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反滲透技術發展

 

  膜分離技術作為新型、高效、節能的分離技術在水及其他液體分離域逐步占有重要的位置。1953年美國佛羅里達大學的Reid等人首次提出用反滲透技術淡化海水的構想,1960年美國加利福尼亞大學的Loeb和Sourirajan研制出第一張可實用的反滲透膜,標志著現代膜科學技術的誕生。從此以后,反滲透膜開發有了重大突破,膜材料從初期單一的醋酸纖維素非對稱膜發展到表面聚合技術制成的交聯芳香族聚酰胺復合膜等新型材料與高效膜。 操作壓力也擴展到高壓(海水淡化)膜,中壓(醋酸纖維素)膜,低壓(復合)膜和超低壓(復合)膜。80年代以來,又開發出多種材質的納 濾膜。膜組件的形式近年來也呈現出多樣化的趨勢。除了傳統的中空纖 維式、卷式、管式及板框以外,又開發出回轉平膜、浸漬平式膜等。在工業上應用最多的是卷式膜,它占據了絕大多數陸地水脫鹽和越來越多的海水淡化市場。中空纖維膜在海水淡化應用中仍占有一定的份額。

  今天世界上反滲透、納濾膜水處理裝置的能力已達到每天數百萬噸。目前世界最大的反滲透苦咸水淡化裝置在美國日產水量為28萬噸的運河水處理廠;最大的反滲透海水淡化裝置是位于沙特阿拉伯的日產水量為12.8萬噸的淡化廠;最大的納濾脫鹽軟化裝置位于美國佛羅里達州,日產水量3.8萬噸。中國臺灣除半導體、電子工業外,小型飲用水需求量也很大。美國除大量使 用中、小型及家用反滲透系統外,還建有許多大型公共供水系統。1996年美國國立研究所發表了美國21個州以飲用水為目的的179家脫鹽水廠 的調查數據。結果表明這些裝置的總產水量為140萬噸/日,各種脫鹽方法在總裝置產水能力中所占比重分別為:陸地水(苦咸水)反滲透47%,納濾膜軟化31%,海水淡化8%。值得注意的是,納濾膜軟化裝置的增長速度最快,大大高于其他方法。這是因為納濾膜不僅可在低壓下水源軟化和適度脫鹽,而且可脫除三鹵甲烷生成能(THMFP)、色度 、細菌、病毒和溶解性有機物,因而日益受到青睞。目前國外反滲透膜的主要生產廠商均為美國和日本公司,其中美國杜邦公司和日本東洋紡公司壟斷了中空纖維反滲透膜的世界市場。卷式反滲透膜的主要生產廠商為七家,他們是:Filmtec公司、美國Hydranautics公司、日本日東電工(NittoDenko)公司、美國Fluidsystem公司、日本東麗(Toray)公司、美國Desel公司、美國Trisep公司。

  美國、歐洲反滲透裝置主要用于各種工業用水及飲用水,中東、西班牙 的海水淡化應用較多,日本則主要用于半導體、電子工業,韓國、中國臺灣除半導體、電子工業外,小型飲用水需求量也很大。美國除大量使 用中、小型及家用反滲透系統外,還建有許多大型公共供水系統。1996年美國國立研究所發表了美國21個州以飲用水為目的的179家脫鹽水廠 的調查數據。結果表明這些裝置的總產水量為140萬噸/日,各種脫鹽方法在總裝置產水能力中所占比重分別為:陸地水(苦咸水)反滲透47%,納濾膜軟化31%,海水淡化8%。值得注意的是,納濾膜軟化裝置的增長速度最快,大大高于其他方法。這是因為納濾膜不僅可在低壓下水源軟化和適度脫鹽,而且可脫除三鹵甲烷生成能(THMFP)、色度 、細菌、病毒和溶解性有機物,因而日益受到青睞。

 

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