区雨水洪涝，改善城市生态环境。
参考文献：
染研究［］中国给水排水，０５２（）１－１Ｊ・２０，１８：９２－江，吕永鹏・雨水调蓄池与苏州河市政泵站排江污染削减分析［］内蒙古环境科学，０，０２：１３Ｊ．２８２（）８＿．０８
３结语
［］北京水务，００３：—．Ｊ．２１（）３５（）［］万静．１７屋顶绿化新技术与城市雨水利用［］园林工程，Ｊ．２１（）２－５００２：２２．ｈｒｅｔｇｓｓｍｆｒｏｅｔｓ［］ＪｍＷａｒｅｏｒｓａｖｓｎｙｔｍｓｃｕｅＪ．ｔｓｕ一ｉｅｏｄｉＡｅＲＡＳＣ２０，０４：０ —１．Ｏ，０４４（）９１２９江，徐启新，杨凯，下凹式绿地雨水渗蓄效应及其等．

高效膜蒸馏结晶过程的研究进展

efficiency. In addition, it also has a positive impact on regulating the external morphology of the crystal, preparing
crystal products with relatively concentrated crystal size distribution and good flowability. Based on this, this article
wastewater treatment, seawater desalination, and comprehensive utilization of high-value solutes increasingly
urgent. Membrane distillation crystallization process cannot only make full use of low-quality heat sources, achieve
Liaoning Province，School of Chemical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, Liaoning, China)
Abstract: The global shortage of water resources and environmental pollution has made the demands for industrial
high-purity water-solvent separation, but also achieve salt crystallization preparation, which is of great significance

膜蒸馏的研究进展

《进展与综述》膜蒸馏***（********,****,*****,******）摘要：膜蒸馏是一种热驱动的新型分离技术，可使蒸汽分子在膜两侧的压力梯度作用下通过膜孔迁移至膜外侧并冷凝下来。

它是一种以蒸汽压差为推动力,与传统蒸馏方法和其他膜分离技术相比,具有运行压力低、运行温度低、分离效率高等优点,可充分利用太阳能、废热和余热等热源。

本文简要介绍了膜蒸馏的发展背景，膜蒸馏的原理和膜蒸馏所用的材料以及直接接触式、气隙式、气扫式、真空式等几种主要膜蒸馏装置的特点，综述分析了膜蒸馏的相关研究进展以及膜蒸馏技术的一些应用。

最后，对膜蒸馏技术未来发展的展望。

关键词：膜蒸馏; 膜; 分离; 脱盐Membrane distillation***(************,***, *****, *****)abstract:Membrane distillation is a new type of thermal drive technology that allows vapor molecules to migrate through the membrane pores to the outside of the membrane and condense them under the pressure gradient on both sides of the membrane. It is a kind of steam pressure difference as the driving force, compared with the traditional distillation method and other membrane separation technology, with low operating pressure, low operating temperature, high separation efficiency advantages, can make full use of solar energy, waste heat and waste heat and other heat sources. In this paper, the development background of membrane distillation, the principle of membrane distillation and the materials used in membrane distillation and the characteristics of several kinds of main membrane distillation devices such as direct contact, air gap, air sweep and vacuum are briefly introduced. Related research progress and some applications of membrane distillation technology. Finally, the future development of membrane distillation technology outlook.Key words:membrane distillation; membranes; separation; desalination1.引言20世纪60年代前，膜蒸馏技术就已经在国际上开始了较系统的研究，但由于受到技术条件的限制，膜蒸馏的效率不高。

膜蒸馏技术的研究进展及其在电厂中的应用现状

ＷａｎｇＭｅｉｑｉ，ＬｉｕＬｏｎｇ￣ｉ，ＺｈａｎｇＳｈｅｎｇｈａｎ，ＺｈａｎｇＸｉｕｌｉ
（１．ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂａｏｄｉｎｇ０７１００３，Ｃｈｉｎａ；
ＴｈｅＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆＭｅｍｂｒａｎｅＤｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｉｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎＰｏｗｅｒＰｌａｎｔｓ
６２
华北电力技术
ＮＯＲＴＨＣＨＩＮＡＥＬＥＣＴＲＩＣＰＯＷＥＲ
膜蒸馏技术的研究进展及其在电厂中的应用现状
王美琪，刘龙飞，张胜寒，张秀丽
（１．华北电力大学，河北保定０７１００３；
放领域的应用情况。关键词：膜蒸馏；膜润湿与膜污染；电厂废水零排放；放射性废水
中图分类号：ＴＭ６２１．８
文献标识码：Ａ
ＤＯＩ：１０．１６３０８／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎｌ００３ — ９１７１．２０１７．０６．０１２
ａｌｓ，ｍｅｍｂｒａｎｅｗｅｔｔｉｎｇａｎｄｍｅｍｂｒａｎｅｆｏｕｌｉｎｇ，ｈｅａｔｒｅｃｏｖｅｒｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｍｅｍｂｒａｎｅｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｒｅｉｎｔｒｏ — ｄｕｃｅｄ．Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｍｅｍｂｒａｎｅｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｔｏｗａｓｔｅｗａｔｅｒｚｅｒｏｄｉｓｃｈａｒｇｅ，ｌｕｆｅｇａｓｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎａｎｄｒａｄｉｏａｃｔｉｖｅｗａｓｔｅｗａｔｅｒｄｉｓｃｈａｒｇｅｉｎｎｕｃｌｅａｒｐｏｗｅｒｐｌａｎｔｉｓｒｅｖｉｅｗｅｄ．

膜蒸馏在废水处理中的研究进展

山　东　化　工收稿日期：２０１９－０９－０２作者简介：庞二喜（１９９０—），河南周口人，硕士研究生，研究方向：废水处理；通讯作者：徐静莉（１９７１—），女，副教授，博士。

膜蒸馏在废水处理中的研究进展庞二喜１，２，孙国富１，王卫东２，徐静莉１（１．许昌学院，河南许昌　４６１０００；２．吉林化工学院，吉林吉林　１３２０２２）摘要：膜蒸馏是一种新型膜分离技术，具有操作温度低、设备简单、截留率高等特点。

