CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2011年第30卷第1期·66·
化工进
展
正渗透膜分离的研究进展
施人莉，杨庆峰
（上海交通大学环境科学与工程学院，上海 200240）
摘要：正渗透是浓度驱动的膜技术，是指水通过选择性渗透膜从高水化学势区域向低水化学势区域的传递过程。本文介绍了正渗透的基本构成（驱动力、汲取液和正渗透膜材料），指出膜两侧的浓差极化是水通量性能的最大障碍，采用通量模型说明了膜在两种放置方向下存在的内浓差极化和外浓差极化，内浓差极化对驱动力的减小起着重要的作用；论述了膜材料、原料液浓度、汲取液浓度对正渗透和压力延迟渗透水通量的影响；此外，评述了正渗透过程的膜污染和能耗。
关键词：正渗透；浓差极化；膜污染；能耗
中图分类号：TQ 021.8 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2011）01–0066–08 Research advances in forward osmosis membrane separation
SHI Renli，YANG Qingfeng
（School of Environmental Science and Engineering，Shanghai Jiao Tong University，Shanghai 200240，China）Abstract：Forward osmosis（FO）is a concentration-driven membrane process，in which water transports across a semi-permeable membrane from a dilute feed solution into a concentrated draw solution. The basic factors of FO（driving force，draw solution and membrane materials）are introduced.
The major hindrance to permeate water flux performance is the prevalence of concentration polarization on both sides of the membrane. Flux models that account for the presence of both internal and external concentration polarization for the two possible membrane orientations are presented.
Internal concentration polarization is found to play a significant role in the reduction of driving force.
This article comments the effect of membrane material，feed solution concentration，and draw solution concentration on FO and pressure-retarded osmosis（PRO）water flux performance. In addition，membrane fouling as well as energy consumption of FO is evaluated.
Key words：forward osmosis；concentration polarization；membrane fouling；energy consumption
正渗透（forward osmosis，FO）技术近年来受到越来越多的关注。FO采用高浓度的汲取液来产生高的渗透压，以汲取低浓度原料液侧的水透过半渗透膜，然后再将被稀释的汲取液中的水进行分离，最终可获得纯净的水。
相对于反渗透（RO）技术[1–3]，这种利用溶液渗透压差来进行分离的FO技术，由于其回收率高、浓水排放少、膜污染低、无需外压等，正有越来越多的研究报道出现。当前，人们利用FO膜分离技术开展工业废水处理[4]、垃圾渗滤液处理、液态食品加工、海水淡化[5–6]、压力延迟渗透（pressure- retarded osmosis，PRO）进行发电等研究；另外，在紧急救援时的生命支持系统方面已利用FO膜分离技术制取淡水[7–8]。然而，由于FO中存在的浓差极化现象，其实际水通量明显小于预期水通量。因此，对FO过程进行深入研究具有重要的意义。
收稿日期：2010-05-19；修改稿日期：2010-07-04。
基金项目：上海教委科研创新重点项目（09ZZ18）及国家自然基金项
目（20306015，20676077）。
第一作者：施人莉（1987—），女，硕士研究生。联系人：杨庆峰。
E-mail yangqf@https://www.doczj.com/doc/7714163612.html,。
第1期施人莉等：正渗透膜分离的研究进展·67·
1 正渗透过程基本构成
1.1 驱动力
正渗透是指水通过选择性渗透膜从高水化学势区域向低水化学势区域的传递过程。与反渗透不同，正渗透的驱动力是跨膜渗透压差（由汲取液与原料液产生），而不是水力压差[9]。
1.2 汲取液
汲取液（draw solution）是具有高渗透压的溶液体系，由汲取溶质和溶剂（一般是水）组成。汲取液是正渗透过程能够顺利进行的关键组成部分，其高渗透压由汲取液中高浓度的溶质产生。
McCutcheon等[5]使用一定比例的NH3和CO2溶于水中制成汲取液。该汲取液是由碳酸铵、碳酸氢氨和氨基甲酸氨组成的混合物。NH3-CO2的高溶解度和相对低的分子量确保了该汲取液具有高的渗透压力。实验发现使用该汲取液时，可实现高通量和高回收率。在温度为60 ℃条件下，NH3-CO2汲取液可以分解为氨和二氧化碳。通过低温蒸馏，将氨和二氧化碳从溶液中去除，实现产水与汲取液分离。McGinnis等[10]采用碳酸氢氨（NH4HCO3）和氢氧化铵（NH4OH）混合制成的汲取液，研究PRO 发电，结果表明PRO过程产生的膜电力密度可达200 W/m2。
研究表明，采用铁蛋白制成的磁性纳米颗粒，可用于制作汲取液[11]。高浓度的磁性纳米颗粒形成的汲取液能产生高的渗透水通量，同时可以通过磁场而不是复杂的化学过程或过滤与水分离。另外，磁性纳米颗粒可以完全循环利用，并具有生物降解性。此外，其它无机磁性物质结合有机或无机载体形成的化合物也可用来制备汲取液，这些化合物可以通过磁场或电化学法与水分离。
另外的汲取液还有高浓度葡萄糖溶液[12]、MgCl2、CaCl2和NaCl等溶液。此外在一些应用中，也有使用海水、死海水[13]作为汲取液的。
总之，选择汲取液的主要标准是汲取液应具有较高的渗透压，与正渗透膜兼容，并且易于再生。
1.3 膜材料
正渗透膜材料是正渗透技术的核心。目前市场上应用的反渗透膜具有非对称结构，且膜厚度大，若用于FO会造成严重的内浓差极化（ICP），大大降低渗透过程的效率。因此，需要设计和制备专用的FO膜。
目前应用于FO的膜有三乙酸纤维素（CTA）膜、乙酸纤维素（CA）膜、聚苯并咪唑（PBI）膜、聚酰胺（PA）TFC-FO复合膜。
美国HTI公司商品化的CTA正渗透膜材料，厚度小于50 μm，与传统RO膜的3层结构（活性层、聚合物多孔支撑层和用于提高机械强度的无纺布支撑层）不同，该FO膜由两层结构组成，即活性层和多孔支撑层，而机械支撑层则由镶嵌于多孔聚合物阵列中的格网代替[9]。
Su等[14]对CA纳滤膜进行相转化处理后，在60 ℃加热60 min和在95 ℃加热20 min进行热处理。当使用0.5 mol/L MgCl2作为汲取液，实验发现CA纳滤膜的水通量标准偏差为0.066，盐渗漏标准偏差为0.022。因此，使用CA纳滤膜进行FO测试是可行的。
研究表明，PBI纳滤膜平均有效孔径为0.32 nm，具有独特的纳滤特性和理想的渗透水通量，对二价离子具有高截留率[15]。通过对二甲苯二氯的交联对膜进行微调，可提高膜对盐的选择性[16]。Yang 等[17]使用新开发的聚苯并咪唑-聚醚砜/聚乙烯吡咯烷酮（PBI-PES/PVP）双层中空纤维纳滤膜，具有厚度为10 μm的超薄选择层和海绵状的微孔支撑结构。进行FO测试，可实现溶菌酶高倍率浓缩，并且蛋白质污染较轻。
Yip等[18]首先使用聚酯（PET）无纺布支撑层进行相分离制备聚砜膜，然后通过界面聚合制备高性能聚酰胺复合膜。制备的聚砜支撑层为海绵状和开孔手指状的混合体，这不仅有利于界面聚合，而且大大增加了膜孔内溶质的传递性能。采用 1.5 mol/L NaCl溶液作为汲取液，纯水作为料液，复合膜的水通量超过18 L/(m2·h)，同时保持脱盐率大于97%。研究表明，该复合FO膜的高水通量与聚砜支撑层的厚度、孔隙率、弯曲度和孔结构直接相关。CA膜在其稳定pH值为4～6以外运行时，膜以指数增长的速率降解；而他们合成的TFC-FO膜由于采用聚酰胺皮层，在pH值为11时仍能保持稳定的性能。此外，当商用的CTA 正渗透膜与NH4HCO3汲取液接触时，膜会降解，而合成的TFC-FO膜在NH4HCO3汲取液中则化学性质稳定[18]。
Martinetti等[19]用Na2EDTA溶液清洗CTA膜
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·68·时发现，当Na 2EDTA 溶液处于高pH 值（11.8）时可能会造成膜水解，同时可能会使部分或甚至整个膜的活性层降解，导致膜的脱盐率持续下降。当膜不暴露于Na 2EDTA 溶液时，NaCl 的脱盐率大约为96%；当膜暴露于Na 2EDTA 溶液、暴露时间分别为1 h 、2 h 、3 h 、8 h 和15 h 时，脱盐率分别为92%、90%、88%、78%和0。
综上所述，TFC-FO 膜比CA 膜、CTA 膜有更好的化学稳定性。在进行FO 研究时，选用的FO 膜应该与汲取液兼容，同时可以通过界面复合、交联等方法对膜进行改性，提高膜的机械强度、通量等特性。
2 浓差极化
大量的研究和实践表明，采用渗透压差为驱动力计算的正渗透的实际水通量要远远小于理论水通量，这是由于FO 过程中产生的浓差极化（CP ）现象造成的。深入研究浓差极化现象，对于提高膜的水通量是非常重要的。
2.1 外浓差极化（External CP ，ECP ）
当用致密对称膜进行渗透分离时，原料侧由于水透过膜的传递使溶质被膜截留而造成膜表面浓度升高，导致浓缩的外浓差极化（concentrative ECP ），这类似于压力驱动膜技术中的浓差极化。同时，汲取液侧的溶液在膜表面被渗透水稀释，导致稀释的外浓差极化（dilutive ECP ）。
假设原料液在膜表面的浓度与主体浓度之比等于相应渗透压之比，浓缩ECP 可用式（1）表示[20]。
F,m w F,b exp()J
k
ππ= （1） 式中，J w 表示实验渗透水通量；πF ，m 和πF ，b
分别表示原料液在膜表面和主体溶液中产生的渗透压；k 表示质量传递系数。
稀释ECP 与浓缩ECP 相似，也可以用类似式（1）的形式表示。这时，汲取液在膜表面浓度低于主体溶液中的浓度，假设汲取液在膜表面的浓度与主体溶液之比等于相应渗透压之比，稀释ECP 可用式（2）表示。
D,m w D,b exp J k ππ??
