膜分离与水处理

膜分离早在18世纪初就被人们注意到，但作为一种分离方法进行研究和应用则是在19世纪末20世纪初才开始的。在20世纪50年代从电渗析法海水淡化除盐设备开始进入大规模工业应用，之后迅速发展成为一门分离新技术，平均每10年就有一项新的膜工艺在工业上得到应用，如50年代的电渗析和微滤；60年代的反渗透；70年代的超滤；80年代的气体分离；90年代的渗透蒸发和纳滤矿泉水设备等。而且随着膜和膜分离设备的不断推出，使膜分离技术的优势不断强化，应用领域不断扩展，目前不仅在海水、苦咸水的淡化，全自动矿泉水灌装设备，纯水、超纯水生产有大量应用，而且在食品工业、医药工业、生物工程、石油化工以及环保等领域等也得到应用。世界膜技术呈现快速发展态势，膜市场也以年均超过10%的增幅快速增长，膜分离技术被认为是20世纪到21世纪中期有发展前途的*之一，膜产业被认为是21世纪新型*产业之一。膜分离在21世纪将进入全面发展阶段，膜分离技术和与其他技术的有机结合将会延伸或有针对性的替代传统分离工艺，对工业技术的改造产生深远的影响。

随着世界人口的增长和工业的快速发展，人类对水资源的需求越来越多，然而范围内普遍存在水资源贫乏的趋势。尽管地球所有水资源非常丰富，但可被利用的淡水资源有限，不到地球所有水资源的1%，而且分布不均匀，有些沙漠干旱地区年降雨量几乎等于零，地下水资源往往是含高盐分的水，有的不能直接饮用也不能用于农业灌溉，只有通过水处理之后才能被利用，即使在许多水资源充沛的地区，由于工业废水和生活污水的直接排放，使许多河流、湖泊等被污染，水源水质下降甚至不再适用于作为水源水，也造成一种水质型缺水。另一方面由于人类科学技术的进步不仅需水量增加，在水质上也提出了更高的要求。科学技术的进步使人们对生产产品的品质要求更加精细，同时人类生活水平和生活质量的提高，对饮用水的水质也提出了更高要求。然而解决水资源的匮乏与需水量与日俱增的矛盾又需要不断开发利用品质较低的水源。而且科技和工农业生产的快速发展还带来水源中的一些新污染物，特别是一些有机化合物包括农药、增塑剂、洗涤剂等可能引起癌症、生殖系统、神经系统及免疫系统的失调，而常规水处理/方法对这些物质的去除能力有限，采用加氯消毒的工艺甚至还可能产生毒性更大的消毒副产物。

面对用水需求增加和水资源匮乏与对水质要求更高和原水水质下降的双重矛盾，能够采取得措施是一方面提高水的利用率，即通过对用过的水进行处理，使其能够满足工业水甚至生活饮用水设备水质标准，循环使用和污水再生后再进入生产生活饮用水渠道。另一方面改进传统常规水处理工艺，应用效能更高的水处理技术。原水水质的有效可靠的水处理技术。膜分离技术的高选择性以及节能环保的特点日益突显出来，人们对膜技术的兴趣也越来越大，膜技术的不断进步正好迎合了水处理技术发展的要求，与此同时膜技术在水处理领域应用范围的不断扩大也使得膜分离技术不断成熟和发展，膜分离的成本下降，又进一步刺激了膜技术在水处理方向上的应用。