本文简述了膜蒸馏的基本原理、特点、四种基本以及几种改进的膜蒸馏形式，重点介绍了膜蒸馏在四种废水处理中的研究进展。

最后，提出了膜蒸馏技术亟待研究和解决的问题，包括高渗透通量、高疏水性、优异稳定性的膜材料，汽化潜热的回收，低品位及清洁能源集成利用等，为未来膜蒸馏工业化的方向提供了参考。

关键词：膜蒸馏；截留率；废水处理；渗透通量；汽化潜热中图分类号：Ｘ７０３文献标识码：Ａ文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１９）２３－００９０－０４膜蒸馏（ＭｅｍｂｒａｎｅＤｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ，ＭＤ）是将膜分离与蒸发结合起来的一种新型、环境友好的膜分离技术。

膜蒸馏是利用疏水性微孔膜两侧的温差所产生的蒸汽压差作为驱动力，来实现溶质和溶剂分离的膜分离过程［１－２］。

其原理如图１所示，当不同温度的进料液和冷却介质在膜两侧流过。

由于膜的疏水性，膜两侧的水溶液均不能穿过膜孔进入另一侧，但由于进料侧温度高于透过侧，在进料侧产生的蒸汽压大于透过侧冷却水产生的蒸汽压，进料侧的水蒸气穿过膜孔进入透过侧并得到冷凝，从而实现进料液分离、浓缩、提纯的目的［１，３－４］。

膜蒸馏相比其他的膜分离过程具有：①操作温度较低，无需加热至沸点，只需在膜两侧维持２０～４０℃的温差，就可进行膜蒸馏操作，因此该过程可以利用太阳能、地热等可再生能源和工业低温余热；②进料侧温度较低，有利于热敏物质的浓缩；③此外，膜蒸馏可在常压下操作，对设备要求较低，便于进行集成和控制；④产出液具有品质好，纯度高。

膜蒸馏技术及其研究现状

主要的制膜方法
(1)拉伸法 (2)相转化法 (3)表面改性法 (4)共混改性法 (5)复合膜法

膜蒸馏过程的机理
膜蒸馏过程是传热与传质的耦合过程，并且这两种传递过程都分别由边界层内的传递和跨膜传递两部分组成，因此传热和传质之间的关系比较复杂。

膜蒸馏过程用的膜
目前膜蒸馏研究只限于以水溶液为研究对象，所以膜的疏水性和微孔性是膜蒸馏的必要条件!为了得到较高的通量和较高的溶质截留系数，要求所用的疏水微孔膜具有尽可能大的孔径，但两侧的液体又不能进入膜孔!液体进入膜孔的最低压力可以用下式描述：
其中是液体的表面张力；是液体与膜的接触角；是膜孔半径。液体进入膜孔的最低压力越高，操作压力可选的越高，膜通量越大。由上述公式可以看出增大和减小可增大液体进入膜孔的最低压力，但又不能太小，这样会降低通量。

气扫式膜蒸馏（SGMD）
与吹扫渗透汽化一样， SGMD用载气吹扫膜的透过侧，以带走透过的蒸汽，其传质推动力除了蒸汽的饱和蒸汽压外，还有由于载气的吹扫而形成的负压，因此传质推动力比直接接触膜蒸馏和气隙式膜蒸馏大。

提高膜蒸馏通量及选择性的措施
减小浓差极化和温差极化
从膜蒸馏的传质机理分析，改变料液的流动状态，减小浓差极化和温差极化的措施都有利于提高膜蒸馏通量。
料液中加盐提高选择性
对于回收挥发性溶质的膜蒸馏过程，可以在料液中加入盐类降低水的蒸汽压，从而提高挥发组份的透过通量。

(4)共沸混合物的分离
由于膜蒸馏是在低于沸点的温度下进行，蒸馏液的组成并不遵循沸点下的气液平衡曲线关系，对某些恒沸混合物的分离具有实用意义。
(5)废水处理

膜蒸馏_结晶技术的研究现状和发展前景_郭宇杰

第7卷第3期环境污染治理技术与设备Vol.7,No.32006年3月Techniques and Equi pment for Envir on mental Polluti on Contr olMar.2006膜蒸馏2结晶技术的研究现状和发展前景郭宇杰1　栾兆坤1　陈　静2　范　彬13(11中国科学院生态环境研究中心,北京100085;21中国矿业大学化学与环境工程学院,北京100083)摘　要　膜蒸馏2结晶工艺是一种新的回收纯物质方法,尤其从废水中分离出晶体。

对于膜蒸馏2结晶技术进行了综述,介绍了膜蒸馏2结晶技术的优点,以及工艺控制的关键技术。

概述了膜蒸馏2结晶的起源和国内外研究现状,指出了膜蒸馏2结晶在高浓度无机盐废水中应用的优势,预测其在该方向上很好的发展前景。

关键词　膜蒸馏2结晶　膜蒸馏　高浓度无机盐废水　结晶中图分类号　X506 文献标识码　A 文章编号　100829241(2006)0320019206The presen t situa ti on and prospects of m em braned istill a ti on 2cryst a lli za ti on techn i queGuo Yujie 1　Luan Zhaokun 1　Chen J ing 2　Fan B in1(11Research Center f or Eco 2Envir onmental Sciences,Chinese Acade my of Sciences,Beijing 100085;21School of Che m ical and Envir onmental Engineering,China University of M ining and Technol ogy,Beijing 100083)Abstract Me mbrane distillati on 2crystallizati on is a new method of recovering materials es pecially fr om waste water .The technique of me mbrane distillati on 2crystallizati on is intr oduced in this paper .The advantages and the sticking points in operati on are als o described .The origin and the p resent situati on of me mbrane distil 2lati on 2crystallizati on are su mmarized fr om full and accurate literatures .It is pointed that app licati on of this tech 2nique in high concentrati on inorganic salt waste water has p r om ising p r os pect .Key words me mbrane distillati on 2crystallizati on;me mbrane distillati on;high concentrati on inorganic salt waste water;crystallizati on资助项目:国家“863”高技术研究发展计划资助项目(2002AA601310)收稿日期:2004-12-25;修订日期:2005-09-22作者简介:郭宇杰(1973～),女,博士研究生,主要从事膜分离技术研究工作。