=?????
（2） 式中，πD ，m 和πD ，b 分别是汲取液在膜表面和主
体溶液中产生的渗透压。
当存在浓缩ECP 和稀释ECP 时，膜的水通量
可用式（3）表示。
w
w
w D,b F,b exp exp J J J A k k
ππ??
????=?????????????
?
（3） 式中，A 表示纯水渗透系数。减小ECP 对渗透驱动膜技术的有害影响可以通过增加流速和强化膜表面湍流度或降低水通量来实现。但由于正渗透水通量还不高，通过降低水通量来减小ECP 是有限的。目前，致密对称膜已不再应用于渗透技术，因此式（3）的应用受到限制。
McCutcheon 等[6]发现内浓差极化为FO 膜水通量远远低于预期水通量的主要原因，ECP 所发挥的作用较小。
2.2 内浓差极化（Internal CP ，ICP ）
当FO 膜的多孔支撑层朝向原料液侧时（PRO 模式）[21]，溶质会在支撑层孔内部得到积累，导致浓缩的内浓差极化（concentrative ICP ）。当多孔支撑层朝向汲取液时（FO 模式）[21]，多孔底层结构内的汲取液被稀释，导致稀释的内浓差极化（dilutive ICP ）。
在PRO 模式中，假设盐完全通过多孔层，在多孔层外表面不发生ECP ，则浓缩ICP 可用式（4）表示。
F,i
w F,b
exp()J K π= （4） 式中，πF ，i 表示多孔支撑层内活性层内侧原料
液产生的渗透压；K 表示多孔支撑层内溶质扩散阻力。当存在浓缩ICP 和稀释ECP 时，并忽略盐的渗透，则膜的水通量可以用式（5）表示。
()w
w D,b F,b w exp exp J J A J K k ππ????
=?????????
?
（5） 在FO 模式中，假设盐完全通过多孔层，在多
孔层外表面不发生ECP ，则稀释ICP 可用式（6）表示。
()D,i
w D,b
exp J K π=? （6） 式中，πD ，i 表示多孔支撑层内活性层内侧的汲取液产生的渗透压。当存在稀释ICP 和浓缩ECP 时，并忽略盐的渗透，则膜的水通量可以用式（7）表示。
()w w D,b w F,b exp exp J J A J K k ππ??
??=?????????
? （7）
从以上各式可以看出，ECP 和ICP 对总的驱动力会产生负面影响，并且随着水通量增大，这种负
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·69·
面作用变大。
以上有关ECP 和ICP 的讨论可用图1来进行直观表示。图1（a ）中，当原料液流至膜表面时，水通过致密层，溶质被拦截，原料液溶质在致密层表面积累，发生浓缩ECP 。原料液产生的渗透压由πF,b 升为πF,m 。水通过致密层后，汲取液被稀释，发生稀释ECP ，汲取液产生的渗透压由πD,b 降为πD,m 。由此可见，驱动力由浓差极化前的πD,b –πF,b 降为发生浓差极化后的?π（即πD,m –πF,m ），有效渗透压降低了。图1（b ）中，原料液溶质在支撑层孔内部得到积累，发生浓缩ICP ，原料液产生
的渗透压由πF,b 升为πF,i 。水通过活性层后，汲取液被稀释，发生稀释ECP ，汲取液产生的渗透压由πD,b 降为πD,m 。由此可见，驱动力由浓差极化前的πD,b –πF,b 降为浓差极化后的?π（即πD,m –πF,i ），有效渗透压大大降低了。图1（c ）中，原料液溶质在活性层表面浓缩，发生浓缩ECP ，原料液产生的渗透压由πF,b 升为πF,m 。同时，多孔层内的汲取液被稀释，发生稀释ICP ，汲取液产生的渗透压由πD,b 降为πD,i 。由此可见，驱动力由浓差极化前的（πD,b – πF,b ）降为浓差极化后的?π（即πD,i –πF,m ），有效渗透压大大降低了。
图1 内浓差极化和外浓差极化发生时，不同类型膜和不同膜放置方向的驱动力示意图
（假定盐没有被多孔层截留，多孔支撑层不发生ECP ；盐的渗透可忽略）。（a ）对称致密膜，发生浓缩ECP 和稀释ECP ；（b ）非对称膜，其活性层朝向汲取液（PRO 模式），表示浓缩ICP 和稀释ECP ；（c ）非对称膜，其多孔支撑层朝向汲取液（FO 模式），表示稀释ICP 和浓缩ECP
πD,b —汲取液在主体溶液中产生的渗透压；πD,m —汲取液在膜表面产生的渗透压；πF,b —原料液在主体溶液中产生的渗透压；πF,m —原料液在膜表面产生的渗透液；πD,i —FO 模式中汲取液的有效渗透压；πF,i —PRO 模式中原料液的有效渗透压；?π—有效渗透驱动力
McCutcheon 等[20]研究发现，稀释ICP 对驱动力的影响非常大。除原料液浓度和（或）渗透水通量相对高的情况之外，原料液侧的浓缩ICP 对驱动力的影响很小。溶质扩散阻力较小时，由于ICP 情况较轻，渗透产生的水通量较大。
多孔支撑层内溶质扩散阻力K 可用式（8）表示。
t K D τ
ε
=
（8） 式中，D 表示溶质扩散系数；t 、τ、ε分别表示支撑层的厚度、曲折度和孔隙率。K 可以用来表征溶质通过扩散作用进出支撑层的难易程度，因此可
以用来度量ICP 的严重程度。研究发现，PRO 模式和FO 模式的t τ/ε平均值不同[21]。这可能是因为在多孔支撑层内NaCl 浓度不同而导致扩散系数不同，也可能是由于多孔支撑层的不对称性引起的。该模型假设支撑层结构均一，然而实际不对称的膜结构则由于水和溶解离子的传递方向不同而可能导致不同的扩散行为。研究表明，在FO 模式中唯一有效减少ICP 的方法是减小溶质扩散阻力K [20]，通过提高温度和改变汲取液溶质可以减小K 。另外，优化膜材料，包括改善支撑层结构，使膜变得更薄或具有更多的孔，也可以减小K 值，从而可以提高膜的
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渗透性能和原料液回收率。
3 正渗透膜污染
FO膜技术正受到来自不同学科的越来越多的关注，这也促进了系统研究FO膜污染的需求。
许多学者选用藻酸盐作为有机污染物来研究FO膜的污染和清洗机理。Mi等[22]选用50 mmol/L NaCl溶液或去离子溶液作为清洗溶液。实验结果表明，错流速度对清洗效果的影响很大。当错流速度较低时（8.5 cm/s），清洗膜24 h后，通量恢复率为96%；当错流速度为21 cm/s时，清洗15 min后，通量恢复率即超98%。观察表明，清洗主要是靠错流产生的剪力通过物理法来去除污染层。进一步比较去离子水和50 mmol/L NaCl溶液的清洗效果，结果显示水通量都几乎恢复到100%，这说明溶液的化学或离子强度对清洗效果没有影响，表明主要的清洗机理是物理去除污染层。当去离子水起泡后，清洗效果增加，这是因为由于气泡的产生，膜和湍流的总剪力增大。在FO与RO两种模式下，藻酸盐对CA膜的污染速率实际上是相同的。在相同的清洗条件下，FO模式的通量恢复率几乎为100%，而RO模式的通量恢复率为70%。观察表明，尽管压力对污染速率没有影响，但是导致了污染层结构的明显不同。在FO模式下由于缺乏水力压力，形成的污染层不太紧密，因此可以容易地被通过简单的水冲洗而不用任何化学清洗剂；在RO模式下，可压缩的藻酸盐在水力压力的作用下变得更紧密，从而导致清洗效果较差。研究已表明，有Ca2+存在时，藻酸盐在FO膜表面形成具有网状结构的凝胶层。观察FO和RO模式下形成的凝胶层，发现在FO模式下，由于没有水力压力，凝胶层厚，但是松软、蓬松，表明结构比较松散；在RO模式下，凝胶层薄，但明显比较结实和密集。研究结果表明，FO膜污染的可逆性是由于污染层的松散结构。可见，相比较RO模式下的紧密凝胶层，错流产生的剪力能更有效的破坏FO模式下的松散结构；而在RO模式下形成的凝胶层需要化学清洗剂使紧密的污染层变得松散；FO模式通过简单的物理清洗可得到比较高的清洗效果。
