以高分子分離膜為代表的膜分離技術作為一種新型、流體分離單元操作技術，三十年來取得了令人矚目的飛速發(fā)展，已廣泛應用于國民經濟的各個領域。本報告將介紹幾種主要的液體分離膜的應用現(xiàn)狀、進展和發(fā)展趨勢。

1. 反滲透膜的應用現(xiàn)狀

　　在各種膜分離技術中，反滲透技術是近年來國內應用zui成功、發(fā)展zui快、普及zui廣的一種，估計自1995年以來，反滲透膜的使用量每年平均遞增20%，根據保守的統(tǒng)計，1999年工業(yè)反滲透膜元件的市場供應量為8英寸膜一萬六千支，4英寸膜二萬六千支。2000年的市場更為強勁，據國內近300家水處理工程公司的不*統(tǒng)計，今年一季度，國內合同簽約的反滲透工程日產水量已達到12萬噸。預計全年膜用量會比去年有較大幅度的提高。估計反滲透技術的應用已帶動水處理行業(yè)全年十億人民幣以上的產值。

　　國內反滲透膜工業(yè)應用的zui大領域仍為大型鍋爐補給水，各種工業(yè)純水、飲用水的市場規(guī)模次之，電子、半導體、制藥、醫(yī)療、食品、飲料、酒類、化工、環(huán)保、冶金、紡織等行業(yè)的膜應用也都形成了一定規(guī)模。今后有潛力的應用領域有發(fā)電廠冷卻循環(huán)水的排污水處理、大型海水淡化、苦咸水淡化、大型市政及工業(yè)廢水處理等。 　

2. 反滲透膜進展及發(fā)展趨勢

2.1 超低壓膜

　　由于節(jié)省電能消耗和降低相關機械部件的壓力等級引起材料費下降等優(yōu)點，自1996年以來超低壓膜的應用比重日益增大，這在以使用4英寸膜為主的小型裝置中應用zui為突出，以目前大反滲透膜供應商美國海德能公司為例，近兩年售出的4英寸膜的80%為超低壓膜，大型裝置中應用超低壓膜也呈大幅上升趨勢，目前國內使用超低壓膜的zui大裝置的產水量為650噸/小時。

2.2 低污染膜

　　膜污染是反滲透應用中的zui大危害，它不僅縮短膜使用壽命、增加運行費用，還直接影響膜系統(tǒng)的、連續(xù)運行。目前已有幾種抗污染性能強、使用壽命長、清洗頻度低且易清洗的低污染膜問世。海德能公司的LFC1膜由于具有膜表面呈電中性且親水性好等特點，成為低污染家族中的*，也是*在國內大型反滲透裝置中得到應用的低污染膜。目前已在國內幾家大型電廠、汽車廠、電子材料廠、茶葉濃縮廠中成功運行。

2.3 帶正電荷的反滲透膜

　　現(xiàn)在廣泛應用的低壓、超低壓復合膜的材質均為芳香族聚酰胺，其膜表面均帶有負電荷，現(xiàn)已有膜廠家開發(fā)出表面帶正電荷的低壓復合膜，這種膜現(xiàn)主要應用于制備高電阻率的高純水系統(tǒng)中，在日本，日東電工公司生產的正電荷膜ES10C已在半導體行業(yè)的三級反滲透系統(tǒng)中實現(xiàn)10～15兆歐電阻率的高純水，在韓國的現(xiàn)代電子公司的三個生產廠的合計zui終產水800噸/小時的三級反滲透系統(tǒng)的產水電阻率為8～9兆歐。在國內上海某半導體廠的170噸/小時的三級反滲透系統(tǒng)也達到上述指標。另外在國內一些制藥廠的5～20噸/小時規(guī)模的兩級反滲透系統(tǒng)中也實現(xiàn)了反滲透產水電阻率為1～4兆歐。2000年國內制藥行業(yè)將投產20套這樣的反滲透系統(tǒng)。

2.4 耐高溫、食品級、衛(wèi)生級反滲透膜

　　普通的水處理用反滲透膜的使用溫度均為0～45℃，但在需要耐90℃高溫殺菌的特殊場合，可使用耐高溫、耐化學藥品的反滲透膜。此外，各種有特殊膜元件結構的食品級或衛(wèi)生級的反滲透膜也開始在國內得到應用。 　

3. 海水淡化膜應用現(xiàn)狀及進展

　　國外已有多套日產水量為10萬噸級以上的反滲透海水淡化裝置，目前正在運行的大型卷式膜海水淡化裝置的單機能力多為日產水量6000噸。國內目前已建成和正在建設的反滲透海水淡化裝置的規(guī)模為日產水量350～2500噸，國外單段反滲透海水淡化的水利用率zui高45%，國內目前多為35%，另國內漁船上裝載的反滲透海水淡化機多用直徑2.5英寸的小型膜元件。目前國內有批量生產海水淡化裝置經驗的公司不超過10家，正在河北建設的日產水量18000噸的“亞海水"脫鹽裝置是大的使用海水淡化膜的反滲透裝置。今后國內海水淡化膜的應用將進入一個新時期，不久的將來，我國也會建設日產水萬噸級的海水淡化裝置，此外國內已開始商業(yè)生產海水淡化反滲透膜元件。