废液处理中的膜蒸馏技术研究进展及应用实例

废液处理中的膜蒸馏技术研究进展及应用实例废液处理是环境保护领域面临的重要课题之一。

废液处置的不当会对水体和土壤等自然环境造成严重污染，甚至对人类健康产生潜在风险。

因此，开发高效、可行的废液处理技术成为了亟待解决的问题之一。

膜蒸馏技术作为一种有效的废液处理方法，近年来受到了广泛关注。

它基于蒸馏原理，通过半透膜将废液中的溶质与溶剂分离，实现废液的净化和资源回收。

随着膜蒸馏技术的研究进展，越来越多的应用实例也被提出和验证。

膜蒸馏技术的研究进展主要集中在膜材料的选取和膜结构的优化上。

膜材料的选择对膜蒸馏技术的效果至关重要。

传统的膜材料如聚醚砜（PES）和聚酰胺（PA）等在膜蒸馏中已经得到了广泛应用。

然而，这些材料存在着一些局限性，如温度和酸碱性的限制、脆化等。

为了克服这些问题，研究人员开始开发新型材料，如聚酯醚酮（PEEK）、聚酮膜（PBI）和离子液体膜等。

这些新型材料具有更广泛的应用范围和更良好的稳定性，能够提高膜蒸馏的效果和稳定性。

此外，膜结构的优化也是研究人员关注的焦点。

膜结构的优化主要包括多孔结构、层间距离和表面改性等方面。

多孔结构的膜可以增加膜的通透性和扩散速率，提高蒸馏效果。

层间距离的优化可以控制溶质和溶剂之间的传质速率，并且减少能量消耗。

表面改性可以使膜具有良好的抗污染性能，并且提高膜的寿命和稳定性。

在膜蒸馏技术的应用实例方面，废水处理是其中应用最为广泛的领域之一。

废水中含有各种有机物、无机盐和重金属等污染物，其处理对于环境和人类健康至关重要。

膜蒸馏技术能有效去除废水中的有机物和重金属等污染物，实现废水的净化和重金属的回收利用。

例如，半透膜蒸馏技术被应用于废水中重金属的去除。

研究人员在膜表面修饰了COOH基团，形成了亲酸性膜。

该亲酸性膜具有良好的金属吸附能力，可以高效去除废水中的重金属离子，大大提高了重金属去除的效率。

此外，膜蒸馏技术还可以应用于废水中有机物的处理，如挥发性有机物（VOCs）的去除。

膜蒸馏技术应用及清洗方法研究进展

１膜蒸馏技术应用研究
提高乙醇产量２３］。膜蒸馏过程不易改变溶液组分的性质使得许多
１．１海水淡化与纯水制备
研究人员将其应用在中药提取、浓缩过程中。如益
膜蒸馏技术最初的应用研究即是在海水淡化领母草提取液真空膜蒸馏浓缩实验研究成果表明［２４１，
凝方式不同，膜蒸馏工艺包括直接接触膜蒸馏（ＤＣＭＤ）、空气隙膜蒸馏（ＡＧＭＤ）、真空膜蒸馏（ＶＭＤ）和气扫膜蒸馏（ＳＧＭＤ）¨’引。膜蒸馏技术相比传统蒸馏工艺，有操作温度低，占地小，投资低等优点，同时相比膜分离技术具有操作压低，理论截留率可达１００％等优点，因此越来越受到重视。近些年来，膜蒸馏技术的应用研究已经越来越深人．取得了
ｐｈｏｂｉｃｍｉｃｒｏｐｏｒｏｕｓｍｅｍｂｒａｎｅ．Ｉｔｈａｓａｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｍｅａｎｉｎｇｆｏｒｓｔｕｄｙｉｎｇｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｍｅｍｂｒａｎｅｃｌｅａｎｉｎｇｏｆｍｅｍｂｒａｎｅｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ．Ｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ，ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｒｅａａｎｄｍｅｍｂｒａｎｅｃｌｅａｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｄｕｒｉｎｇｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｍｅｍｂｒａｎｅｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎｉｓｍａｉｎｌｙｄｅ— ｓｃｒｉｂｅｄ，ａｎｄｔｈｅｆｕｔｕｒｅｄｉｒｅｃｔｉｏｎｓｏｆｍｅｍｂｒａｎｅｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎｃｌｅａｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｒｅａｌｓｏｂｒｉｅｆｌｙｄｉｓ— ｃｕｓｓｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｅｍｂｒａｎｅｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ；ｈｙｄｒｏｐｈｏｂｉｃｍｅｍｂｒａｎｅ；ｍｅｍｂｒａｎｅｆｏｕｌｉｎｇ；ｍｅｍｂｒａｎｅｃｌｅａｎｉｎｇ

导电膜膜蒸馏研究进展

DOI ：10.19965/ki.iwt.2023-0637第 44 卷第 4 期2024年 4 月Vol.44 No.4Apr.，2024工业水处理Industrial Water Treatment 导电膜膜蒸馏研究进展张棱威，宁荣盛，袁江，于水利（同济大学环境科学与工程学院，污染控制与资源化研究国家重点实验室，上海 200092）[ 摘要 ] 膜蒸馏是一种利用低品位能处理高含盐水的节能技术，然而目前使用过程中面临膜污染严重、润湿等问题。

导电膜利用外加电场所带来的静电排斥、电化学氧化还原、焦耳加热等作用，可以一定程度缓解膜蒸馏过程中膜污染、润湿和温度极化等问题，因此近年来受到广泛关注。

概述了膜蒸馏的结构、原理和研究进展，重点介绍并对比了导电膜在膜蒸馏中采用电容模式、电阻模式和交流电模式运行的结构、作用机理及各运行模式的特点。

电容模式主要通过静电排斥、电化学氧化还原、电致气泡等作用解决污染和润湿问题，电阻模式通过更高的电压形成更高的蒸汽压和纯水通量，并通过焦耳加热减轻生物污垢，交流电模式通过极性交换使得污垢层变得松散从而防止膜污染。