进一步研究发现[23]，当原料液中存在0.5 mmol/L的Ca2+时，与不存在Ca2+相比，通量下降严重，其平均黏附力为0.66 mN/m，是不存在Ca2+时黏附力的2倍。这是因为藻酸盐是一种甘露糖醛酸和古罗糖醛酸的线性共聚物，包含丰富的羧基官能团。Ca2+以高度联合的方式优先结合藻酸盐的羧酸官能团，在相邻藻酸盐分子间形成架桥，从而形成藻酸盐凝胶网状结构。同样，Ca2+存在会强化腐殖酸（AHA）的污染作用，但强度比藻酸盐小。Ca2+对牛血清白蛋白（BSA）污染物无影响，这可能是因为BSA中羧基官能团含量低，降低了与Ca2+形成络合物及交联污染层的可能性。研究进一步表明，有机污染速率和分子内部黏附力之间关系紧密。污染物之间强烈的黏附力引起污染物在膜表面快速积聚，从而导致膜污染更严重。
另外，Mi等[24]研究了FO膜系统中硫酸钙结垢和清洗机理。CaSO4的饱和指数（SI）为1.3。实验运行初始阶段，聚酰胺（PA）膜和CA膜通量下降速率相同；运行2天后，PA膜通量在短时间内下降为零；CA膜在整个实验过程中通量下降速率几乎保持不变。PA膜通量的快速下降说明其硫酸钙膜污染比CA膜的更严重。CA膜和PA膜在过饱和CaSO4溶液（SI为3.1）中浸泡24 h后，通过在扫描电镜下观察，发现PA膜比CA膜具有更高的表面结垢潜能。这是因为聚酰胺膜表面的主要官能团为羧基，使得膜带负电荷，能与Ca2+形成复合物，最终形成无定形硫酸钙纳米颗粒和多晶体；而CA 膜表面的主要官能团为羟基，呈中性，不与Ca2+或SO42－发生反应。
综上所述，膜表面结构对污染物和膜之间的相互作用影响非常大。在用FO膜进行研究时，应对原水进行预处理，去除水中的Ca2+等，从而减缓膜污染。此外，通过改善膜表面性能，可有效防止膜污染。
4 正渗透膜的水通量
4.1 膜材料的影响
Cath等[7]发现正渗透的水通量强烈依赖于膜的种类：对于CA膜，水通量范围为10～25 L/（m2·h）；对于商用RO（反渗透）膜，水通量范围为0.5～2 L/(m2·h)。研究结果表明，膜的特性对FO系统中水通量有很大的影响[25]。在相同的条件下进行测试，发现RO（CA膜和聚酰胺复合膜AD）和FO膜中，FO膜通量最大。比较这3种膜的厚度和物理结构，发现膜的特性是控制水通量的主要因素。FO膜的
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支撑层由非常松散的纤维组成，其阻力比较小，水容易通过。
研究进一步发现，支撑层的亲水性对通过不对称半渗透膜的水通量起着关键作用[26]。在FO模式下进行测试，发现当SW30 XLE膜去除最外层的聚酯（PET）无纺布支撑层后，水通量有轻微增大，这可能是因为支撑层的总厚度减少，ICP减小。当SW30 XLE膜经过RO预渗透水处理后，去除了PET 支撑层的SW30 XLE膜和没去除PET支撑层的SW30 XLE膜的水通量都明显增加，但前者的水通量明显大于后者，这表明RO预处理对中间层聚砜（PS）支撑层的作用更大。原因可能是因为PS层的疏水性大于PET层（接触角分别是95.2°和67.5°）。当CE膜进行RO预渗透水处理后，水通量有轻微减小；当去除PET支撑层后，水通量明显增大。这可能是因为去除PET层后，总的膜厚度减小，ICP减小；也可能是因为去除PET层后，更多的多孔层亲水性材料与水接触，有利于水通过膜孔。以不同浓度的NaCl溶液为汲取液（0～1.5 mol/L），进行FO膜测试，发现去除PET层的CE 膜的水通量与CA膜相似。实验表明，支撑层的亲水性对膜的水通量的影响非常大。支撑层的疏水性不仅加重膜的ICP现象，同时扰乱膜内水的连续性，从而减少水的传递路径。实验已证明，改善支撑层的亲水性可以明显增加不对称膜的水通量，特别是当采用低浓度原料液进行压力延迟渗透时更是如此。改善膜的亲水性可以通过清除支撑层内的空气或水蒸气，也可以使用表面活性剂来改善膜的亲水性。Tang等[27]发现具有高度亲水性的薄致密选择层材料可以用来制备得到理想的FO膜。因此，在未来FO膜技术可通过增加膜支撑层的亲水性来增大膜的水通量。在提高FO膜设计方面，不仅要注意支撑层的结构特征而且还要注意支撑层的化学特性。
4.2 膜放置方向的影响
研究发现，膜放置方向会影响正渗透系统的水通量[25]。实验表明，当多孔支撑层朝向原料液侧时（PRO模式）产生的ICP比多孔支撑层朝向汲取液时（FO模式）产生的ICP小，产水通量大。Gray 等[28]实验的结果也符合这个现象。当汲取液朝向支撑层时，大分子溶质不能快速通过膜的多孔支撑层，稀释ICP比较严重，水通量变小。当1.02 mol/L蔗糖汲取液朝向支撑层时，产生的水通量仅为汲取液朝向活性层时水通量的23%。
4.3 原料液浓度的影响
除膜材料和膜放置方向之外，原料液浓度也会对水通量产生影响。当原料液浓度从3%增加到18%，水通量明显下降[29]。原因在于当原料液浓度较高时，原料液侧黏度增加，浓差极化现象严重，导致原料液侧边界层阻力增加；另外，原料液浓度增加，导致渗透压差减小，驱动力减小。
4.4 汲取液浓度的影响
研究表明，在FO和PRO模式中，渗透水通量随着汲取液浓度增大而增大，且水通量与汲取溶液浓度呈高度非线性关系[30]。原因在于多孔支撑层内发生浓差极化现象，且随着汲取液浓度增加，浓差极化现象越发严重。同时，汲取液被渗透水稀释，使得渗透压差下降，驱动力减小，从而导致水通量下降。
Dova等[29]研究发现由于存在质量传递阻力，渗透流量增加的幅度远小于汲取液浓度增加的幅度。随着汲取液浓度的增加，质量传递系数减小。研究表明，减小汲取液侧的质量传递阻力可以通过改善支撑层的传递性能或改善接触条件来改进膜系数。
综上所述，在致力于发展特殊的膜材料（具有薄的多孔支撑层）和膜支撑组件的同时，要对实验各个参数进行调节，达到最优化，从而提高水通量。
5 正渗透过程能耗
一个完整的正渗透过程还包括将稀释的正渗透汲取液进行再生的过程。根据汲取液种类的不同，汲取液再生方法包括通过磁场分离磁性纳米颗粒、蒸馏溶解物质（如NH3-CO2）或简单的分离方法（如结晶）。然而分离磁性纳米颗粒需要强磁场，同时要消耗较高的能量[31]。
对于以NH3-CO2为汲取液的FO过程，研发者的模拟计算显示较RO过程可节能72%[32]。然而，最近报道称该FO过程总能耗要高于目前的RO过程能耗[31]。目前大规模RO海水淡化过程的总能耗可低于3.7 kW·h/m3[31]，而基于NH3-CO2系统的FO 总能耗（包括泵输送、蒸馏、冷却、吸收、浓缩液预处理和排放等）要高达14 kW·h/m3[33]。该过程中
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汲取液在进行蒸发溶质分解的同时，将不可避免地导致较多水分的蒸发。此外，从热力学的角度来讲，最小分离能是由待分离溶液的浓度决定的，因此分离比海水浓度还要高得多的高浓度汲取液所需能量理论上要比直接从海水中分离出水要高[31]。为降低能耗，Cath等[34]提出了一个可同时淡化海水（海水被稀释）和纯化废水（废水被浓缩）的渗透稀释过程，该过程以海水为汲取液，废水为原料液，因而避免了汲取液的再生。虽然FO是一个高能耗过程，但它却为RO提供了一个富有成效的渗透反洗技术[35-36]。
6 结语
正渗透膜过程的显著优势和潜在的应用价值正在引起了人们的关注。FO是一种利用溶液渗透压差驱动的膜技术，具有回收率高、浓水排放少、膜污染低、无需外压等优点。
但目前FO膜传递中的浓差极化使得FO实际水通量要远远小于理论水通量，因此如何减小浓差极化，是一个需要研究解决的重要问题。目前，商品化的FO膜材料还很少，市场上的FO膜材料主要是美国HTI公司商品化的CTA正渗透膜材料，但其易于降解而限制了其应用。聚酰胺TFC-FO的初步成功研制，为FO膜材料的发展提供了新的契机。因此，研发一种新型的高脱盐率和低浓差极化的正渗透膜将是未来的研究重点。另一个需要研究的问题是寻找高渗透压的汲取液，且这种汲取液易于在低能耗下再生。此外，深入认识并模型化FO膜传递过程也是一个需要认真对待的问题。
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2008.
