21世紀工業(yè)中膜分離技術(shù)扮演戰(zhàn)略角色
膜分離技術(shù)是一項高新技術(shù)，人類在二百年以前便已發(fā)現(xiàn)了膜分離現(xiàn)象，但僅從60年代開始，因為第一張工業(yè)用膜的誕生，才劃時代地進入了膜技術(shù)的發(fā)展時期。雖然膜技術(shù)的發(fā)展不過三四十年，但因膜應(yīng)用廣及其獨具的優(yōu)越性，“在21世紀多數(shù)工業(yè)中，膜過程扮演著戰(zhàn)略的角色”，膜分離技術(shù)已被認為是本世紀中最有前途的一項重大生產(chǎn)技術(shù)，世界上許多國家包括我國在內(nèi)，都把膜分離技術(shù)及其應(yīng)用作為國家的重點發(fā)展項目。在我國，國家計委頒布了關(guān)于組織實施膜技術(shù)及其應(yīng)用產(chǎn)業(yè)化專項公告，以期推動膜技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展及在重點領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，提高我國水資源開發(fā)與綜合利用水平，緩解日趨嚴重的水資源危機，使膜技術(shù)更好地為經(jīng)濟建設(shè)和社會可持續(xù)發(fā)展服務(wù)。
為此，記者采訪了中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心水污染控制研究室的吳光夏、張東華、續(xù)曙光三位膜分離技術(shù)研究專家。采訪中，三位專家對膜分離技術(shù)作了詳細的介紹，并對其應(yīng)用前景進行了分析。
膜分離技術(shù)應(yīng)用廣泛
膜分離技術(shù)是用半透膜作為選擇障礙層，在分子水平上，不同粒徑的混合物質(zhì)在通過半透膜時，允許某些組分透過而保留混和物中其他組分，從而達到分離目的的技術(shù)。半透膜又稱分離膜，分離膜的特點是膜壁遍布微小孔洞，根據(jù)孔徑的大小可分為微濾（MF）膜、超濾（UF）膜、納濾（NF）膜、反滲透（RO）膜等。
膜分離技術(shù)具有許多優(yōu)點，如僅需在常溫下操作、無相態(tài)變化、無化學變化、設(shè)備簡單、操作方便、處理效率高、高效節(jié)能以及在生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生污染等。因此，膜分離技術(shù)可以達到其他技術(shù)達不到的效果，在許多領(lǐng)域廣為應(yīng)用。膜分離技術(shù)在飲用水凈化、工業(yè)用水處理、食品、飲料用水除菌、生物活性物質(zhì)回收、精制等方面都有廣泛應(yīng)用，并已迅速推廣到紡織、化工、電力、食品、冶金、石油、機械、生物、制藥、發(fā)酵等各個領(lǐng)域。在環(huán)境工程，特別是廢水處理方面有著廣泛的應(yīng)用前景。膜分離技術(shù)已與我們的生活息息相關(guān)。
醫(yī) 藥
膜分離技術(shù)在醫(yī)藥行業(yè)已得到了廣泛應(yīng)用。據(jù)歐共體統(tǒng)計，1999年膜技術(shù)在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用占全部膜產(chǎn)業(yè)的近40％以上。我國膜技術(shù)在醫(yī)藥行業(yè)的應(yīng)用發(fā)展也很快，主要用于腎透析、血液透析、除菌水、除熱源水、生物制品的滅菌、藥品生產(chǎn)中的分離濃縮、中藥有效成分的提取、雜質(zhì)的過濾等方面。
例如，膜技術(shù)可以很好地解決中藥藥酒沉淀問題。藥酒沉淀對藥酒的生產(chǎn)、質(zhì)量和市場銷售影響很大，是長期以來一直困擾藥酒生產(chǎn)企業(yè)的難題。以往所采用的諸多方法，如加入澄清劑，用不同的方式進行過濾、高速離心、冷凍等都未得到理想效果。因此許多企業(yè)采用延長儲存期的方法，而這種方法無疑會使投入資金大大增加。中國科學院生態(tài)環(huán)境研究中心在與中國北京同仁堂藥酒廠共同合作的“藥酒澄清和縮短藥酒儲存期技術(shù)與設(shè)備”的項目中，使用了膜分離技術(shù)，因為該技術(shù)是在常溫下進行的純物理過程，因此不會改變藥物中的有效成分，在去掉雜質(zhì)的同時，保持了藥酒的性狀口味和藥效，從而解決了這個中華老字號三百年來不能解決的沉淀問題。該技術(shù)和設(shè)備獲得了北京市科技進步二等獎。
