析技术,近年来又开发了反渗透和超滤技术, 在国内外均有一些实际工程

[7]

 。此

外,膜技术在含镍电镀废水、含锌废水、垃圾填埋场渗滤液等高难度废水处理领
域的应用也有报道

[5 ,7 ]

 。

2 　膜材料研究进展

 

　　 膜材料作为膜分离技术的核心越来越受到人们的关注

[7 ]

 。最早的分离膜

材料是纤维素及其衍生物,近年来,各种高性能纤维素及高分子有机聚合物膜材
料的开发层出不穷,并出现了新型的陶瓷、多孔玻璃、氧化铝等无机膜材料和有
机 2 无机膜材料

[18 ]

 。为了更好地发挥膜技术的优势,分离膜材料成为近年来研

究的热点。
2.1 　新型膜材料
2.1.1 　金属膜
　　国外新研制的金属膜采用不对称结构,以粗金属粉末作支撑材料,以同种合
金的细粉末喷涂作有效滤层(厚度小于 200 m) ;

μ

其孔径分布集中在 1～2 m

μ  

之间,属微滤(MF) 范围;颗粒物难以进入滤膜内部堵塞滤道而滞留在膜表面,形
成表面过滤

[19 ]

 。与传统多孔烧结金属滤材相比,不对称金属膜滤通量高 3～4 

倍,压降较小,反冲洗周期长达 6～8 个月,且反冲效果较好。
2.1.2 　有机-无机混合膜
　　制造有机-无机混合膜,使之兼具有机膜及无机膜的长处。无机矿物颗粒(如
二氧化锆) 掺入有机多孔聚合物(如聚丙烯腈) 网状结构中形成的有机-无机矿
物膜,具有机膜的柔韧性及无机膜的抗压性能、表面特性

[20 ]

 ,可显著提高表面孔

隙率及通量。填料类型、粒径、比表面积对膜性能均有影响。
2.1.3 　新型有机膜
　　大连理工大学研究开发出一种新型含二氮杂萘铜结构类双酚单体
(DHPZ) ,该单体具有芳环杂非共平面扭曲结构,由其合成的含二氮杂萘铜结构
的聚芳醚铜( PPEK) 和聚芳醚砜( PPES) 具有耐高温、可溶解的综合性能

[21 ]

 。

2.2 　膜材料的改性

 

　　 纤维素是最早应用的膜材料,纤维素及其衍生物作为分离膜材料具有来源
广泛、价格低廉、制膜工艺简单、成膜性能良好、成膜后选择性高、亲水性好、透
水量大、机械强度高、孔径分布窄和使用寿命长等突出优点

[9 ,22 ]

 。但是这类膜

也存在一些不容忽视的缺点,如目前使用最为广泛的乙酸纤维素膜(CA)存在
pH 适用范围小、不耐高温、不耐微生物腐蚀、易生物降解、抗化学腐蚀性差、易
被酸碱水解、抗压实性差、易被压密等缺点

[18 ,23 ]

 。为了充分发挥纤维素及其衍

生物膜材料的优点,克服其缺点,人们对其进行了大量的改性研究,并开发出一
些新型的高分子膜材料

[24 ]

 。

　　从 20 世纪 80 年代初开始,采用耐热性、耐化学稳定性、耐细菌侵蚀和较好
机械强度的特种工程高分子材料作为膜材料,克服了用纤维素类材料所制膜易
被细菌侵蚀、不适合酸碱清洗液洗、不耐高温和机械强度较差等弱点。在这 20 
多年中,先后出现了聚砜( PSF) 、聚丙烯腈( PAN) 、聚偏氟乙烯(PVDF) 、聚醚酮
( PEK) 、聚醚砜( PES) 等多种特种工程高分子材料,这些材料的出现使得膜的
品种和应用范围大大增加

[25 ]

 。有机膜虽然耐高温、耐酸碱、耐细菌腐蚀,但制出

的膜针孔很多,不易制出截留分子量小、透水速度高的膜产品,且由于特种工程
高分子材料具有较强的疏水性,用这些材料制成的膜表面亲水性差,在实际使用
中,由于被分离物质在疏水表面产生吸附等原因,易造成膜污染,其后果是带来
膜通量明显下降、膜使用寿命缩短、生产成本增加等一系列问题,成为膜技术进