（上接第57页）
·技术信息·
美国《时代》周刊网站评出来自全球的20大绿色科技概念
3. 海藻食物
海藻其实是极其有用的。美国旧金山Solazyme 公司正在致力于为汽车、飞机等生产藻类生物燃料。不过，这一市场尚未商业化，而且由于生产燃料是一种低利润行业，像Solazyme 这样的公司需要靠薄利多销的手段才能赚取一点点利润。
但是，Solazyme 公司的化学家们却在无意中发现了藻类的另一种用途：食物。该公司利用海藻来生产面粉，这种面粉可以替代面包、饼干等食品所用的传统面粉。此外，海藻面粉中还含有油脂成份，这种油与有益健康的橄榄油有些相似。这种面粉虽然听起来似乎有些不可思议，但做出的食品确实很美味，而且低热量、高蛋白。这是一种完美的结合。
4. 薄膜太阳能电池
两大因素让太阳能成为新能源市场上更具竞争力的角色之一：一是效率；二是价格。效率就是指一面太阳能电池板能够将太阳能转化为电能的比例；价格就是指生产这种太阳能电池板究竟有多便宜。如今，正在使用的太阳能电池板，如人们在屋顶上看到的单晶硅阵列，通常都是效率较高，但造价昂贵。
不过，生产太阳能电池板还有一种方式，那就是薄膜太阳能电池。这种技术使用的硅材料更少，这就意味着这种电池板的平均效率要低于使用晶体硅的阵列。但是，薄膜太阳能电池的另一个事实就是，使用的硅材料越少，就越便宜，而且生产速度更快。这种优势组合让美国亚历桑那州的第一太阳能公司和圣何塞市的纳米太阳能公司居于这一行业的技术龙头地位。第一太阳能公司也成为了全球最成功的可再生能源公司。
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文章编号:1007-8924(2007)04-0091-05专题综述 动态膜分离技术研究进展 李晓波,胡保安,顾 平 (天津大学环境科学与工程学院,天津300072) 摘 要:介绍动态膜分离技术的概念,着重讨论影响动态膜分离性能的相关因素以及动态膜 在污水处理中的应用效果,指出动态膜技术具有良好的应用前景,但目前仍处于试验阶段,尚需深入研究. 关键词:动态膜;污水处理;研究进展中图分类号:TQ028.8 文献标识码:A 膜分离技术是当今水处理领域研究的热点,国内外均做了大量的研究工作[1-5],然而,膜污染及膜组件昂贵的价格是阻碍膜技术广泛应用的主要原因.动态膜分离技术采用大孔径材料制作膜组件,降低了膜组件的造价;同时,已有研究表明,动态膜的渗透性能更佳、抗污染能力显著提高[6-8].因此,动态膜作为一项新型的特殊膜分离技术正越来越多地受到国内外水处理技术研究者的关注[9-13]. 1 动态膜分离技术 动态膜作为一种分离技术,包含动态膜的载体 及动态膜分离层本身.动态膜的载体指用来承载动态膜的大孔径材料,一般价格低廉、易得,常见的有不锈钢丝网、普通筛网、工业滤布、筛绢等多孔材料和一些高分子材料,如烧结聚氯乙烯管等.动态膜分离层是动态膜分离技术的主体,指依附于动态膜载体之上、执行分离功能的滤饼层或污泥层.它是通过错流过滤或死端过滤的方式将某种固体或胶体微粒沉淀在载体表面上形成的.用于形成动态膜的粒子种类较多,有粘土类矿物、粉状活性炭(PAC )、ZrO 2、MnO 2、聚乙烯醇(PVA )等,也可用被处理的废液中的某种物质作为成膜物质沉淀在载体上形成动态膜,如自生生物动态膜的成膜物质为污水中的活性污泥.目前国内外关于动态膜分离技术的研究主要 集中在影响动态膜分离性能的因素及操作参数的优化方面. 2 影响动态膜分离性能的因素 2.1 pH 的影响 p H 对ZrO 2动态膜和MnO 2动态膜的影响较为 明显,这是由于MnO 2动态膜和大多数ZrO 2动态膜都是通过化学反应来生成膜粒子的. ZrO 2粒子的形成有两种方法:一种是提高含Zr 4+溶液,如无水ZrCl 4的水溶液的p H 来形成[14], 另一种是将ZrOCl 2加入到硫酸溶液中而形成[15].Zr 的水合氧化物在不同p H 下的特性不同,其粒子大小也不同.p H 较低时所生成的粒子粒径较小,随着p H 升高,粒径也逐渐升高.由于小颗粒需要更长的时间堵塞载体的孔隙,所以形成动态膜所需的时间也更长.Altman 等[16]的研究表明,动态膜的形成时间从p H 为3.5时的120min 减少到p H 为6时的45min ;Rumyantsev 等[16]的研究结果则分别是100min 和小于45min.蛋白质的截留率与p H 的关系不是很明显,p H 为3.5、5和6时形成的动态膜的截留率大于p H 为4时的动态膜. MnO 2是KMnO 4的还原产物,其反应式为4KMnO 4+6HCOONa =4MnO 2↓+2K 2CO 3+ 3Na 2CO 3+3H 2O +CO 2↑ 收稿日期:2005-09-06;修改稿收到日期:2006-01-17 作者简介:李晓波(1970-),男,河南省人,博士生,主要从事水污染治理技术的研究. 第27卷 第4期膜 科 学 与 技 术 Vol.27 No.4 2007年8月MEMBRAN E SCIENCE AND TECHNOLO GY Aug.2007
渗透汽化技术（PV）的应用 杨丽琴、阴秋萍 摘要：综述了渗透汽化膜传递理论研究的现状,叙述了渗透汽化膜分离技术的基本原理及传质过程的机理，叙述了渗透汽化过程的进展，叙述了渗透汽化分离水中微量有机物及其在化工生产上的应用进行了介绍. 关键词：渗透汽化；传递理论；原理；膜组件；脱水膜；应用 1 引言 渗透汽化(pervaporation,简称PV)是一种新型膜分离技术。该技术用于液体混合物的分离,其突出的优点是能够以低的能耗实现蒸馏、萃取、吸收等传统方法难以完成的分离任务。它特别适用于蒸馏法难以分离或不能分离的近沸点、恒沸点混合物以及同分异构体的分离;对有机溶剂及混合溶剂中微量水的脱除及废水中少量有机污染物的分离具有明显的技术上和经济上的优势;还可以同生物及化学反应耦合,将反应生成物不断脱除,使反应转化率明显提高。所以,渗透汽化技术在石油化工、医药、食品、环保等工业领域中具有广阔的应用前景及市场。它是目前处于开发期和发展期的技术,国际学术界的专家们称之为21世纪最有前途的高技术之一。 2 渗透汽化膜分离技术 2. 1 基本原理 渗透汽化是利用致密高聚物膜对液体混合物中组分的溶解扩散性能的不同实现组分分离的一种膜过程(如图1-1所示)。液体混合物原料经加热器加热到一定温度后,在常压下送入膜分离器与膜接触,在膜的下游侧用抽真空或载气吹扫的方法维持低压。渗透物组分在膜两侧的蒸汽分压差(或化学位梯度)的作用下透过膜,并在膜的下游侧汽化,被冷凝成液体而除去。不能透过膜的截留物流出膜分离器。 2. 2 PV膜过程的特点 (1) PV最突出的特点是分离系数大，单级即可达到很高的分离效果； (2) PV分离过程不受组分汽．液平衡的限制，适用于精馏等传统方法难以分离的近沸物和恒沸物的分离；
正渗透膜分离技术 研究背景 随着世界人口数量的迅速增长和矿物燃料的急剧消耗，水资源和能源已成为地球上两种至关重要的资源。水资源匮乏和能源危机困扰着全球许多不同的团体。据报导，世界上至少十二亿的人缺乏洁净安全的饮用水，有二十六亿的人缺少足够多的环境卫生设备。 膜技术是近几十年迅速发展起来的高效分离技术，因其节能、高效、经济、简单方便、无二次污染等一系列优点，在水处理中已被广泛地用于苦咸水淡化、海水淡化、工业给水处理、纯水及超纯水制备、废水处理、污水回用等。作为一种低能耗、低污染的绿色技术，新型的膜分离技术，正渗透（Forward osmosis，FO），在供水和产能方面拥有着巨大的潜能，甚至在食品加工行业、医药行业也有很好的应用前景，正逐渐成为人们关注和研究的热点。 膜分离技术 作为一种广泛应用的分离技术，膜处理的分离原理主要是在常温下使溶质和溶剂通过半渗透膜，达到分离、浓缩和纯化的目的，在这个过程中，驱动力一般为压力驱动或电位驱动。该技术的特点有以下几个方面： （1）膜分离过程在常温下进行分离。 （2）膜分离过程无相变化。 （3）膜分离技术的适用范围较广。 （4）膜分离效率高，分离效果好。 （5）膜分离技术采用装置简单，操作方便。 通常来说，膜分离技术，能够对不同的微粒、分子、离子进行有效的分离，膜材料亦丰富为醋酸纤维素(CA)、聚丙烯腈(PAN)、聚酰胺(PA)、聚砜(PS)、聚丙烯(PP)、聚偏氟乙烯(PVDF)、陶瓷膜等。 常见水处理膜分离技术主要有以下几类： （1）微滤(MF)：由0.01～0.2 MPa的外加压力作为驱动力。膜的微孔直径处于微米范围，可截留粒径为0.1～10μm的悬浮物颗粒、纤维等。 （2）超滤(UF)：超滤以0.1～1.0 MPa左右的压力差为推动力。分离膜的孔径在 0.0015～0.02μm之间。 （3）反渗透(RO)：以1～70MPa左右的压力差为推动力。 （4）纳滤(NF)：由0.5～1.5MPa的外加压力作为驱动力。 正渗透 在正渗透中，用于分离的驱动力主要为FO膜两侧的汲取液和原料液之间的渗透压差，使水从原料液（较低渗透压）一侧自发传递到汲取液（较高渗透压）。不同于传统的靠压力驱动的膜分离技术，比如微滤、超滤、纳滤与反渗透等，正渗透由于运行的原理不同，因此有着独有的优势，例如施加较低或不施加压力，导致更低的能耗，降低运行成本；正渗透的分离能力强，对污染物有着较高的截留率；正渗透污染几乎为可逆污染，因而清洗效率高；正渗透的膜装置组成简单，操作容易等。在众多领域内，正渗透近几十年来均有着广泛的应用，特别的，在一些重要领域如海