最后详细阐述了导电膜膜蒸馏的处理效能、抗污染效能、抗润湿效能和抗温度极化性能，从而为导电膜膜蒸馏在工程中的应用和发展提供参考。

［关键词］膜蒸馏；导电膜；膜污染；膜润湿［中图分类号］ P747 ［文献标识码］A ［文章编号］ 1005-829X （2024）04-0030-08Research of conductive membrane distillationZHANG Lengwei, NING Rongsheng, YUAN Jiang, YU Shuili(State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Utilization , School of Environmental Scienceand Engineering , Tongji University , Shanghai 200092, China )Abstract ： Membrane distillation is an energy -saving technology that utilizes low -grade energy to treat highly saline water, however, the current use of the technology is faced with serious membrane fouling, wetting and other prob⁃lems. Conductive membranes have received attention in recent years for the ability of alleviating the problems of fouling, wetting and temperature polarization in membrane distillation under the influence of the electrostatic repul⁃sion, electrochemical redox and Joule heating brought about by the applied electric field. The structure, principle and research progress of membrane distillation were summarized, with emphasis on introducing and comparing the structure, action mechanism and characteristics of capacitive mode, resistive mode and alternating current mode op⁃eration in membrane distillation. The capacitive mode mainly solved the fouling and wetting problems through elec⁃trostatic repulsion, electrochemical redox, and electrically induced bubbles, while the resistive mode created higher vapor pressure and pure water flux through higher voltage and reduced biofouling through Joule heating, and the al⁃ternating current mode prevented the formation of contamination through the exchange of polarity, which made the fouling layer loose. Finally, the treatment efficacy, anti -fouling efficacy, anti -wetting efficacy and anti -temperature polarization of the conductive membrane distillation were elaborated, providing a reference for the application and development of the conductive membrane distillation in engineering.Key words ： membrane distillation; conductive membrane; membrane fouling; membrane wetting海水淡化的方法主要包括热法（多级闪蒸和多效蒸馏）、膜法（反渗透和正渗透）和热膜耦合法（膜蒸馏）〔1〕。

膜蒸馏技术最新研究现状及进展_图文.

h]
阎建民[17]对中空纤维式膜组件中中空纤维膜的结构参数进行优化指出为获得最大的MD通量膜的厚度孔径和长度存在最佳值随着膜组件封装分率的增加通量下降单位时间馏出量上升
综上所述膜蒸馏的种类及组件组装结构的不同会对膜蒸馏效果尤其是膜蒸馏通量的大小产生比较大的影响但对膜通量大小起决定作用的是膜蒸馏用膜的性质
组件形式和结构对膜蒸馏传热传质过程的影响等
目前膜蒸馏尚未被商家接受而全面进入工业应用膜蒸馏过程的研究尚需要在以下几方面取得突破[13]研制出价格低通量大耐用性好的
MD用膜尤其是中空纤维膜
设计出传热传质性能优良的膜组件解决MD过程中的膜污染和膜润湿问题提高热量利用率降低膜蒸馏过程的能耗
3膜蒸馏组件
膜蒸馏过程可能采用的组件形式有板
定的参考
Li Baoan等[16]用在疏水性多孔PP中空纤维膜的外表面涂上了不同孔径的多孔等离子聚合硅树脂含氟聚合物涂层的复合性中空纤维膜进行了基于真空膜蒸馏脱盐过程用膜和设备的研究由于多孔等离子聚合硅树脂含氟聚合物涂层能够大大降低表面张力并在底层和盐水之间加了一层隔膜因而能有效防止膜孔润湿
膜孔结垢和收缩等
在膜蒸馏过程中当料液流过膜表面时难挥发的物质被截留而易挥发的物质通常为水以蒸气的形式透过膜导致难挥发物质在膜表面处的
浓度高于其在料液主体中浓度的浓度极化现象Martlnez [20]通过计算发现在料液流速和温度相同的情况下分别以4 mol/L的NaCl水溶液以及40的蔗糖溶液为料液时其通量均与以纯水为料液存在较大差异作者认为前者主要归因于随着NaCl浓度的升高水的活度降低后者则主要归因于温差与
研制价格低廉孔隙率高通量高易于工业化生产及应用的MD新型膜材料已成为MD研究者追求的目标只有新型理想的膜材料研制成功膜蒸馏才具有更广阔的应用空间

真空膜蒸馏技术在石油化工领域的应用研究进展

真空膜蒸馏技术在石油化工领域的应用研究进展赵书华1，2霍达1王树立1，2李晓1崔佳伟1赵梦杰11常州大学石油工程学院2常州大学江苏省油气储运技术重点实验室摘要：石油化工是我国国民经济的重要组成部分，是现代工业的支柱产业之一。

真空膜蒸馏（VMD）是一种新型的膜分离技术，它具有较高的膜通量、近乎100%的截留率和节能环保等特点。

基于真空膜蒸馏的原理和传质传热过程，在炼厂脱硫液再生、海水淡化、油田污水处理等石油化工领域中的研究现状，以及近年来应用于石化方面膜材料的研究进展，对真空膜蒸馏在石化领域应用中存在的问题和不足进行了分析。

分析认为在今后的研究中应注重耐强碱强酸和低成本膜材料的研制和开发，设计和研发适用于石化生产的可长期运行的膜组件，将真空膜蒸馏与其他先进技术相结合来提高生产效率和降低成本。

关键词：石油化工；真空膜蒸馏；膜分离技术；膜材料Application Research Progress of Vacuum Membrane Distillation Technology in Petro⁃chemical FieldZHAO Shuhua1，2，HUO Da1，WANG Shuli1，2，LI Xiao1，CUI Jiawei1，ZHAO Mengjie11College of Petroleum Engineering，Changzhou University2Jiangsu Key Laboratory of Oil&Gas Storage and Transportation Technology，Changzhou University Abstract：Petrochemical industry is an important part of China's national economy and one of the pil-lar industries of modern industry.Vacuum membrane distillation(VMD)is a new membrane separation technology with high membrane flux，nearly100%rejection，energy saving and environmental pro-tection.Based on its characteristics，the application of vacuum membrane distillation technology in pet-rochemical field has a great potential.In view of the principle of vacuum membrane distillation and the heat and mass transfer process，the research status in the petrochemical field such as refinery desulfuriza-tion liquid regeneration，seawater desalination，oilfield wastewater treatment，and the application re-search progress of membrane materials in petrochemicals in recent years，the problems and deficiencies in the application of vacuum membrane distillation in the petrochemical field are analyzed.The analysis indicates that in future research，we should pay attention to the research and development of strong al-kali-resistant and low-cost membrane materials，design and develops long-running membrane mod-ules suitable for petrochemical production，and combine VMD with other advanced technologies to in-crease productivity and reduce costs.Keywords：petrochemical engineering；vacuum membrane distillation；membrane separation technol-ogy；membrane material膜蒸馏（MD）概念最早于1963年由BODELL 提出，是一种将分离膜作为过滤介质，膜两侧压差作为传质驱动力的新型分离技术。

