专论与综述

膜分离法污水处理技术

　　

[

摘要

]

介绍了膜分离技术及其特点

,

回顾了膜分离技术及其在污水处理领域中的应用发展概况

;

详细分析了

电渗析 、

微滤 、

超滤 、

反渗透和纳滤五种膜分离技术和它们在污水处理领域中的应用开发现状以及存在的问题

;

还

概括了膜分离技术

(

包括膜制备 、

膜组件和膜工艺

)

中最新应用开发动向

,

并对膜分离技术在污水处理领域中的应

用前景作了展望 。可以预计

,

本世纪膜分离技术将得到迅速的发展

,

在污水处理领域发挥极其重要的作用 。

　　

[

关键词

]

膜分离技术

;

污水处理

;

应用开发

　

Me mbrane sep aration technolo gie s applie d in wa stewater tre atment

L EI Xiao

2dong , XION G Rong2chun , WEI Gang

Abstract : The membrane separation technologies and t heir characteristics are int roduced briefly. The past devel

2

op ment of membrane separation technologies and t heir applications to wastewater t reat ment are overviewed. At

t he same time , t he current research and some questions of membrane separation technologies which are elect ro

2

dialysis , microfilt ration , ult rafilt ration , reverse osmosis and nanofilt ration and t heir applications to wastewater

t reat ment are analyzed in detail. Then , t he novel research and develop ment of membrane p reparation , module

and technique are discussed , and t he article gives t he potential of membrane separation technologies applied to

wastewater t reat ment . It is p redicted t hat t he membrane separation technologies will be developed f urt her , and

t hey will st rongly influence t he way of wastewater t reat ment in t his cent ury.

Key words :membrane separation technology ;wastewater t reat ment ;research and develop ment

　　膜分离是通过膜对混合物中各组分的选择渗透

作用的差异 ,以外界能量或化学位差为推动力对双
组分或多组分混合的气体或液体进行分离 、

分级 、

提

纯和富集的方法 。膜分离技术作为新的分离净化和

浓缩方法 ,与传统分离操作 (如蒸发 、

萃取 、

沉淀 、

混

凝和离子交换等) 相比较 ,过程中大多无相变化 ,可
以在常温下操作 ,具有能耗低 、

效率高 、

工艺简单 、

投

资小和污染轻等优点 ,故在污水处理 、

食品生产 、

医

药合成和能源 、

化工生产等过程中发展相当迅速 。

尤其近几十年来 ,将膜分离技术应用到污水处理领
域 ,形成了新的污水处理方法 ,它包含微滤 (MF) 、

超

滤 (U F) 、

渗析 (D) 、

电渗析 ( ED) 、

纳滤 ( N F) 和反渗

透 ( RO) 、

渗透蒸发 ( PV) 、

液膜 (L M) 等 。膜分离技

术和其他技术的集成技术将对污水处理的发展产生

深远的影响 。

1 　发展概况

　　18 世纪末 ,法国的 Abbe Nollet 发现水能自然

地扩散到装有酒精溶液的猪膀胱内 ,首次揭示了膜
分离现象

〔1 ,2〕

。1864 年 Traube 成功地研制出亚铁

氰化铜膜 ,这是人类历史上的第一片人造膜 。回顾
膜分离技术的发展历史 ,首先出现的是 MF 和 U F ,
此后是 ED ,接着出现 RO ,最后出现的是 N F 。U F
概念由 Schmidt 于 1861 年提出 , 1936 年 Ferry 对

U F 做了详细介绍 ,由美国的 Amicon 公司首先进行

了商品化生产 。Zsigmondy 于 1918 年提出商品微
滤膜的制造法 ,1925 年德国 Sartorius 公司成为第一
个生产 MF 膜的厂家 。目前 ,全世界 MF 膜的生产
在所有合成膜中居第一位 。1940 年 Meyer 等人论
述了电渗析原理 ,1950 年试制出具有高选择性的阴
阳离子膜 ,奠定了 ED 技术的实用化及商业化基础 。
为了从海水和苦咸水中获得廉价的淡水 ,1953 年美
国的 Reid 提出了反渗透研究方案 。1960 年美国的

Sourirajan 和 Loeb 教授研制出新的不对称膜 ,从此 ,

RO 作为经济的淡化技术进入了实用和装置的研制

1

2002 年 2 月

第 22 卷第 2 期

　　　　　　　　　　

工业水处理

Indust rial Water Treat ment

　　　　　　　　　　　

Feb. ,2002

Vol. 22 No . 2