新型膜分离技术研究进展 摘要:膜分离技术是一项新兴的高效、快速、节能的新型分离技术。作为一种新型分离技术，在多种领域得到了广泛的应用。综述了反渗透、电渗析、纳滤、微滤、超滤、气体分离、渗透汽化和膜反应器等各种膜分离技术的分离原理、特点，在工业中的应用以及目前存在的问题。最后展望了膜技术的应用前景。 关键词：膜分离；原理；应用；进展 膜分离技术主要是采用天然或人工合成高分子薄膜，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分流质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集操作。与传统分离方法(蒸发、萃取或离子交换等)相比，它是在常温下操作，没有相变，最适宜对热敏性物质和生物活性物质的分离与浓缩，具有高效、节能，工艺过程简单，投资少，污染小等优点，因而在化工、轻工、电子、医药、纺织、生物工程、环境治理、冶金等方面具有广泛的应用前景。 1膜分离技术的分离原理和特点 1.1纳滤 纳滤膜具有纳米级孔径，截留相对分子质量为200-1000，能使溶剂、有机小分子和无机盐通过。纳滤膜的分离机理模型目前的看法主要是空间位阻-孔道模型。与超滤膜相比，纳滤膜有一定的荷电容量;与反渗膜相比，纳滤膜又不是完全无孔的。纳滤是介于反渗透和超滤之间的一种膜分离技术，是国内外研究的热点。余跃等[1]废水进行了去除COD和脱色的研究。结果表明，纳滤技术可有效地去除印染废水中的色度和COD。 1.2超滤 超滤的截留相对分子质量在1000-100000之间。超滤过程的分离机理一般认为是压力驱动的筛孔分离过程，是膜表面上的机械截留(筛分)、在膜孔中的停留(阻塞)、在膜表面及膜孔内的吸附三种形式。徐超等[2]在中试中采用浸没式超滤膜代替传统砂滤工艺处理浊度较低的滦河水，取得较好的处理效果，设备费用降低了。 1.3微滤 微滤是发展最早、制备技术最成熟的膜形式之一，孔径在0.05-10μm之间，可以将细菌、微粒、亚微粒、胶团等不溶物除去，滤液纯净，国际上通称为绝对过滤。微滤分离的实质是利用膜的“筛分”作用来进行的。即:比膜孔大的颗粒的机械截留、颗粒间相互作用及颗粒与膜表面的吸附、颗粒间的桥架作用这三种方式来实现的。 1.4反渗透 反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。因为它和自然渗透的方向相反，故称反渗透。学界对于反渗透分离机理的解释主要流行以下理论:溶解一扩散模型、优先吸附一毛细孔流理论、氢键理论。 自从上个世纪90年代邓宇发明了非加压吸附渗透海水淡化法以来，反渗透用于海水淡化的研究得到了极大发展[3]。在重金属废水处理领域，美国芝加哥API工艺公司采用B一9芳香族聚酞胺中空纤维膜组件处理镀镍漂洗水，废水中Niz+的分离率为92%[4]。 1.5电驱动膜
蒸汽渗透膜分离技术 清华大学膜技术工程研究中心北京清源洁华膜技术有限公司 2015年10月
1. ,概要 北京清源洁华膜技术有限公司成立于2013年，公司以清华大学膜技术工程研究中心渗透汽化膜等专利技术为基础，从事渗透汽化、汽体渗透、透醇膜、超滤膜、纳滤膜等的研发生产。 北京清源洁华膜技术有限公司主要发起人全部毕业于清华大学，分别具有几十年的膜性能研发生产、化工工艺开发设计、化工设备加工制造、化工装置及企业生产管理经验，对国家环境保护工作的紧迫性及膜分离技术的先进性共同认知促成大家走到了一起。 汽体渗透和渗透汽化膜分离技术是近二十年来发展起来的一种高新技术，依据溶解扩散分离原理，依靠有机汽体和空气各组分在膜中的溶解与扩散速度不同的性质来实现分离的新型膜分离技术，以混合物中组分分压差为分离推动力，有机汽体透过膜、空气不能透过膜。该技术具有高效、低能耗、操作安全等优点，与传统油汽回收技术相比，具有明显的技术上和经济上的优势。 北京清源洁华膜技术有限公司作为清华大学膜技术工程中心生产、实验基地，拥有三项国家发明专利，分别是：一种渗透汽化优先透醇沸石填充硅橡胶复合膜的制备方法（专利号：ZL 2008 1 0105405.6；专利有效期：2008年4月30日至2028年4月29日）、一种渗透汽化汽油脱硫用互穿网络膜的制备方法（专利号：ZL 2010 1 0282031.2；专利有效期：2010年9月14日至2030年9月13日）、二氮杂萘聚醚砜酮类聚合物平板超滤膜及其制备方法（专利证书号：ZL 2007 1 0177247.0；专利有效期：2007年11月13日至2027年11月12日）。 2.项目背景 清华大学膜技术工程研究中心深知国际竞争的残酷性和中国人拥有该先进技术自主产权的重要性，是国内最早开展渗透汽化和汽体渗透膜技术研究单位。在国家的支持下，本研究中心先后承担了国家自然科学基金“七五”重大项目“膜分离与分离膜”、“八五”重点项目“新型膜分离过程的应用基础研究”、“九五”国家重点科技攻关“渗透汽化透水膜及其过程关键技术开发”研究以及国家“十五”“863”项目“渗透汽化膜材料及其应用”研究，取得了醇、酯、酮脱水等16项小试研究成果和苯脱水、碳六油脱水两项工业中试研究成果，建立了年生产能力10万平方米的渗透汽化膜生产线，在广东、山东、江苏、浙江、四川等地相继建成了30
收稿日期：2011－04－18 作者简介：陈默（1986—），硕士研究生，从事含能化合物的合成研究；王建龙，教授，博士生导师，通讯联系人，主要从事含能化合物合成及炸药中间体的制备、 应用及开发。新型膜分离技术的研究进展 陈 默，曹端林，李永祥，王建龙 （中北大学化工与环境学院，山西太原030051） 摘要：膜分离技术是一项新兴的高效、快速、节能的新型分离技术。作为一种新型分离技术，在多种领域得到了广泛的应用。综述了反渗透、 电渗析、纳滤、微滤、超滤、气体分离、渗透汽化和膜反应器等各种膜分离技术的分离原理、特点，在工业中的应用以及目前存在的问题。最后展望了膜技术的应用前景。关键词：膜分离；原理；应用；进展中图分类号：TQ028．8 文献标识码：A 文章编号：1008－021X （2011）05－0031－03 Research Progress of Membrane Technology CHEN Mo ，CAO Duan －lin ，LI Yong －xiang ，WANG Jian －long （College of Chemical Engineering and Environment ，North University of China ，Taiyuan 030051，China ）Abstract ：The membrane extraction technique is a new type extraction technique with high efficiency ，high speed and saving energy．Membrane separation technology is applied widely as a new kind of separation technology．The separation mechanism and characteristics of different kinds of membrane technologies were introduced ，including electrodialysis ，reverse osmosis ，nanofiltration ，ultrafiltration ，microfiltration ，gas separation ，pervaporation ，membrane reactor．Further more ，the application and current problems of different membrane technologies were extensively summarized．Finally ，application prospect of membrane separation technology was presented．Key words ：membrane separation ；principle ；application ；progress 膜分离技术主要是采用天然或人工合成高分子 薄膜，以外界能量或化学位差为推动力，对双组分或多组分流质和溶剂进行分离、分级、提纯和富集操作。与传统分离方法（蒸发、萃取或离子交换等）相比，它是在常温下操作，没有相变，最适宜对热敏性物质和生物活性物质的分离与浓缩，具有高效、节能，工艺过程简单，投资少，污染小等优点，因而在化工、轻工、电子、医药、纺织、生物工程、环境治理、冶金等方面具有广泛的应用前景。1膜分离技术的分离原理和特点1．1 纳滤 纳滤膜具有纳米级孔径，截留相对分子质量为200 1000，能使溶剂、有机小分子和无机盐通过。纳滤膜的分离机理模型目前的看法主要是空间位阻－孔道模型。与超滤膜相比，纳滤膜有一定的荷电容量；与反渗膜相比，纳滤膜又不是完全无孔的。纳滤是介于反渗透和超滤之间的一种膜分离技 术， 是国内外研究的热点。余跃等［1］ 对纳滤技术处理印染废水进行了去除COD 和脱色的研究。结果 表明， 纳滤技术可有效地去除印染废水中的色度和COD 。Salzgitter Flachstahl 电镀厂采用膜技术处理 镀锌废水， 回收其中的Zn 2+ 和H 2SO 4，其结果达到了设计要求［2］。常江等［3］ 在完成用新型纳滤膜处 理模拟含Ni 2+ 废水实验室研究的基础上，进行了电 镀镍漂洗废水的纳滤膜处理及镍和水回收利用的工业试验，为大规模工业应用提供了参考数据。杨青等［4］ 研究报道将DK 型与NF90型纳滤膜组合可适用于治理高浓度、高盐分的吡啉农药废水污染。1．2 超滤 超滤的截留相对分子质量在1000 100000之间。超滤过程的分离机理一般认为是压力驱动的筛孔分离过程，是膜表面上的机械截留（筛分）、在膜孔中的停留（阻塞）、在膜表面及膜孔内的吸附三种形式。 徐超等 ［5］ 在中试中采用浸没式超滤膜代替传 统砂滤工艺处理浊度较低的滦河水，取得较好的处理效果， 设备费用降低了。罗涛等［6］ 采用混凝沉淀－超滤工艺对微污染原水进行试验，结果表明，组合