膜蒸馏技术的研究进展

膜蒸馏技术的研究进展摘要：膜蒸馏是一种热驱动新型分离技术，自上世纪80年代才引起人们的重视。

本文主要对膜蒸馏技术的过程机理、膜材料的选择、常见问题、以及应用进行了评述，并对以后膜蒸馏的发展做出了展望。

关键词：膜蒸馏；膜；应用；质量传递；热量传递膜蒸馏是一种新型的非等温物理分离技术，以疏水性多孔膜两侧的蒸汽压差为推动力，使热侧蒸汽分子穿过膜孔后在冷侧冷凝富集，可看作是膜过程与蒸馏过程的集合。

膜蒸馏过程区别于其他膜分离过程有如下的特点：膜是微孔膜；不能被所处理的液体浸润；只有蒸汽通过膜孔介质；膜孔内没有毛细冷凝现象发生。

该分离技术不是膜过程与蒸馏过程的简单结合，它自身有许多优点。

如，良好的化学稳定性；截留率高；较低的操作温度和压力，能有效利用地热工业余热等廉价能源；可与其他分离过程整合；可处理热敏性物质和高浓度废水等。

因此，自膜蒸馏技术首次提出以来，一直受到了学者的广泛关注。

本文对进近几年来的膜蒸馏的最新研究进展，尤其是针对膜蒸馏理论的应用研究进行了概述。

1.膜蒸馏的分类根据扩散到膜冷凝侧蒸汽冷凝方式的不同，膜蒸馏分为多种类型，如直接接触膜蒸馏(DCMD)、气隙膜蒸馏（AGMD）、气扫式膜蒸馏（SGMD）、真空膜蒸馏（VMD）。

（1）直接接触式膜蒸馏（DCMD）这种装置相对简单，两侧的液体直接与多孔膜的表面接触，蒸汽的扩散路径仅仅局限于膜的厚度。

它是出现最早也是研究最广泛的膜蒸馏过程，但其热损耗也最大。

由于有较大的渗透量，颇受研究者重视，较适用于主原料是水的情况，如海水或苦咸水脱盐或水溶液的浓缩，也有人用其浓缩水果汁、血液及废水处理等。

（2）气隙式膜蒸馏（AGMD）在冷凝面与膜表面之间有一停滞的空气隙存在，蒸汽穿过气隙后在冷凝面上冷凝。

与前者相比，由于气隙的存在，减小了过程的热耗损，但是渗透通量低，结构复杂，且不适用于中空纤维膜，限制了商业推广。

（3）气扫式膜蒸馏（SGMD）结果与直接接触式膜蒸馏相似，不同之处在于，惰性气体将透过侧的蒸汽吹出，并在外部进行冷凝。

膜蒸馏技术最新研究应用进展

2013年第33卷第2期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS・289・化工进展膜蒸馏技术最新研究应用进展申龙，高瑞昶（天津大学化工学院制药工程系，天津 300072）摘要：膜蒸馏是一种热驱动的新型分离技术，可使蒸汽分子在膜两侧的压力梯度作用下通过膜孔迁移至膜外侧并冷凝下来。

本文简要介绍了膜蒸馏的热质传递原理以及直接接触式、气隙式、气扫式、真空式等几种主要膜蒸馏装置的特点。

综述分析了膜蒸馏的相关研究进展，包括：膜蒸馏的操作及膜特性参数的影响机理研究；更多高性能的膜材料的研制；对膜污染在工艺与操作参数方面的改进；通过能源利用与组件优化强化膜蒸馏过程等。

概述了膜蒸馏在海水脱盐制备纯水、食品工业中果汁浓缩及酒精发酵、化学可挥发性物质的分离以及有毒有害废水处理方面的最新应用。

最后，进一步指出过程参数的综合影响、膜材料的商业化、膜组件设计以及过程热效率是目前阻碍膜蒸馏工业化应用的主要问题。

展望了加强能源研究、专注于商业用膜的研发、较多关注于其他膜蒸馏过程以及系统角度的优化分析是膜蒸馏技术未来的发展方向。

关键词：膜蒸馏；膜；传热；优化；脱盐中图分类号：TQ 028.8 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2014）02–0289–09 DOI ：10.3969/j.issn.1000-6613.2014.02.004Research and application progress of membrane distillationSHEN Long ，GAO Ruichang（School of Chemical Engineering and Technology ，Tianjin University ，Tianjin 300072，China ）Abstract ：Membrane distillation is a new thermally-driven separation process ，in which vapor molecules driven by partial pressure gradient across the membrane are able to transfer through the pores and condense outside the membrane. In this paper ，the heat and mass transport mechanisms and four mainly used membrane configurations ，i .e .，direct contact membrane distillation ，air gap membrane distillation ，sweeping gas membrane distillation and vacuum membrane distillation are described. New research progress is reviewed ，including influence of membrane operation and characteristic parameters ，preparation of membrane with high performance ，improvement in process and operation parameters aiming at membrane fouling ，enhancement of membrane distillation process by optimizing energy utilization and modules. In addition ，applications in desalination and water purification ，juice concentrate and alcohol fermentation ，separation of chemical volatile organic compounds as well as toxic waste water treatment are summarized. Finally ，the obstacles faced by membrane distillation ：combined influence of pertinent parameters ，commercialization of membrane materials ，membrane module design and thermal efficiency of the process are presented. To achieve its further application ，it is necessary to strengthen energy studies ，to develop more commercialized membrane materials ，to focus more on other membrane distillation configurations ，and to analyze and optimize the process systematically.Key words ：membrane distillation ；membranes ；heat transfer ；optimization ；desalination联系人：高瑞昶，副教授，从事精馏及溶媒回收研究。

