編輯：　時間：2013-07-26　點擊： 次

    中國近年的發展速度震驚國際社會，中國的GDP上去了，國力增強了，但自然環境也付出了慘痛的代價。工業污水橫流、空氣污濁、人類賴以生存的環境不斷地遭到蠶食。從上世紀末中央政府開始重視了環境污染問題，因此膜技術不僅作為人類健康飲用水的關鍵技術，更把它用于污水處理、空氣處理等方面，遺憾的是現代單一膜材料還不能完全達到人們的要求。

    膜蒸餾是傳統蒸餾工藝與膜分離技術相結合的一種液體分離技術，膜蒸餾過程是熱側液體的水分子蒸發汽化，穿過疏水膜的微孔，水相中非揮發性的離子和分子等溶質則不能透過疏水膜，從而實現溶液分離、濃縮或提純的目的。膜蒸餾是有相變的膜過程，同時發生熱量和質量的傳遞，傳質的推動力為疏水膜兩側透過組分的蒸汽分壓差。

    膜蒸餾過程的特征：使用疏水性微孔膜，分離膜至少有一個表面與所處理的液體接觸，且不能被所處理的液體潤濕，傳質推動力是液體中可汽化組分在膜兩側氣相中的分壓差。相對于其它的分離過程，膜蒸餾的優點主要有：① 對液體中的離子、大分子、膠體等非揮發性溶質能達到100％的截留；② 操作溫度比傳統的蒸(精)餾低；③ 操作壓力遠低于反滲透過程；④ 與傳統的蒸餾設備相比，無蒸發器腐蝕問題、設備體積小、造價低。由于疏水膜材料與膜蒸餾工藝技術的進步，膜蒸餾技術日益顯示出其在水處理領域高度濃縮方面的應用潛力，近年來又成為了膜領域中最被關注的熱點研究方向之一，有多篇綜述性文章發表，在疏水膜材料、膜蒸餾工藝方面開展了深入研究，并且在水中有用物的回收濃縮方面開展了膜蒸餾技術的實際應用研究，本課題組近年來也開展了一些相關研究工作。

    膜蒸餾過程

    1、直接接觸膜蒸餾。直接接觸膜蒸餾是膜的一側直接接觸熱料液，另一側直接接觸冷流體。傳質過程為：①水從被處理液體主體擴散到與疏水膜表面相接觸的邊界層；②水在邊界層與疏水膜的界面氣化；③氣化的蒸汽擴散通過疏水性膜孔；④蒸汽在疏水膜的透過側直接與冷流體接觸而被冷凝。

    2、空氣隙膜蒸餾。傳質過程的前三步與直接接觸膜蒸餾相同，從第四步開始，透過側的蒸汽不直接與冷液體接觸，保持一定的間隙，透過蒸汽擴散穿過空氣隔離層后在冷凝板上進行冷凝。

    3、減壓膜蒸餾。減壓膜蒸餾又稱真空膜蒸餾，是在膜的透過側用真空泵抽真空，以造成膜兩側更大的蒸汽壓差。傳質的前三步與直接接觸膜蒸餾相同，第四步透過蒸汽被真空泵抽至外置的冷卻器中冷凝，見圖1.2.3。減壓膜蒸餾比其他膜蒸餾過程具有更大的傳質通量，所以近幾年來受到比較大的關注。

    4、氣掃膜蒸餾。用載氣吹掃膜的透過側，從膜組件中夾帶走透過的蒸汽，使蒸汽在外置的冷卻器中冷凝。傳質過程也是在第四步發生變化，傳質推動力除了蒸汽的飽和蒸汽壓外，還有由于載氣的吹掃夾帶作用，促進傳質，因此傳質推動力可以比直接接觸膜蒸餾和空氣間隙式膜蒸餾大，載氣中水蒸汽的分壓以及冷凝溫度控制對膜蒸餾產水量有重要影響。

    膜蒸餾的社會效益已歷歷在目，膜蒸餾的經濟效益還有待于進一步應用于有一定規模效應的工程項目中才能真正體現出來，現在統計經濟效益還為時過早。

    難治性污水與特種化工污水一直困惑著水處理專家，因為化工污水往往含有各種有機或無機物，這些物質對膜的損害是眾所周知的，況且膜技術在此行業中應用也很少有成功的事例。普通膜過程基本是以過濾功能為主的，過濾精度是依靠膜孔徑大小而實現對不同物質的處理。人們可用微濾、超濾、納濾、反滲透等膜來處理相關物料，但膜污染則成為一個嚴重的乃至影響使用的問題，因此，膜技術在一些特種化工污水中的應用一直沒有長驅直入。 

    膜蒸餾卻給特種化工污水處理帶來了希望，膜蒸餾過程是在常壓和高于常溫的條件下工作的，因此各種污水對膜的污染遠低于其它膜過程，這是膜蒸餾的一大有待于高度發揮的優點。