正渗透技术处理水和废水 1 引言 膜分离技术由于出水水质高、设备简单易操作、能耗相对较低、适应性强等特点，在水处理领域获得越来越多的关注.目前应用于水处理领域的几种膜分离技术.其中微滤(microfiltration，MF)、超滤(ultrafiltration，UF)、纳滤(nanofiltration，NF)和反渗透(reverse osmosis，RO)由机械压力驱动传质过程，是水和废水处理的常规技术.其他膜技术，如温度差驱动的膜蒸馏技术(membrane distillation，MD)，电场驱动的电渗析技术(electro-dialysis，ED)，一些由化学反应驱动的膜吸收技术(membrane absorption，MA)等也成为水处理领域的新型技术.正渗透(forward osmosis，FO)是一种由渗透压(浓度差)驱动的新型膜技术.可用于海水脱盐、废水处理等方面. FO膜是一种渗透膜.名义孔径在1 nm以下，用于截留溶解性离子和盐类等物质，与RO 相当.但与RO相比，FO无需外加机械压力，具有低压操作、低膜污染、高截留的优点，近年来在水处理领域受到较多关注. 2 FO原理(Basic principle of FO) FO膜是一种选择性渗透膜，膜的一侧是低渗透压的待处理水，另一侧是高渗透压的汲取液，水分子透过FO膜从低渗透压侧扩散到高渗透压侧，从而实现水与杂质的分离(图 1).该过程的驱动力是膜两侧溶液的渗透压差，不需外界提供压力. 图 1 FO工艺的原理示意图 2.1 FO应用与运行效果 2.1.1 海水(浓盐水)脱盐 FO已被用于含盐废水、含盐地下水、盐湖水和海水的脱盐.大多数为实验室规模的小试研究，汲取液采用难挥发性(NaCl，Na2SO4，MgSO4等)或挥发性(NH3/CO2和NH4HCO3)盐溶液.其中Zhao等进行的盐湖水脱盐，回收率达到70%.McGinnis等采用中试规模的FO处理高盐水(TDS>70，000 ppm)，回收率达到60%，与蒸发浓缩技术相当，出水水质达标(美国宾州
膜法有机气体回收项目 XXX技术工程中心 2015年11月
1. ,概要 北京清源洁华膜技术有限公司（以下简称清源洁华）成立于2013年，公司以清华大学膜技术工程研究中心渗透汽化膜等专利技术为基础，从事渗透汽化、汽体渗透、透醇膜、超滤膜、纳滤膜等的研发生产。 清源洁华主要发起人全部毕业于清华大学，分别具有几十年的膜性能研发生产、化工工艺开发设计、化工设备加工制造、化工装置及企业生产管理经验，对国家环境保护工作的紧迫性及膜分离技术的先进性共同认知促成大家走到了一起。 汽体渗透和渗透汽化膜分离技术是近二十年来发展起来的一种高新技术，依据溶解扩散分离原理，依靠有机汽体和空气各组分在膜中的溶解与扩散速度不同的性质来实现分离的新型膜分离技术。其中膜法有机气体回收是以混合物中组分分压差为分离推动力，有机汽体透过膜、空气不能透过膜。该技术具有高效、低能耗、操作安全等优点，与传统油汽回收技术相比，具有明显的技术上和经济上的优势。 清源洁华作为清华大学膜技术工程中心生产、实验基地，拥有三项国家发明专利，分别是：一种渗透汽化优先透醇沸石填充硅橡胶复合膜的制备方法；一种渗透汽化汽油脱硫用互穿网络膜的制备方法；二氮杂萘聚醚砜酮类聚合物平板超滤膜及其制备方法等。 2.项目背景 清华大学膜技术工程研究中心深知国际竞争的残酷性和中国人拥有该先进技术自主产权的重要性，是国内最早开展渗透汽化和汽体渗透膜技术研究单位。在国家的支持下，本研究中心先后承担了国家自然科学基金“七五”重大项目“膜分离与分离膜”、“八五”重点项目“新型膜分离过程的应用基础研究”、“九五”国家重点科技攻关“渗透汽化透水膜及其过程关键技术开发”研究以及国家“十五”“863”项目“渗透汽化膜材料及其应用”研究，取得了醇、酯、酮脱水等16项小试研究成果和苯脱水、碳六油脱水两项工业中试研究成果。在渗透汽化膜制备、膜组件设计、膜工艺等方面申请专利10多项，形成了完整的具有我国自主知识产权的专有技术，代表着我国渗透汽化和汽体渗透膜技术的先进水平。
新型反渗透膜清洗技术及研究进展探究 发表时间：2019-08-13T16:08:38.083Z 来源：《防护工程》2019年10期作者：罗美莲 [导读] 随着经济社会的发展，反渗透膜技术作为一种新型的分离技术，被广泛的应用于医药卫生、市政、环保等多个领域。 湖南高速铁路职业技术学院湖南省衡阳市 421002 摘要：反渗透膜技术是一种新型的分离技术，在海水淡化、废水处理等领域获得了广泛地应用。但在运行过程中，膜污染问题一直未能得到彻底的解决，严重影响到该技术的可靠性。因此，应提出更加科学、合理的方法对反渗透膜进行清洗，以确保系统的安全、稳定运行。本文对新型反渗透膜清洗技术进行了重点研究，最后总结了近年来的研究进展。 关键词：反渗透膜；清洗技术；研究 随着经济社会的发展，反渗透膜技术作为一种新型的分离技术，被广泛的应用于医药卫生、市政、环保等多个领域，并且在海水淡化、饮用水处理中起到了非常重要的作用。但是，持续运行一段时间后，膜会受到较为严重的污染，进而影响到总体的处理效率，同时还会大大缩短膜的可用寿命。因此，应采取更加完善的措施对其进行清洗，确保反渗透技术在使用中的安全性、可靠性。 1反渗透膜污染原因 1.1化学污染 在水处理过程中，如果其中含有大量的Ca2+、Ba2+等离子，就会逐渐形成各种各样的化学结垢。这主要是由于操作不规范导致的，包括加药系统不完备，处理过程中操作不到位等。此外，Fe3+等对膜也会造成很大的危害。其含量比较高的原因，主要是由管路系统造成的，因此，应不断改善管路的运行状况，并尽量选用钢衬塑管路。 1.2颗粒和胶体污染 长时间运行后，膜表面会生成一层凝胶层，影响到水处理的效果，这主要是由水中的各种杂质分解后引起的，若得不到及时的解决，还有可能进一步发展为硅酸盐垢。此外，金属氧化物的大量沉积会导致污堵，这是因为在膜分离阶段，金属物质的浓缩、溶液pH的改变造成的。 1.3微生物污染 在水中，包含有各种类型的微生物，它们常常附着在膜的表面及各处死角。它们的繁殖非常快，且难以有效清洗，是影响系统运行的重要因素。有研究发现，这类污染多出现于进料端，这说明此处存在大量的营养物质，加速了微生物的繁殖。 当然，各种类型的污染物还会发生相互作用，共同造成了膜的污染，对其进行清洗时，所面对的也多是它们的混合物。应针对污染物的组成情况，采取针对性的处理措施。 概括起来，反渗透膜污染的原因有：（1）膜本身的原因，包括膜的材料构成、组成结构、磨损情况等；（2）膜性能损伤，包括保养不及时，使用时间过长等；（3）水质的影响，包括水质的不断变化等；（4）膜清洗不及时，方法不当等；（5）操作的不规范，对有关参数比如温度、压力等，设置的不准确，进而引发污染。 2反渗透膜清洗技术 2.1清洗方式 一般来说，可分为在线、离线清洗两种方式。前者更多的被用在污染并不严重的情况，主要采取的是比较常规的处理方法。在具体操作上较为简单，成本较低，只需加入必要的清洗制剂，就可以方便的实现清洗。不过，这种方式往往会受到设备自身条件的制约，最终的效果也不是很理想。离线清洗则是将相关元件从整个系统中分离出来，利用专门的设备进行清洗。如果污染比较严重，就要选择使用离线清洗，同时还可以结合污染现状，针对性的投入清洗制剂，最终的处理效果更为彻底。但是，该方法比较复杂，耗费的时间也比较长。 2.2清洗方法 2.2.1物理清洗 低压高流速清洗，反压清洗等是当前最为常见的物理清洗方法，有些情况下，也可以结合起来使用。前者主要指的是在较低的压力下，尽量去提升流速。不仅能避免溶质在膜面的长时间停留，还能减弱料液和膜面之间的浓差极化。反压清洗，主要指的是在膜的透过液一侧进行加压，使其反向透过膜的一种方法。一方面能够冲刷掉膜孔内残留的各类杂质，另一方面则可以对膜表面的附着物进行较为彻底的清洗。 2.2.2化学清洗 对于污染比较严重的情况，除了进行物理清洗，还要采取更为有效地化学清洗。也就是利用化学制剂与污染物进行各种各样的化学反应，进而实现彻底清除的一种方法。近年来，化学清洗得到了较为广泛地使用。在具体应用中，又可分为酸性、碱性两种清洗方法，当然，也可根据需要将两种药剂结合起来使用，可最大程度的提高清洗效果。 值得注意的是，在开始清洗前应首先对当地的水质情况进行充分的调查。因为不同的水质，要选择不同的清洗药剂，且最终实现的清洗效果也是千差万别。同时，还要提前做好现场试验，对污染物的性质进行分析，再根据膜的材料特征以及试验结果选用最合适的清洗方法和清洗药剂，实现彻底清洗的同时，最大可能改善膜的性能。此外，还要考虑到化学制剂对膜的影响，因为清洗过程或多或少的会造成一定的损伤，在化学制剂的使用中更要考虑到膜对酸、碱等的耐受情况，以确保膜元件不受到太大的损伤，而影响其正常使用。 2.2.3生物清洗 除了上述两种方法，还可以采用生物清洗，具体来说可分为以下两种：一是，采用具有生物活性的制剂；二是，利用特定的手段，将生物剂附着在膜上，提高它的抗污染能力。目前来说，使用比较多的是酶制剂。其能够有效地切断蛋白质的肽链，因此对那些包含大量蛋白质的膜进行清洗是最为有效的。 3研究进展 随着相关技术的发展，近年来陆续出现了一些比较新颖、高效的清洗方法，包括研究出了更为有效地清洗制剂，以及效果更好的清洗
