膜分離與水處理

膜分離早在18世紀初就被人們注意到，但作為一種分離方法進行研究和應用則是在19世紀末20世紀初才開始的。在20世紀50年代從電滲析法海水淡化除鹽設備開始進入大規模工業應用，之后迅速發展成為一門分離新技術，平均每10年就有一項新的膜工藝在工業上得到應用，如50年代的電滲析和微濾；60年代的反滲透；70年代的超濾；80年代的氣體分離；90年代的滲透蒸發和納濾礦泉水設備等。而且隨著膜和膜分離設備的不斷推出，使膜分離技術的優勢不斷強化，應用領域不斷擴展，目前不僅在海水、苦咸水的淡化，全自動礦泉水灌裝設備，純水、超純水生產有大量應用，而且在食品工業、醫藥工業、生物工程、石油化工以及環保等領域等也得到應用。世界膜技術呈現快速發展態勢，膜市場也以年均超過10%的增幅快速增長，膜分離技術被認為是20世紀到21世紀中期有發展前途的*之一，膜產業被認為是21世紀新型*產業之一。膜分離在21世紀將進入全面發展階段，膜分離技術和與其他技術的有機結合將會延伸或有針對性的替代傳統分離工藝，對工業技術的改造產生深遠的影響。

隨著世界人口的增長和工業的快速發展，人類對水資源的需求越來越多，然而范圍內普遍存在水資源貧乏的趨勢。盡管地球所有水資源非常豐富，但可被利用的淡水資源有限，不到地球所有水資源的1%，而且分布不均勻，有些沙漠干旱地區年降雨量幾乎等于零，地下水資源往往是含高鹽分的水，有的不能直接飲用也不能用于農業灌溉，只有通過水處理之后才能被利用，即使在許多水資源充沛的地區，由于工業廢水和生活污水的直接排放，使許多河流、湖泊等被污染，水源水質下降甚至不再適用于作為水源水，也造成一種水質型缺水。另一方面由于人類科學技術的進步不僅需水量增加，在水質上也提出了更高的要求。科學技術的進步使人們對生產產品的品質要求更加精細，同時人類生活水平和生活質量的提高，對飲用水的水質也提出了更高要求。然而解決水資源的匱乏與需水量與日俱增的矛盾又需要不斷開發利用品質較低的水源。而且科技和工農業生產的快速發展還帶來水源中的一些新污染物，特別是一些有機化合物包括農藥、增塑劑、洗滌劑等可能引起癌癥、生殖系統、神經系統及免疫系統的失調，而常規水處理/方法對這些物質的去除能力有限，采用加氯消毒的工藝甚至還可能產生毒性更大的消毒副產物。

面對用水需求增加和水資源匱乏與對水質要求更高和原水水質下降的雙重矛盾，能夠采取得措施是一方面提高水的利用率，即通過對用過的水進行處理，使其能夠滿足工業水甚至生活飲用水設備水質標準，循環使用和污水再生后再進入生產生活飲用水渠道。另一方面改進傳統常規水處理工藝，應用效能更高的水處理技術。原水水質的有效可靠的水處理技術。膜分離技術的高選擇性以及節能環保的特點日益突顯出來，人們對膜技術的興趣也越來越大，膜技術的不斷進步正好迎合了水處理技術發展的要求，與此同時膜技術在水處理領域應用范圍的不斷擴大也使得膜分離技術不斷成熟和發展，膜分離的成本下降，又進一步刺激了膜技術在水處理方向上的應用。