我国膜技术与应用的现状和发展趋势

处理 比较盛行 “ 双膜法 ”工艺 ，即将两种不 同的膜装置 组合 在一起 ，形成 回用水处理工艺流程 。根据 回用领域 ３ 技 术 发 展 趋势
的不 同 ，膜 的种 类 可 以 是 微 滤 、超 滤 和反 渗透 的组 合 。
３ １ 膜 性 能 的 改善 方 向 ．
工业废水领域的 回用 ，采用膜技术 的 目的较为多样 压力 ，或是为了治理某种难处理废水 的污染 。
日益广泛 ，已成为污水处理与污水 同用 的优选技术。然 足进步 ，兼氧型膜生物反应 器技术 已经达到国际先进水
而 ，这一切在十几年前还几乎是一件不 想象的事情 。
那时候 ，我 国的膜材料 、膜组件还基本是依靠进 口，昂 贵的销售价格 ，使膜技术的应用范围仅仅局限在工业纯
平 ，成为生活污水和工业废水处理 的可靠方法。
膜技术的发展趋势及膜技术最新 的进展。
关键词 ： 膜技 术； 污染治理； 水 废水回用； 造水 中图分类号 ：７ ３ Ｘ ０ 文献标志码 ： Ａ 文章编号 ：０ ６ ５ ７ ２ １ ）０ — ０ ０ １０— ３ ７（ ０ Ｏ ９ ０ １－ ３ ６
场需求可望达 到２ ０ ０ 亿元的规模 。膜技术 的应用 范围也
开发 ，为这一领域 的废水 同用 和资源化综合 利用展 开了 广阔的市场前景 和发展空间 。 ２４ 在造水 领域 的应用 ． 能 ，处于 Ⅳ类 、Ｖ类 和劣 Ｖ类 水体 的污染 状态 ；全 国 ３３ 膜应用的技术发展趋 势 ． 膜技术在 污水处理 、Ｔ业废水处理 和资源化综合利 用的应用范围今 后将 得到进一 步扩展 ，成为废水 回用 和 难 降解有机污染 物分离 回收 ，以及 实现废水 零排放 的基 除技术的主要 发展方 向是 ： （ ） １ 采用微滤膜 除盐并去除各类重金属污染物 ； （ ）采 用超滤膜 分离大分 子有机物 和高分子有机 ２
（ ）具有较好 的有效孔径分布率 、较好 的分离性能 ６ ２３ 在废水零排放领域 的应 用 ，
“ 十一五”期 间 ，国家加 大了对 环境污染排放的控 污染 、高排放的新建项 目，被要求废 水不得外排 ，迫使
企业采取废水 回用措施 以满 足零排放 的要求 。 对于一些 已有 的属 于高污染 的 “ 老大难”企业 ，政
物；
我 国有５ ％以上 的江河 断面不能达到应有 的水 体功 本 手段。除了去除固体 粒子和盐类物 质以外 ，污染物去 ０
７ ％的湖泊 、水库处 于不 同程 度的 富营养化状 态 ，有 ３ ０
亿城镇 居民的饮 用水 源受到污染 ，居民饮水处于不安全 状态 。由于水污染严重 ，也 由于受到严重缺水 的困扰 ，
染 负荷 ，通 常也要依靠膜技术 的支持 。膜 的分离效 能为 性 质 ，重 点发展 高性 能化学纤 维 、超滤级 的有机物烧结 资源化综 合利用 的物料 分离提供 了很 好的解 决路径 ，不 膜 、纳滤级陶瓷膜 、纳滤级石 英膜 、纳滤级 不锈钢膜和 管 是同形 物的回收 ，还是液体 的浓缩 回收 ，膜技 术都可 钛 金属膜 、抗油污疏水膜等性能更好的膜材料。 以发挥不 可替代 的作用 。具有独 特功 能的新 型膜材料的
产业 的科技进步和膜技术 在水污染治理领域 的推广 。 废水 资源化 、排泥量少 的特点 ；在电镀 、印染 、皮革 、 经过近 十年的发展 ，目前我 国的膜制造产业 已初具 酿造 、焦化等难处理工业废水领域采用Ｍ Ｒ Ｂ 与集成膜分
规模 ，并涌现 出一批膜材料制造骨 下企业 ，其产品种类 离 技 术 ，已成 为 行 业 的 发展 方 向 。
近几年城 乡瓶装饮用水 的市场需求急 剧上 升 ，海水 淡化
批海水淡化 厂 ，海水淡化 的装机规模逐年扩 大。在 这样
需求也连年增长 。
（ ）采用 纳滤膜 ，以液液分 离形式 ，进 行油水分 ３ （ ）采用耐高温 （ ０ ４ ９ ％以上 ） 膜材料 ，开展热水 的
（ ）开发 反 渗 透 以外 的除盐 新 技 术 ，发 展 电解膜 、 ５