膜蒸馏技术处理RO浓水的分析现状与进展

膜蒸馏技术处理RO浓水的分析现状与进展反渗透脱盐技术目前已经广泛用于海水淡化、工业循环水除盐、污水处理回用等领域，但是反渗透的回收率最高约75%，其剩余浓水中含有大量有机污染物且TDS高，不易降解，直接排放将对生态环境造成危害，因此反渗透浓水处理是亟待解决的难题，文章对反渗透浓水处理的工艺方法开展了总结分析，其中重点探讨现阶段膜蒸馏技术处理反渗透浓水的优势与存在问题，并对其应用前景开展了展望。

随着城市规模的扩大，人口的急剧增加以及生活水平的不断提高，水资源短缺问题已成为影响社会和经济可持续发展的严重制约因素。

近年来，反渗透技术(RO)现在已经广泛用于海水淡化、工业循环水除盐、污水处理回用等领域，主要用于水的软化和脱盐。

在海水淡化中，反渗透脱盐成本逐年下降，工艺在经济、技术上的竞争力不断增强，将成为21世纪脱盐领域的主要技术之一。

然而，反渗透在制备除盐水过程中通常会有20%~60%的浓盐水排放，该浓盐水不仅具有很高的盐浓度，还含有各种有机和无机污染物。

RO浓盐水主要包括盐、总溶解性固体(TDS)和溶解性有机质(DOM)等对环境产生严重危害的优先控制污染物。

因此，RO浓盐水如果不经处理直接排放不仅影响水的回收率，造成水资源的浪费，而且还会对生态环境产生不利影响。

1RO浓盐水处理的研究现状与发展趋势目前国内外对RO浓盐水的处理有回流、综合利用、脱盐、直接排放等途径。

1.1回流法对RO浓盐水开展回流可提高回收率，对膜表面增大冲洗流速，减少污堵;但回流率过高，又会使进水盐度升高，增加膜的负担，从而影响膜寿命。

NingRY等指出当回流率为80%时，膜装置运行正常，反渗透的回流率最高可达90%，但容易导致结垢现象。

Figueruelo的试验说明当体积浓缩因子为2.5(浓水回流比为60%)时，可以维持稳定的出水量。

1.2综合利用RO浓盐水可以开展资源回收，常用压力驱动膜来浓缩有机溶剂。

海水淡化厂的RO浓盐水可以用于制盐，节约盐田，缩短晒盐周期;Allegre等用过滤、中和、纳滤、反渗透工艺来处理染料废水，由纳滤排出的浓缩染料和反渗透排出的浓缩盐水可被多次回用，这样既减少了原料投入，又降低了废水排放量。

膜蒸馏过程强化及优化技术研究进展

2016年第35卷第4期CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS ·981·化工进展膜蒸馏过程强化及优化技术研究进展郭智，张新妙，章晨林，栾金义（中国石油化工股份有限公司北京化工研究院环保所，北京100013）摘要：膜蒸馏作为一种新型的膜分离技术，具有脱盐率高、可处理高浓度原料液等技术优势，近年来引起学术界及工业界的广泛关注。

膜蒸馏技术可被应用于海水淡化，工业废水/苦盐水脱盐及糖、盐、果汁、有机/无机酸、碱液等的浓缩过程。

但由于当前膜蒸馏能耗及成本较高，一定程度上限制了该技术的工业化。

本文重点介绍了可用于强化膜蒸馏过程和优化该过程能量利用的方法及研究进展，主要包括膜材料和膜制备方法/工艺的进展、膜蒸馏过程操作条件的优化、改进膜组件和辅助装置的应用、太阳能和低品位热源的使用、蒸发冷凝潜热的回收以及耦合其他分离过程的复合膜蒸馏系统，同时分析了膜蒸馏技术处理高盐工业废水的应用前景，最后探讨和总结了膜蒸馏过程强化及优化的研究方向，为该技术的进一步发展提供了科学性指导。

关键词：膜蒸馏；过程强化；优化技术中图分类号：TQ 028.3 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2016）04–0981–07DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2016.04.002Current research and technical progress in membrane distillation processintensification and optimizationGUO Zhi，ZHANG Xinmiao，ZHANG Chenlin，LUAN Jinyi（Environmental Protection Research Institute，Beijing Research Institute of Chemical Industry，SINOPEC，Beijing100013，China）Abstract：Membrane distillation（MD）is an emerging membrane separation process，and has started to receive more research concern recently due to its several attractive and unique features，such as high salt rejection rate，being capable of treating high concentration feed etc. MD can be applied for different applications，including seawater desalination，wastewater treatment and various solutions concentrating process. However，the industrialization of MD is limited to some extent because of its relatively higher energy consumption and process cost. The current status of MD intensification and optimization research has been highlighted in this paper. It has reviewed the research progress of membrane material and fabrication methods，optimization of MD operating parameters，membrane module improvement and auxiliary equipment integration，utilization of solar and low-grade thermal energy，recycling the evaporation/condensation latent heat as well as hybrid MD system with other separation process. Meanwhile，the application of MD in the treatment of industrial high concentration saline wastewater was proposed and analyzed. Moreover，the research directions of MD process intensification and optimization were discussed and summarized，which would provide insightful guidelines for the further development of MD technique.Key words：membrane distillation；process intensification；optimization收稿日期：2015-10-29；修改稿日期：2015-12-08。

膜蒸馏结晶技术研究进展

引言水资源短缺是我国面临的重大环境问题之一。

其中，水污染和水利用率低使得水资源短缺的问题更加突出。

随着城市化和工业化的快速发展，水资源短缺的问题越来越严峻。

因此，减少水污染和提高水利用率成为了解决水资源短缺的重要措施。

脱盐是水处理工艺的重要过程，已经被广泛应用于水处理行业，这对减少废水排放和提高水利用率起到了极大地促进作用。

然而，脱盐过程能耗较高，例如，热法脱盐能耗为50-70kW·h/m3，电驱动脱盐如RO能耗为3-6kW·h/m3[1]。

在这种废水回收率与能耗紧密联系的水能关系中，如何利用最低的能耗取得最大的废水回收率，一直是科学研究和工业应用的热点课题。

膜蒸馏（membrane distillation，MD）是一种以多孔疏水膜为分离介质，以膜两侧蒸气压差为推动力的热驱动膜分离过程。

MD在1963年以专利形式出现，在1986年该技术名称被正式确定为膜蒸馏[2]；但是，由于受到技术条件的限制，MD在很长一段时间内发展缓慢。

近几年，随着制膜工艺的改进和传质效率的提高，MD得以迅速发展。

MD具有高截留率、可直接获得超纯水、温和的操作条件和能处理高浓度原料液等优势，在脱盐、海水淡化、废水处理和物料浓缩等方面开展了大量研究。

MD在提高废水回收率方面具有明显优势，但是无法有效实现废水中矿物资源的回收与分离[1]。

因此，在MD的研究中，分离和纯化结晶物的结晶技术引起了关注。

膜蒸馏结晶（membrane distillation crystallization，MDC）是将膜分离和结晶有效结合的一项新技术，其原理是通过MD去除料液中的溶剂，并将料液浓缩至过饱和状态，其后在结晶器中结晶并分离晶体的过程。