　　日本的三家膜公司已開發(fā)出可耐9.0MPa以上壓力的海水淡化膜，使用此種膜，日本的水處理工程公司已在西班牙建造了水回收率高達60%的兩段反滲透海水淡化裝置。目前在日本福岡，已開始建設日產水五萬八千噸的高回收率反滲透海水淡化裝置。美國海德能公司已開始在大型飲用水項目上，提供對硼離子有高脫除率的海水淡化膜。

　4. 納濾膜及其應用

　　納濾膜的研制與應用較反滲透膜大約晚二十年，但近十年來納濾膜的研究與開發(fā)十分活躍，我國大約五年前開始形成研究及應用熱潮。到目前為止，對納濾膜的機理、特征等的認識還遠遠不充分，學術界比較統(tǒng)一的解釋為：納濾膜介于反滲透和超濾膜之間，其膜表面分離皮層可能具有納米級微孔結構。相對于反滲透膜NaCl的脫除率均在95%以上，一般將NaCl脫除率為90%以下的膜均可稱之為納濾膜，反滲透膜幾乎對所有溶質都有很高的脫除率，而納濾膜只對特定的溶質具有脫除率。納濾膜主要去除一個納米左右的溶質粒子，截留分子量一般為100～2000。與反滲透膜幾乎均為聚酰胺材質不同，納濾膜的材質范圍則較為廣泛，有些納濾膜的表面形成高聚物電解質因而常常有較強的電荷性。如的納濾膜NTR-7400系列，其材質為磺化聚砜，膜表面帶有較強的負電性。

　　在國外，納濾膜zui大應用市場的飲用水領域，主要用于脫除三鹵甲烷中間體(THM)、異味、色度、農藥、合成洗滌劑、可溶有機物、Ca、Mg等硬度成分等等。目前國外城市飲用水已有日產水十萬噸級的大型裝置。但國內目前還只有日產水數(shù)百噸級的實驗型裝置，相信今后在國內此領域會逐步有較大突破。目前在飲用水領域還主要使用與反滲透膜材質相同的聚酰胺納濾膜。影響納濾膜在飲用水領域大量使用的限制因素中，有應用技術不足的因素，也有人們認識不足的因素。目前國內有些生產“飲用水"的系統(tǒng)是使用反滲透和超濾產品水的勾兌混合水。 納濾膜另一個很有前途的應用領域是環(huán)保和廢水處理。這方面國內做的還很不夠，一方面熟悉傳統(tǒng)廢水處理的企業(yè)不熟悉膜技術，另一方面，搞慣了膜法純水處理的企業(yè)不愿意下大氣力將膜分離技術開發(fā)、應用到復雜的廢水處理領域。

　　納濾膜應用開發(fā)較為熱門的一個領域是各種醫(yī)藥、生化、食品、化工物料水溶液的分離、精制或濃縮過程。這方面已有不少成功的實例，可惜由于許多企業(yè)出于商業(yè)保密的原因，常常不容易及時推廣普及。 　

5. 超濾膜及若干新進展

　　超濾是應用的膜技術之一，也是我國國產化率zui高的膜品種。但因產品還程度不同地存在著品種少、質量不高的問題，影響了大面積的推廣和普及。此外，國內生產廠過小、過多、千孔一面，簡單仿制還較嚴重，缺乏產量大、有開發(fā)生產實力的大企業(yè)。相信這一局面會在不久的將來會有所改觀。

目前超濾的發(fā)展趨勢有以下幾點：

　　5.1 組件大型化、化，6英寸以上高通量大組件、集束化、設備化的超濾器已經出現(xiàn)。

　　5.2 大膜孔徑、粗中空絲的超微濾膜化。例如美國海德能公司的Hydracap超濾膜組件，這種膜組件除單獨使用外，還越來越多地應用到反滲透的預處理過程中，構成所謂集成膜處理系統(tǒng)(IMS)。用超濾或超微濾膜代替?zhèn)鹘y(tǒng)的砂濾、活性碳、微濾是今后的一個新趨勢。

　　5.3 卷式超濾有新發(fā)展。如日本日東電工兩年前推出的RS系列卷式超濾膜，該膜截留分子量為75萬，使用時為全過濾，不排濾水，清洗時可從產品水側加壓反洗。此膜在中東已用于海水淡化裝置的預處理，該超濾裝置處理量為每天十三噸。

　　5.4 特殊性能化，在半導體超純水、醫(yī)藥注射用水用途，已有耐95℃高溫，或耐121℃蒸汽滅菌，可*做到無菌、無熱源的超濾膜組件，例如日本日東電工的ST-V6超濾膜組件等。