正渗透的应用和技术优势 姓名：班级：学号： 16121229 指导教师：于海琴 正渗透的应用和技术优势 摘要：作为一种新型膜处理技术，正渗透技术自20世纪50年代建立以来，在环保、能源、海水淡化等领域受到越来越广泛的关注;其经历了从实验室研究，中试实验，到少量的商业化应用，技术日臻完善。正渗透技术是利用自然渗透压差为驱动力的一种净水技术，为水资源和环境问题提供了低能耗、高效率的解决方法。该文介绍了正渗透的技术优势，以及正渗透在海水淡化、废水处理、污水回用、能源开发以及食品加工等领域的应用。 关键词：正渗透、技术优势、海水淡化、废水处理 I 1.引言
正渗透（Forward osmosis, FO）是近年来发展起来的一种浓度驱动的新型膜分离技术，它是依靠选择性渗透膜两侧的渗透压差为驱动力自发实现水传递的膜分离过程，是目前世界膜分离领域研究的热点之一。 1.1正渗透技术的原理和技术特点 1.1.1正渗透技术的原理 正渗透是浓度驱动型的膜过程，它依靠选择性渗透膜两侧的渗透压差为驱动力来自发的实现水在膜中的传递。也就是指水从较高的水化学势（或较低渗透压）一侧区域通过选择透过性膜流向较低水化学势（或较高渗透压）一侧区域的过程。在具有选择透过性膜的两侧分别放置两种具有不同渗透压的溶液，一种为具有较低渗透压的原料液(feed solution，FS)，另一种为具有较高渗透压的汲取液(draw solution，DS)。正渗透正是依靠正渗透膜两侧的汲取液(draw solution，DS)和原料液(feed solution，FS)间的自然渗透压差，使水分子自发地从低渗透压侧(FS侧)传输到高渗透压侧(DS侧)而污染物被截留的膜分离过程，具体如图1所示。 图1.正渗透过程示意图 不同于传统膜分离过程，正渗透利用低水化学势的DS从高水化学势的FS吸取纯水，无需投入额外的驱动压力，因而其能耗低[1]。 1.1.2正渗透技术的技术特点 正渗透不同于压力驱动膜分离过程，它不需要额外的水力压力作为驱动力，而依靠汲取液与原料液的渗透压差自发实现膜分离。这一过程的实现需要几个必要条件：（1）可允许水通过而截留其他溶质分子或离子的选择性渗透膜及膜组件；（2）提供驱动力的汲取液；（3）对稀释后的汲取液再浓缩途径[2]。 早期关于正渗透过程研究均采用反渗透复合膜，发现膜通量普遍较低，主要原因是复合膜材料的多孔支撑层产生了内浓差极化现象，大大降低了渗透过程的效率。20 世纪90 年代，Osmotek 公司（Hydration Technologies Inc.(HTI)公司前身）开发了一种支撑型高强度正渗透膜，已被应用于多种领域，是目前最好的商
渗透汽化膜分离技术的进展及应用 摘要: 综述了渗透汽化膜传递理论研究的现状, 分析了各种模型的特点, 并就渗透汽化膜传递理论的研究方向提出了建议。叙述了渗透汽化过程的新进展,并着重介绍了它在石化中的四方面应用,即(1) 有机溶剂及混合溶剂的脱水；(2) 废水处理及溶剂回收；(3) 有机混合物的分离；(4) 化学反应过程中溶剂的脱水。 关键词:渗透汽化；传递理论；模型；膜组件；脱水膜 前言 渗透汽化(Pervaporation, 简称PV ) 是用于液体混合物分离的一种新型膜技术。自80年代以来, 渗透汽化技术得到了很大的发展, 目前世界范围内有100 多套工业装置。然而, 渗透汽化膜分离的机理由于涉及到渗透物和膜的结构和性质, 渗透物组分之间、渗透物与膜之间复杂的相互作用, 涉及到化学、化工、材料、非晶态物理、统计学等学科的交叉, 研究工作的难度较大, 认识也不够深入。也提出了几种描述渗透汽化膜传递机理的模型, 其中主要有溶解扩散膜型和孔流模型[1]。膜技术作为一种高新技术,近30 多年来获得了极为迅速的发展，已在石油化工、海运、冶金、电子、轻工、纺织、食品、医疗卫生、生化制药、环保、航天等领域内广泛应用，形成了独立的新兴技术产业。据专家断言:“今后，谁掌握了膜技术,谁就掌握了石油化工技术的未来”。 1 渗透汽化过程传递机理 1.1溶解扩散模型 溶解扩散模型认为PV 传质过程分为三步: 渗透物小分子在进料侧膜面溶解(吸 附) ; 在活度梯度的作用下扩散过膜; 在透过侧膜面解吸(汽化)。 在PV 的典型操作条件下, 第三步速度很快, 对整个传质过程影响不大。而第一步的溶解过程和第二步的扩散过程不仅取决于高聚物膜的性质和状态, 还和渗透物分子的性质、渗透物分子之间及渗透物分子和高聚物材料之间的相互作用密切相关。因而溶解扩散模型最终归结到对第一步和第二步, 即渗透物小分子在膜中的溶解过程和扩散过程的描述。一般研究者都认为PV 过程的溶解过程达到了平衡[2]。对于这种考虑, 可以通过Henry 定律(对渗透物小分子和膜材料之间无相互作用力的理想情形) 或双方吸收模型(对渗透物小分子和膜材料之间存在较弱相互作用力的情形)或Flory-Huggins 模型(对渗透物小分子和膜材料之间存在较强相互作用力的情形) 计算得到渗透物小分子在膜表面的溶解度。近年来,Doong 等考虑到组分在膜中混合焓变、自由体积焓变、相互作用焓变和弹性焓变对总溶解焓变的影响, 提出了一个更为复杂的计算进料侧膜面组份活度的方法。 但实验发现, PV 过程的溶解过程并非总能达到平衡, 而是取决于溶解速度和扩散速度的相对大小[3]。余立新等通过实验发现了非平衡溶解过程的存在, 并提出了非平衡溶解扩散
动态与信息 专题报道 生物化工及膜分离技术研究进展 现代生物技术是新兴高技术领域中的重要技术之一,是21世纪高新技术的核心。它在生物学、分子生物学、细胞生物学和生物化学等基础上发展起来,是以重组DNA技术和细胞融合技术为基础,基因工程、细胞工程、酶工程和发酵工程四大先进技术所组成的新技术群。大力发展生物技术及其产业已成为世界各国经济发展的战略重点,目前最具代表性的应用领域是生物医药和农业。生物技术与化学工程相结合而形成的生物化工技术已成为生物技术的重要组成部分。生物化工技术为生物技术提供了多种高效率的反应器、新型分离介质、工艺控制技术和后处理技术,从而可以促进生物技术不断更新和提高;因而新兴的生物化工技术已经成为当今世界高技术竞争的重要焦点之一。生物化工产品的分离技术也被称为生物技术的下游加工术,是整个生物技术的重要组成部分,它的成功与否,是决定生物技术成果能否转变为具有实用价值和竞争力的产品的重要因素。生物化工产品的分离与化学物质的分离相比具有一定的特殊性,产品大多要求高纯度并具有一定的生物活性,因其易受化学、物理和生物等外界环境因素的破坏而发生变性,因而生化分离过程一般要求在快速、低温、洁净的条件下进行。总之,生物化工产品的分离技术具有一定特殊性。 1 生物化工分离过程的重要性及一般步骤生物化工分离过程是生物化学工程的重要组成部分,一般指的是从发酵液或酶反应液中分离生物产品,它是生物技术转化为生产力过程中不可或缺的重要环节。生物产品一般是从杂质含量远远高于产物的悬浮液中进行分离的,而且产品要求纯度较高,只有经过分离加工过程,才可以制得符合规定要求的产品,因此分离是生物化工工业化的必需手段。与此同时,进行生化分离过程十分困难,这是由于产物原料液的含量极低与产物的高纯度要求之间的差异造成的,而且分离的方法复杂,因此,开发新的分离工艺手段也是提高经济效益的手段。由于生物化工产品不同(如酶或代谢产物),所采用的分离方法也不同。但大多数生物化工分离过程常采用4个分离步骤:1)对发酵液或酶反应液预处理,进行固液分离。在这个步骤中过滤和离心是常用的基本单元操作。在过滤操作中有时为了减少过滤介质的阻力,采用了膜分离技术。但该过程对产物的含量改善作用很小。2)进一步分离。此步骤使产物的含量增加。常用的分离方法有吸附、萃取等,如合成ATP 时用颗粒活性炭作吸附剂。3)高度分离。在这个步骤中分离技术对产物具有一定的选择性,典型方法有层析、电泳等。4)精制,先进行结晶析出再干燥即可。合成ATP时,用离子交换树脂进行浓缩,最后用五氧化二磷干燥器进行减压干燥,可得ATP成品。生物化工过程中常用的分离方法如蒸馏、萃取、过滤、结晶、 元操作过程,而另一些则为新近发展的分离技术,如细胞膜破碎技术(包括球磨破碎和化学破碎等)、膜分离、色层分离等。在此着重介绍膜分离技术。 2 膜分离技术概述 膜分离技术被认为是20世纪末至21世纪中期最有发展前途,甚至会导致一次工业革命的高新技术之一,成为当今世界各国研究热点。膜分离作为一种新发展的高新分离技术,其应用领域不断扩大,广泛应用于化工、食品、水加工业、医药、环境保护、生物技术、能源工程等领域,并发挥了巨大的作用。我国对膜分离技术的研究是从20世纪60年代对离子交换膜的研究开始的。从60年代的反渗透技术到90年代的渗透汽化技术,我国的膜分离技术得到了迅速的发展。经过几十年的努力,目前我国在膜分离技术研究开发方面已成功地研制出一批具有实用价值、接近或达到国际先进水平的成果,如无机膜反应分离技术等。 3 膜分离技术的原理及优点 膜分离是指用半透膜作为障碍层,借助于膜的选择渗透作用,在能量、浓度或化学位差的作用下对混合物中的不同组分进行分离提纯。由于半透膜中滤膜孔径大小不同,可以允许某些组分透过膜层,而其它组分被保留在混合物中,以达到一定的分离效果。利用膜分离技术来进行分离具有如下优点:膜分离过程装置比较简单,同时操作方 032化 学 试 剂2008年3月