１ｆ ８
电极 膜 、电 离子 交 换膜 等新 材 料 ； 了纳 米 级石 英 砂 烧 结 膜 。
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（ ） ６ 发展耐受高浓度 （ 浓度在２％以上 ）酸碱 的有 ５
机膜 ，进行 废 酸 液 和废 碱 液 的 回收 、处 理 ；
（ ４）中科 院生 态研究 中心和江苏金 山环保公 司合 作生产的疏水特种膜 ，可望为含油污水的油水分离处理 （ 清华大学与江苏蓝天沛尔环保公司合作生产的 ５）
强度 ，制成 的膜丝用力拉扯可以保持不断 。此种膜材料 物烧结 固体超滤膜 ，具有 良好 的污染物去除和超级技术
既有 良好 的抗污染性能 ，又弥补了聚偏氟 乙烯强度较低 性 能 。 的缺陷。 （ ）采用聚砜 和聚酰胺制成 的复合膜 ，可以耐受高 ２ 浓度 （ 浓度 １２％ ） ＞ ５ 的碱溶液 ，为我国开展废碱液的回收 （ 美国Ｗｅ ｈ膜技术公司生产 的有机振动膜 ，可 ９） ｉｉ ｓ
涵盖了反渗透 、纳滤 、超滤和微滤等各类膜材料和卷式 ２２ 在污废水 回用领域的应 用 ．
膜 、帘式膜 、管式膜 、平板膜等各种膜组件和膜组 器。 其中 ，超滤膜和微滤膜在国内市场的 占有率 已过半。 “ 十一五 ”期间 ，在国家大力提倡节能减排 的形势
下 ，我 国各 地 的城 镇 污 水 回用 产 业 得 到 很 大发 展 ， 回用
１ 我国膜技术 的发展概况
越来越广 ，不仅 已广泛 应用于城镇污水和工业废水回用
近年来 ，我 国的膜技术取得 了突飞猛进 的发展 ，膜 的处理 ，而且更 多地应用于难生物 降解有机污染物和重
应用领域也在不断扩大 ，膜材料 的研究开发 和制造技术 金属污染物的分离处理 ，并且已成为工业废水零排放或 取 得 了重 大进 展 ，膜 技术在 水污染 治理领域 的应用 已 低排放的基本手段 。同时 ，膜生物反应器技术也得到长
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我 国 膜 技 术 与 应 用 的 现 状 和 发 展 趋 势
王 家廉
（ 中国环 境 保 护 产 业协 会 水 污 染 治理 委 员 会 ， 北京 １０ ３ ） ０７ ０
摘
要： 论述 了我 国的膜技术发展状 况和膜技术在废水回用、有机物去除及造水等领域的应用 ，介绍 了
来越严格， 在城市生活污水处理和工业难处理废水方面，
已越来越广泛地采用包括膜生物反应器 （ Ｒ） 集成膜 ＭＢ 、
国家投人 了大量资金支持膜材料的研发 和产业化 ，积极 分离技术在内的膜技术 ，尤其是在北方缺水地 区和全国 Ｏ 总量控制重点 区域 ，采用Ｍ Ｒ Ｂ 技术处理城市生活污 鼓励膜技术在环境保 护及相关领域内广泛应用和在环境 Ｃ Ｄ 污染 防治领域建立 ＿程示范 ，极 大地促进 了我同膜制造 水 ，能充分发挥其活性污泥浓度高 、处理效果好 、可将 丁
事业有 了长足进展 ，在环渤海 和东南 沿海地 区修建 了一 离 、去 除石 油类 污染物 ；
的市场背景下 ，我 国造水产业 对膜技 术和膜装 置的市场 除固体粒 子 、除盐 和热能 回收 ；
Ｃ Ｎ Ｅ Ｖ Ｊ Ｏ ＭＥ Ｔ Ｐ Ｔ ＣＴＪ Ｎ Ｄ ＳＴ Ｙ ２０１ ０ ＨＩ Ａ Ｎ Ｒ Ｎ Ｎ ＡＬ ＲＯ Ｅ Ｏ Ｊ Ｕ Ｒ Ｎ ９ ０．
２ 膜技术的应用领域
． 水制造和化工 、医药 、轻工 、食 品等少数丁业生产领域 ２１ 在 有 机 污 染 物去 除领 域 的 应 用 近年来， 随着国家对废水排放 中有机污染物的控制越 的物料分离 ，业 内人士很难想 到应用这种技术去处理花
费不可过高的污水。 ２ ０ — ０ ３ ，我 国开展 了膜技术 的国产化行 动 ， ０ １２ ０ 年
难题 。
目前 ，我 国虽然可 以生产微滤 、超滤 、纳滤和反渗
限 ，因而急需科 技创新 ，提高 制造技术 ，开 发制膜新工