水淡化、凈化和純水制備
在水資源再生方面、在廢水處理方面膜技術(shù)有著廣闊的應(yīng)用前景。海水和苦咸水淡化工程，地表水脫鹽、脫氟、制飲水工程，飲料的制取，膜分離處理過的水被有效去除了細菌、雜質(zhì)，反滲透技術(shù)和離子交換技術(shù)結(jié)合，可制備高質(zhì)量純凈水。日前，膜技術(shù)與生物技術(shù)結(jié)合形成的膜生物反應(yīng)器使污水回用成為可能，這對不可能帶很多水的載人航天飛船事業(yè)的發(fā)展有極其重要的意義。在水資源緊缺的中國，解決水問題，膜是一個很有效的手段。
食 品
在食品生產(chǎn)領(lǐng)域中，各種膜產(chǎn)品被廣泛運用，反滲透（RO）、納濾（NF）和超濾（UF）技術(shù)被運用于提純、濃縮、污水處理等各生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)中，例如，反滲透技術(shù)被用來去除鹽類及離子級物質(zhì)，納濾和超濾按分子的大小來分離各種物質(zhì)，RO和NF被用來對UF滲透液的再處理。經(jīng)過這些膜分離工序，我們吃到的食品才會有衛(wèi)生保證。
有許多好點子要一步步走下去
吳光夏研究員介紹道：“膜分離技術(shù)有很好的應(yīng)用前景，下一步我們要將膜分離技術(shù)與其他高新技術(shù)如自動化技術(shù)、粉碎技術(shù)、生物技術(shù)結(jié)合起來，形成有競爭力的產(chǎn)品，并要大量推廣到各個領(lǐng)域中，F(xiàn)今，納米技術(shù)也在突飛猛進的發(fā)展，這兩種技術(shù)可以有效地結(jié)合，給許多行業(yè)帶來新的契機。”吳光夏深有感觸地說：“中藥是中國的國粹，可日本非常重視中藥，很早就運用了許多新技術(shù)提高中藥品質(zhì)，幾乎要走到我們前面了，中國醫(yī)藥行業(yè)也要走向市場，與國際接軌，必須應(yīng)用膜技術(shù)等高新技術(shù)提高產(chǎn)品質(zhì)量，不能讓民族自豪感僅停留在歷史上。比如現(xiàn)在許多中藥只是切成小片，還需煮后服用，不煮有效成分出不來，煮了，一部分有效成分便會揮發(fā)，或因高溫而破壞了有效成分，研究小組的下一目標是將藥物成分超微粉碎，將藥物粉碎至納米級別的顆粒物，膜分離出納米級顆料物后，不用煮，直接服用人體就能吸收。”
路還長 時間卻不等人
這些年來中國膜工業(yè)發(fā)展很快，然而和發(fā)達國家相比，差距仍然很大。而人口、工業(yè)、水資源等問題，使中國成為膜工業(yè)需求的大市場。雖然，國外產(chǎn)品的成本比國內(nèi)高幾倍到幾十倍，中國膜產(chǎn)品在價格上有一定優(yōu)勢，但是由于規(guī)模較小以及質(zhì)量原因，中國膜生產(chǎn)企業(yè)尚難與外國公司抗衡。國內(nèi)市場的很大份額被國外公司占領(lǐng)，目前，令人遺憾的是反滲透膜市場已全被國外占據(jù)。中國膜工業(yè)與世界先進水平有一定差距，但有些技術(shù)中國尚處領(lǐng)先，在這種情況下，集中優(yōu)秀人才，采用先進技術(shù)，保證質(zhì)量，完善售后服務(wù)，中國還可能迎頭趕上。并且有必要規(guī)范國內(nèi)的膜市場，制定相應(yīng)的膜標準，確實提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高中國膜工業(yè)的競爭力，縮短與世界先進水平的差距。
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環(huán)保網(wǎng)”