MD和结晶技术的耦合，有效解决了废水零排放处理中的废水和矿物资源回收的难题。

本文详细介绍了MDC技术的原理和应用现状，探讨了MDC技术的经济性，并指出了该技术存在的局限性和可能的发展方向，以期为MDC技术的发展提供新思路。

膜蒸馏技术研究及应用进展

CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2018年第37卷第10期·3726·化工进展膜蒸馏技术研究及应用进展刘羊九1，王云山1，韩吉田1，任天健2（1山东大学能源与动力工程学院，山东济南 250061；2约翰内斯堡大学机械工程学系，约翰内斯堡 2006，豪登，南非）摘要：膜蒸馏作为一种新型分离技术，具有操作温度低、设备简单、脱盐率高等特点，在海水淡化、苦咸水脱盐、果汁浓缩等过程具有良好的应用前景。

本文简述了膜蒸馏的工作原理、特点和膜材料的制备方法，指出当前膜材料的研究方向。

综述了直接接触式、气隙式、真空式和气扫式4种基本膜蒸馏形式和几种改进的膜蒸馏形式的传热传质原理、研究现状和发展方向。

重点介绍了可再生能源以及工业低温余热驱动膜蒸馏的技术特点、研究现状和应用，包括太阳能光伏/光热驱动膜蒸馏技术、太阳能热泵耦合驱动膜蒸馏技术、太阳池膜蒸馏技术、地热能梯级利用驱动膜蒸馏技术和低温余热驱动膜蒸馏技术等，并指出其发展方向。

最后，探讨了膜蒸馏技术亟待研究和解决的问题，为该技术的进一步发展提供参考。

关键词：膜蒸馏；膜；传热；脱盐；优化中图分类号：TQ 028.8 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）10–3726–11 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2018-0120State-of-the-arts review of research and application progress formembrane distillation technologyLIU Yangjiu 1, WANG Yunshan 1, HAN Jitian 1, JEN Tien-Chien 2(1School of Energy and Power Engineering, Shandong University, Jinan 250061, Shandong, China; 2Mechanical Engineering Science Department, University of Johannesburg, Johannesburg 2006, Gauteng, South Africa)Abstract: As a membrane separation technology, membrane distillation has unique features of low operating temperature, simple operating equipment, high salt rejection rate. It can be applied for different applications, including seawater desalination, wastewater treatment and juice concentrating process with a bright future. This paper introduced the operating principle of membrane distillation, characteristics and the manufacturing method of membrane materials, indicating the research direction of membrane materials. The principle of heat transfer and mass transfer of four basic membrane configurations ( DCMD, AGMD, VMD and SGMD) were reviewed and research status of this area was given. Meanwhile, the technical feature, research status and commercial application of renewable energy as well as waste-heat-driven membrane distillation were described elaborately, including solar thermal/photovoltaic drive membrane distillation system, solar and heat pump coupled drive membrane distillation, solar pond membrane distillation technology, geothermal cascade utilization membrane distillation system as well as power plant/chemical plant low-temperature waste heat drive membrane distillation. The development direction of renewable energy driven membrane distillation was also indicated. Finally, the critical problems of membrane distillation were presented based on current status, which may provide insightful guidelines for the future development of membrane distillation technology.Key words: membrane distillation; membrane; heat transfer; desalination; optimization术与应用。

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最后，对膜蒸馏技术未来发展的展望。

20世纪60、70年代，膜分离研究者致力于采用反渗透、超滤、微滤等膜技术来解决水处理问题，膜蒸馏一直没有引起人们的足够重视。

20世纪80年代初由于高分子材料和制膜工艺技术的迅速发展，膜蒸馏才显示出其实用潜力。

近几十年来对这一新型膜分离过程的研究不断深入，虽然至今还未见大规模工业生产应用的报道，但无论在传质、传热机理方面还是在应用方面的研究都取得了巨大的进步，一些与膜蒸馏相关的膜过程相继出现并同样引起人们的重视。

2.膜蒸馏技术简介膜蒸馏（MD）技术是一种非等温的物理分离技术，以疏水性多孔膜两侧的蒸汽压差为推动力，使热侧蒸汽分子穿过膜孔后在冷侧冷凝富集，可看作是膜过程与蒸馏过程的集合。

作为一种新型的高效分离技术，与传统的蒸馏以及反渗透过程相比，具有许多优点，如：设备所需体积小；较低的操作温度和压力；对不挥发性组分 100%的理论截留率；良好的化学稳定性；可与其他分离过程相整合；可处理分离热敏性物质和高浓度废水等。

因此，自1963年被首次提出以来，一直受到许多学者的关注。

膜蒸馏(MD)作为膜分离家庭新成员，提出于1967年，20世纪80年代开始发展，至今已在不少领域取得可喜的研究成果，尤其在水溶液的分离中更具有优越性，特别是近些年来适合蒸馏用的疏水膜的研制成功，使膜蒸馏过程的开发和应用得到了进一步的发展。

膜蒸馏与传统蒸馏相比，它不需复杂的蒸馏系统，且能得到更纯净的馏出液；与一般的蒸发过程比，它的单位体积的蒸发面积大(>1000m2/m3)；与反渗透比较，它对设备的要求低且过程中溶液浓度变化的影响小。

