水处理膜技术(反渗膜)调查报告.doc

水处理膜技术（反渗透膜）调查报告 第一章 综述 作为材料科学和过程工程等诸多学科交叉结合、相互渗透而产生的膜技术，在全球范围内受到了前所未有的高度重视。膜产业被誉为发展潜力巨大的朝阳产业，在21 世纪的环保、能源、化学工程与生物工程等产业中将扮演着战略性角色。从本世纪伊始，全球膜市场出现强劲的增长势头。2004年全球膜市场的销售额达到63亿美元，2007年的销售额达到83亿美元。据市场预测，2011年全球膜市场销售额预计将达110亿美元。　　2004年我国膜产业市场额度为75亿元， 2008年增加到200亿元。到2010年，我国膜市场需求将高达280-300亿元，膜产业发展前景十分广阔。微滤、超滤、反渗透等膜技术在海水淡化、给水处理、污水处理与回用等领域的工程应用规模迅速扩大，多个具有标志性意义的大型膜法给水工程、污水回用工程及海水淡化工程已经相继建成。　　目前中国膜市场已经成为全球市场中的重要部分，中国的膜企业也加入到这个全球性市场的激烈竞争。随着并购、联盟以及许可协议等，中国膜市场变化迅速而复杂。中国膜产业借助于国内基础建设快速发展的机会，水处理配套产业得到长足进步，但尚未形成整体优势，整个产业发展比较分散，还没有形成一批具有国际影响力的膜厂商和工程公司。但中国膜产业界的某些著名企业已经引入了风险投资、产业投资等战略投资，加速整合市场、技术、资本以及人力资源等，背靠中国巨大的市场需求空间，使得这些国内公司大大缩减了与世界一流膜企业的差距，并开始在全球膜产业界占据重要地位。 第二章 膜的分类 膜按其分离机理的不同可分为以下几类： 1. 反渗透膜 Reverse Osmosis Membrane (RO): 最精细的一种膜分离产品，其能有效截留所有溶解盐份及分子量大于100的有机物，同时允许水分子通过。反渗透膜广泛应用于海水及苦咸水淡化、锅炉补给水、工业纯水及电子级高纯水制备、饮用纯净水生产、废水处理和特种分离等过程。反渗透膜的运行压力一般介于苦咸水的12bar 到海水的70bar。 2. 纳滤膜Nanofiltration Membrane (NF) 能截留纳米级（0.001微米）的物质。纳滤膜的操作区间介于超滤和反渗透之间。纳滤技术是反渗透过程为适应工业软化水的需求及降低成本的经济性不断发展的新膜品种，以适应在较低压力下运行，进而实现降低成本演变发展而来的。纳滤一般用于去除地表水中的有机物和色素、地下水中的硬度及镭，且部分去除溶解盐，在食品和医药生产中有用物质的提取、浓缩。纳滤膜的运行压力一般3.5-30bar。 3. 超滤膜 Ultrafiltration Membrane (UF) 能截留0.002-0.1 微米之间的大分子物质和蛋白质。超滤膜允许小分子物质和溶解性固体（无机盐）等通过，同时将截留下胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物，绝大部分的工业应用属于浓缩这方面。用于表示超滤膜孔径大小的切割分子量范围一般在1000-500000之间。超滤膜的运行压力一般1-7bar。 4. 微滤膜 Macrofiltration Membrane(MF) 能截留0.1-1 微米之间的颗粒。微滤膜允许大分子和溶解性固体（无机盐）等通过，但会截留住悬浮物、细菌及大分子量胶体等物质。微滤膜的运行压力一般为0.7-7ba。 5. 离子交换膜(Ion Exchange Membrane) 一种含离子基团的、对溶液里的离子具有选择透过能力的高分子膜。因一般在应用时主要是利用它的离子选择透过性，所以也称为离子选择透过性膜。可制成均相膜和非均相膜两类。采用高分子的加工成型方法制造。离子交换膜主要应用于海水淡化，甘油、聚乙二醇的除盐，放射性元素、同位素及氨基酸的分离，有机物及无机物纯化，放射性废液处理，燃料电池隔膜及选择性电极等。 下表列出了已发展起来的主要膜的分离过程。 第三章 反渗透膜技术 鉴于反渗透技术是最精细的水处理膜技术，且最近国内外客户多集中在反渗透膜的领域。因此此处仅讨论反渗透膜领域。 3.1. 反渗透的概念 反渗透(Reverse Osmosis)是利用反渗透膜选择性的透过溶剂(通常是水）而截留离子物质，以膜两侧静压差为动力，克服溶剂的渗透压，使溶剂通过反渗透膜而实现对液体混合物进行分离的膜过程。 渗透是指一种溶剂（即水）通过一种半透膜进入一种溶液或是从一种稀溶液向一种比较浓的溶液的自然渗透。但是在浓溶液一边加上适当的压力，即可使渗透停止，此时的压力称为该溶液的渗透压。若在浓溶液一边加上比自然渗透压更高的压力，扭转自然渗透方向，把浓溶液中的溶剂（水）压到半透膜的另一边稀溶液中，这是和自然界正常渗透过程相反的，此时就称为反渗透。 渗透是在所有活细胞中存在的一种自然过程，水可以透过半透膜而悬浮固体、盐类、大分子物质被截留