反渗透膜在水处理中的研究进展 摘要：反渗透膜过滤技术是一种高效、低能和易操作的液体分离技术，比传统的水处理方法效果好，可实现海水淡化、废水的循环利用及对有用物质有效回收。本文主要介绍了反渗透原理及反渗透膜种类，进一步总结了反渗透膜在各种 污水的中的应用，最后对反渗透膜技术的发展趋势作了简单介绍。 关键词:反渗透膜；原理；有效；发展 Abstract Reverse osmosis membra ne filtratio n tech no logy is a high efficie nt, low operati on and the liquid separati on tech no logy, tha n conven ti onal water treatme nt effect is good, can realize the seawater desali nati on, wastewater recycli ng and effective to useful material recycli ng. This paper mai nly in troduces the reverse osmosis prin ciple and reverse osmosis membrane type, further summarizes the reverse osmosis membrane of the applicati on in wastewater , and fin ally to reverse osmosis membra ne tech no logy developme nt trend are in troduced. Keywords RO theory effective developme nt 20世纪80年代初，美国就克服纤维素材料的缺陷，研发出高水通量、高盐截流率的复合聚酰胺膜，使得反渗透技术广泛应用于工业领域。现在已从最初的海水、苦咸水脱盐及各种纯水制造的生活领域应用向废水处理、回用的环保领域发展。目前一方面水资源缺乏，要求不断开发利用比以前品质更低的水源；另一方面政府环保部门施加的压力及公众对高品质饮用水的需求要求处理方法更新、处理程度提高，这给膜分离技术尤其是反渗透膜技术带来了巨大的市场潜力和发展空间 1反渗透原理及反渗透膜种类 反渗透是一种以压力为推动力的膜分离过程。在使用中为产生反渗透压，需 用水泵给含盐水溶液或废水施加压力，以克服自然渗透压及膜的阻力，使水透过反渗透膜,将水中溶解盐或污染杂质阻止在反渗透膜的另一侧。其原理详见图 1 O
水处理中正渗透膜分离技术的应用 摘要：渗透（osmosis）是一种仅依靠渗透压驱动的分离过程,基于渗透现象发展起来的正渗透膜分离技术,目前该技术在国际都得到了广泛的应用。本文章综述了水处理中正渗透膜分离技术应用过程的基本原理、应用现状以及水处理正渗透膜分离技术的应用领域,并对未来水处理中正渗透膜分离技术的应用方向提出了展望。希望在未来其技术能得到更加广泛的应用与发展。 关键词：正渗透应用水处理膜分离技术 一、前言 20世纪60年代起，对膜分离技术从实验室研究已经进入到了工业行业的实际应用，直至现在，它已应用到水处理，食品加工，制药工程，医学以及能源等不同的领域。正渗透(Forward osmosis，FO)是一种不需外加压力做驱动力，而仅依靠渗透压驱动的膜分离过程。正渗透膜分离技术与外加压力驱动的膜分离技术最大的区别就是正渗透膜分离技术不需要外加压力或在较低的外加压力下运行，并且膜污染情况相对较轻，在持续长时间运行后无需清洗。水处理中正渗透膜分离技术目前在国际上诸如美国、新加坡、欧洲等国家和地区已得到大量研究和应用。 二、水处理中正渗透膜分离技术的基本原理 正渗透是浓度驱动型的膜过程,它依靠选择性渗透膜两侧的渗透压差为驱动力来自发的实现水在膜中的传递。也就是指水从较高水化学势(或较低渗透压)一侧区域通过选择透过性膜流向较低水化学势(或较高渗透压)—侧区域的过程。在具有选择透过性膜的两侧分别放置两种具有不同渗透压的溶液，一种为具有较低渗透压的原料液(Feed solution)，另一种为具有较高渗透压的驱动液(Draw solution)，正渗透正是应用了膜两侧溶液的渗透压差作为驱动力，才使得水能自发地从原料液一侧透过选择透过性膜到达驱动液—侧。当对渗透压高的一侧溶液施加一个小于渗透压差的外加压力的时候，水仍然会从原料液压一侧流向驱动液—侧，这种过程叫做压力阻尼渗透(Pressure-retarded osmosis，PRO)。压力阻尼渗透的驱动力仍然是渗透压，因此它也是一种正渗透过程。水处理中正渗透膜分离技术应用正是基于这种原理。 三、水处理正渗透膜分离技术应用现状 正渗透膜过程，具有三低优势，即低压操作，低能耗和低污染，在水处理领域已得到了一定的应用。但是国内并不多见其应用报道，所以说应用不是很多，尽管如此，这一技术仍然具有很大的应用价值和光明的应用前景。如果要大范围普及正渗透膜分离技术，仍需做很多努力。包括了我国对正渗透膜分离技术研究不多，特别是在水处理应用上缺乏经验参数，这需要进行大量的实验，从而积累经验；目前所拥有的正渗透膜性能太低，品种不全、不优；缺少既经济又高效的汲取液体系和汲取液再浓缩途径。 鉴于水处理正渗透膜分离技术仍存在比较多的问题，在今后的研究和应用方面应该从这些方面的着手突破，极大推动正渗透技术在水处理中的广泛应用，以促进新一代水处理工艺的高效发展。总之，对水处理正渗透膜分离技术的研究，都应该围绕如何提高正渗透过程的水回收率、如何提高正渗透过程中的分离效率、以及如何降低正渗透过程的运行成本等方面进行。 四、水处理中正渗透膜分离技术应用领域
有机汽体渗透分离膜 技术及工业应用 北京清源洁华膜技术有限公司 2015年9月
北京清源洁华膜技术有限公司座落在北京市平谷区兴谷开发区，是平谷区重点工业企业和北京市高新技术企业。公司以清华大学膜技术工程研究中心渗透汽化膜等专利技术为基础，从事渗透汽化、汽体渗透、透醇膜、超滤膜、纳滤膜等的研发生产。 北京清源洁华膜技术有限公司主要发起人全部毕业于清华大学，分别具有几十年的膜性能研发生产、化工工艺开发设计、化工设备加工制造、化工装置及企业生产管理经验，对国家环境保护工作的紧迫性及膜分离技术的先进性共同认知促成大家走到了一起。 膜分离技术被认为是21世纪最有发展前途的新技术之一，其中气体膜分离技术由于Prism 中空纤维氮氢分离器的问世，取得了空前的发展。气体膜分离技术与传统的吸附冷冻、冷凝分离相比，具有节能、高效、操作简单、使用方便、不产生二次污染并可回收有机溶剂的优点，已广泛用于空气分离富氧、富氮技术、天然气中脱碳、合成氨中的一氧化碳和氢气的比例调节等领域。 北京清源洁华膜技术有限公司作为清华大学膜技术工程中心生产、实验基地，拥有三项国家发明专利，分别是：一种渗透汽化优先透醇沸石填充硅橡胶复合膜的制备方法（专利号：ZL 2008 1 0105405.6；专利有效期：2008年4月30日至2028年4
月29日）、一种渗透汽化汽油脱硫用互穿网络膜的制备方法（专利号：ZL 2010 1 0282031.2；专利有效期：2010年9月14日至2030年9月13日）、二氮杂萘聚醚砜酮类聚合物平板超滤膜及其制备方法（专利证书号：ZL 2007 1 0177247.0；专利有效期：2007年11月13日至2027年11月12日）。 有机蒸汽膜法回收技术是上世纪八十年代兴起的新型膜分离技术，是气体分离膜应用的一个分支，依据溶解扩散分离原理，依靠有机汽体和空气各组分在膜中的溶解与扩散速度不同的性质来实现分离的新型膜分离技术，以混合物中组分分压差为分离推动力，有机汽体透过膜、空气不能透过膜。在化学、石化工业和医药工业中从废气中分离和回收有机蒸汽，炼油领域中分离有机蒸汽等应用越来越广泛。 有机蒸汽膜分离原理示意图： 用烷烃与空气混合气为介质测试有机蒸汽分离膜，分离膜对不同分子量的烃选择分离性能不同：