有效 去除 的情况 下 ，往往需 要借 助膜 技术 解决其 处理 透 等不 同类别 的膜材料 ，但 由于用 于制膜 的材料种类有
发展循环经济 和资源化综合利用 、减少 工业废 水污 艺和新方法 ，开发新 型制膜材 料 ，提 高材料 本身 的理化
４ 膜技术的最新进展
滤膜 ，可 以无需多级过滤预处理 ，直接处理高浓度悬浮 （ 美 国某公 司生产 的不锈钢 、二氧化钛复合烧 ７）
近年来 ，国内外 的环保企业都加大 ｒ 技术开发 的步 物废 水 和 重 金 属废 水 。
伐 ，围绕膜材料性 能的不足 ，进行 了一些具有国际先进
水平 的科 技创新 ，也取得 了一批 高技 术水 平的科技 成 结纳米膜膜组件 ，具有优 良的理化性能 ，耐高压 、耐腐 果 ，并直接进入 了产业化和批量生产阶段 。其 中部分科 蚀 、耐高温 ，抗污染 、抗堵 塞，性能卓越 ，可广泛应用 技成果如下 ：
制力度 ，企业增加 了排放控制的压力 。许多高耗水 、高 放量或再处理量 ；
府也实行了禁止外排废 水的零排放政策 。尤其是排放高 和稳定的理化性 质 ，耗 能低 ，寿命长 。 含盐 、高氨氮污染物 、高浓度难 生物降解 有机废水和高 ３２ 膜材料和膜制造工艺的技术发展趋势 ．
浓度重金 属废水 的污染企业 ，在常规 处理方 法难 以做到
随着膜技术 的进步 ，我国水污染治理领域对膜技术 规模较 上一个五年计划约翻 了一番 ，回用范围主要是用 的需求也越来越大 ，预计￣ ２ ｌ年底 ，全国膜装置 的市 于市政 园林绿化和河湖景 观改善 。 目前 ，市政污水回用 ｑＯ Ｏ
中 国 环保 产 业 ２ １ ．９ ０ ０ ０
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根据 目前 国内膜技术的发展趋势 ，未来需要进 一步
化 ，或是为 了废水 的循环利用 ，或是为 了零排放 的环境 提高或改善膜 的性能 ，以利于膜技术扩大推广应用 。改
善膜性能的技术 方向是 ：
（ ） １ 能够抗污染 ，包括微生物垢 和石油类污染物等
“ 十一五”期间 ，我 国电力行业 、冶金行业 、化工
用 于 废 油 的 回收 。
以上事例表 明，当今世界 的膜技术创新 主要致力于
和再利用提供 了先进技术 ，这对于许多工业行业的废碱 膜性能的提高和改善。我国膜研发和膜制造产业的科技
液处理是一种好方法 ，较蒸发浓缩法可节约大量能源 。 （ ）中科院某研究所和北京某公司合作 ，研究开发 ３
却水 的回用 ，以提高工业用水的重复利用率 ，减少废水
益 ，因 此 企业 比较 愿 意 开展 废 水 再 利 用 。
行业 、石油化工行业都在普遍推行废 水再利用和循环冷 对膜造成的污染 ； （ 能够抗堵塞 ，包 括微生物 、油和 同体粒子等对 ２）
排放 量 。南于丁 业节 水 可以给 企业带 来 直接 的经济 效 膜形成的孔径堵 塞 ； （ 无需 苛刻 的预处理 ，缩短流程 ，简化操作 ，降 ３） 低建设投资 ，节约运行 费用 ； （ 具有较高 的通量 ，提高产水率 ，减少污染物排 ４） （ ）具有 足够 的机械强度 ，能够耐受高压 、反复清 ５ 洗 、生物膜等重物的拉伸 ；
于难生物降解有机工业 废水 的污染物分离处理和有机物 （ ８）美￣Ｓ ｉｇ 司开发 、生产 的Ｓ Ｉ Ｇ ０ ０ ｐｎ公 ＰＮ ２ ０ 有机
（ ） １ 杭州某公 司采用 聚苯乙烯 （ Ｅ） Ｐ 纤维ຫໍສະໝຸດ Baidu和聚偏 资源化综合利用。
氟 乙烯 （ Ｖ Ｆ）纤维制成 的复合膜 ，具有较强 的抗拉 ＰＤ
平板膜膜组件 ，填 补了我 国膜工业 的一项空 白。
（ 发展无需梯度过滤预处理的适宜去除高浓度悬 提供一种先进技术和可行手段。 ７） 浮固体 、胶体废水的膜材料 ； （ 发展适宜处理高浓度含盐废水 的膜材料。 ８）
（ 美 国Ｄ ｒｆ ｕ ６） ｕａｏ 公司开发的高通量聚偏氟乙烯微 ｌ