而且，膜蒸馏过程能在常压和较低温度下操作，能利用工业余热、地热、太阳能等廉价能源。

因此，膜蒸馏被认为是一种节能、高效的分离技术，为缓解能源的紧张提供了简单有效的技术方法。

3．膜蒸馏过程概述3.1 膜蒸馏原理MD 过程是一种热驱动过程，通过疏水性多孔膜将热料液（热侧）与透过侧（冷侧）分隔开，由于进料侧的蒸汽压高于透过侧的蒸汽压，在压差梯度作用下，蒸汽分子由热侧透过膜孔迁移至冷侧，再经冷凝，可得纯净组分。

由此可见 MD 分离的传质过程主要由 3 个阶段组成：①水分在膜的热料液侧蒸发；②水蒸气穿过膜孔的迁移过程；③水蒸气在膜的另一侧冷凝。

与之相关的传热过程则主要包括 4 个方面：①热量由料液主体通过边界层转移至膜表面；②蒸发形式的潜热传递；③热量由热侧膜表面通过膜主体和膜孔传递到透过侧膜表面；④由透过侧膜表面穿过边界层转移到气相主体。

3.2膜材料与制备MD过程的主要困难之一是缺乏具有高性能的市售MD膜，足够耐湿性和最小化的结垢/结垢倾向。

没有合适的膜，难以将MD实现为可行的分离技术。

在调查或利用的材料中，对于MD膜，疏水性聚合物是优选的其特点是易于制造，改性和可按比例放大以及低成本。

不同的制造工艺如非溶剂诱导相分离（NIPS），热诱导相分离（TIPS），熔体挤出拉伸烧结，电纺等技术被用于制造取决于聚合物的MD膜属性和应用程序。

近年来，陶瓷，碳纳米管（CNTs）和金属也被研究为膜一些MD研究的材料。

由于疏水性是大多数应用中MD膜的基本要求，所以膜必须由其制成具有低表面能的本征或改性的疏水性聚合物。

材料如硅氧烷涂层玻璃纤维和尼龙在MD开发的早期阶段进行了调查，但显示不满意耐湿性。

表1显示了其特性常用的市售低表面能聚合物用于MD膜。

到目前为止，最常用的聚合物MD膜仍然是聚四氟乙烯（PTFE），聚丙烯（PP）和聚偏二氟乙烯（PVDF）。

表1[1]除了PP，PVDF和PTFE，MD的均聚物之外膜可以通过增强的它们的共聚物制成疏水性和耐久性。

Hyflons AD（索尔维塑料），四氟乙烯（TFE）和2,2,4-三氟-5-三氟甲氧基-1,3-二氧杂环戊烯（TTD）的共聚物已被Gugliuzza和Drioli和Arcella等用a制备不对称膜接触角大于120º。

Garcio-Payo等人制造使用聚（乙烯基二烯 - 氟六氟丙烯）（PVDF-HFP）的一系列中空纤维膜。

Nunes 和她同事从芳香族氟化制造了MD膜多唑和聚三唑通过相转化和电纺方法。

所得到的膜表现出高孔隙率和超疏水性接触角达162º。

除了使用内在的疏水聚合物，MD膜也可以由亲水性高分子材料制成进行疏水修饰。

等离子体聚合提供了一种强大的技术来改变膜表面。

含氟单体可以用等离子体源活化以形成支化聚合物并粘附到膜表面。

例如，亲水性聚醚砜（PES）超滤（UF）中空纤维膜可以被CF4单体等离子体改性并转化为MD的疏水膜。

等离子体改性膜显示约120º的接触角。

在54小时DCMD试验中，改性PES膜显示出来稳定的水通量为66.7（LMH）和截盐率高达99.97％[1]。

3.3MD操作方式膜蒸馏是热量和质量同时传递的过程，传质的推动力为膜两侧透过组分的蒸汽压差。

因此，实现膜蒸馏必需要有两个条件： (1)膜蒸馏必需是疏水微孔膜； (2)膜两侧要有一定的温度差存在，以提供传质所需的推动力。

根据膜下游侧冷凝方式的不同，膜蒸馏可分为四种形式：直接接触式膜蒸馏(DCMD)、气隙式膜蒸馏(AGMD)、吹扫气式膜蒸馏(SGMD)和真空膜蒸馏(VMD)。

图1[2]即为四种操作方式的传递原理图。

图1 (a) DCMD, (b) VMD, (c) AGMD, (d) SGMD3.3.1直接接触式（DCMD）直接接触式膜蒸馏膜的一侧直接接触热料液，另一侧直接接触冷流体．传质过程为：(1)水从被处理液体主体扩散到与疏水膜表面相接触的边界层；(2)水在边界层与疏水膜的界面汽化；(3)汽化的蒸汽扩散通过疏水性膜孔；(4)蒸汽在疏水膜的透过侧直接与冷流体接触而被冷凝。

M.Tian等[3]利用双浴凝固相转化法，将亲水性PSf和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）溶于NMP/水的混合物中，相转化成膜，并利用等离子体聚合法，以CF4为单体，将亲水性膜改性成疏水性膜，用于DCMD。

图2表示进料温度对使用DI水作为进料溶液的PSf 膜和商业PVDF膜的水通量的影响。

可以明显的看出经改性的PSf膜的性能比商业PVDF膜高，通量大。

图23.3.2气隙式（AGMD）气隙式膜蒸馏的传质过程的前三步与直接接触膜蒸馏相同，从第四步开始，透过侧的蒸汽不直接与冷液体接触，保持一定的间隙，透过蒸汽扩散穿过空气隔离层后在冷凝板上进行冷凝。

D. Woldemariam等[4]应用中试规模的气隙式膜蒸馏（AGMD）系统净化城市污水处理厂的污水。

区域供热网络（DHN）作为膜蒸馏系统的热源。

在膜蒸馏设备上分析药物残留物的去除性能，比热需求和经济评估。

从图3可以明显的看出，几乎所有的靶向药物化合物被非常高的去除图33.3.3减压式（VMD）减压膜蒸馏又称真空膜蒸馏，是在膜的透过侧用真空泵抽真空，以造成膜两侧更大的蒸汽压差．传质的前三步与直接接触膜蒸馏相同，第四步透过蒸汽被真空泵抽至外置的冷却器中冷凝，减压膜蒸馏比其他膜蒸馏过程具有更大的传质通量，所以近几年来受到比较大的关注。