膜技術發展注入新活力 反滲透設備有望成朝陽產業

　　【中國環保在線 污水處理】21世紀水資源正在變成一種寶貴的稀缺資源，這關系到各個國家經濟、社會可持續發展和長治久安的重大戰略問題，人類一直以來都在尋找得到潔凈水的辦法。反滲透膜技術正是在這種背景下應運而生的，為人類解決淡水資源短缺問題開辟了一條光明大道，其操作簡單又節約能源，必將成為21世紀水工業高新技術產業中的朝陽產業。
　　　　
　　21世紀水資源正在變成一種寶貴的稀缺資源，水資源問題已不僅僅是資源問題，更成為關系到各個國家經濟、社會可持續發展和長治久安的重大戰略問題。今天，如何得到潔凈的新生水已經成為世界關注的熱點，人類一直以來都在不斷地尋找解決辦法。反滲透膜技術正是在這種背景下應運而生的，新型膜材料的開發與應用，為膜分離技術的發展注入了新的活力，市政供水及飲用水處理中，為人類解決淡水資源短缺問題開辟了一條光明大道。
　　
　　什么是反滲透膜技術？
　　
　　反滲透水處理設備是采用先進的反滲透除鹽技術來制備去離子水，是一種純物理過程的制備技術，能過濾掉水中的細菌、病毒、重金屬、農藥、有機物、礦物質和異色異味等，生成純水，無需加熱，可以直接飲用。并且它是壓力驅動的過程，所以不涉及能量密集的相變或是價格昂貴的溶劑和吸附劑等，相對于其他傳統的分離過程，反滲透水處理設備過濾出的水量成本很低，生產的純水品質高、衛生指標理想。另外，反滲透具有設計和操作簡單的優勢，再加上其所具有的凈化效率高、建造周期短以及環境友好等優點。
　　
　　這些優點使得它在近幾十年的時間里發展非常迅速，反滲透膜技術在國內醫藥、生物、電子、化工、電廠、污水處理等領域有廣泛的應用。特別是水處理領域中的海水和苦咸水淡化、純水和超純水制備、工業或生活廢水處理等領域。
　　
　　反滲透膜技術的應用
　　
　　純水和超純水的制備
　　
　　純水和超純水是現代工業中一種十分重要的原材料，已被廣泛應用于半導體、微電子、電力、化工和醫藥等領域。目前，利用反滲透膜技術生產超純水的工藝已經很成熟，反滲透膜能夠有效地降低水的電導率和其中總溶解性固體的含量，對大部分鹽類成分的截留率超過95%，并且水通量大。另外，伴隨著純水制備工藝的不斷進步，傳統的脫鹽系統發展成了反滲透(RO)-電去離子(EDI)脫鹽系統，該系統具有出水質量高、連續生產、使用方便、無人值守、不用酸堿、不污染環境、占地面積小和運行經濟等一系列優點，被稱為“綠色”脫鹽系統。
　　
　　污廢水處理
　　
　　污廢水資源化具有開發淡水資源與保護環境雙重目的。除了脫鹽與純水的制備外，反滲透（RO）膜應用多的就是在污廢水處理領域，而且絕大多數是對廢水的深度處理，所以往往還要結合其他的預處理工藝。科威特建立起17418m³/h規模的超大型反滲透裝置用于污廢水回用。此外，反滲透也開始應用于水中微量無機污染物和有機污染物的去除，以及一些工業生產廢水的處理，例如制藥廢水、石油化工廢水和煉鋼廢水等領域。
　　
　　海水和苦咸水淡化
　　
　　反滲透海水淡化(SWRO)技術自上世紀70年代進入海水淡化市場后，發展十分迅速，現在已經占全世界淡化水總產量的44%，世界上將近80%的海水淡化裝置都采用的是反滲透膜技術。隨著新制膜材料的發展以及成本的降低，反滲透膜技術已經逐漸成為脫鹽產業中的主導，配合特定的預處理工藝以及膜系統設計，被廣泛應用于各種含鹽水質的淡化過程。
　　
　　反滲透膜技術發展
　　
　　反滲透膜技術憑借其操作簡單節約能源可回收利用廢水和有價值物質的優點，越來越受到水處理工業界的重視與歡迎，已逐步成為開發水源回用城市污水和工業廢水的一種經濟而有效的技術手段。因此，膜技術產業必將成為21世紀水工業高新技術產業中的朝陽產業。
　　
　　但目前反滲透膜技術在實際應用中或是在應對膜污染問題時所產生的膜氧化仍是制約當前商品反滲透膜廣泛應用的重要因素。另外，反滲透膜對一些具有特殊截留機理的離子的脫除效果還不理想(例如硼，一般去除率低于90%)，反滲透膜的截留性能仍需進一步提高，以提高膜分離效率，降低生產成本。碟管式反滲透（DTRO）相對于傳統卷式反滲透具有進水要求低、預處理簡單、避免物理堵塞現象、低程度的結垢和污染現象、膜使用壽命更長、組件易于維護等特點，被認為是未來反滲透技術主要應用方向。
　　
　　雖然現代大型反滲透裝置的能量利用效率在不斷提高，但是仍然有將近一半的成本是受制于所消耗的電能，所以通過降低能耗來控制成本至關重要。另外，隨著人類對淡水資源需求量更加快速的增長，大型裝置規模擴張的速度也很迅速。因此，這些大型裝置過大的能量消耗總量，在未來會成為限制其發展的一個潛在因素，人們正在試圖通過可再生能源的利用解決這一問題。