第一節(jié) 中空纖維膜技術發(fā)展現(xiàn)狀
“十五”期間應用技術得到大發(fā)展。在海水苦咸水淡化方面,我國已成功建成了日產(chǎn)千噸級反滲透海水淡化工程和日產(chǎn)1.8萬噸級反滲透高鹽量苦咸水淡化工程,萬噸級反滲透海水淡化項目和萬噸高硬度苦咸水淡化項目即將啟動;在飲用純凈水制備方面,支撐并形成了一個頗具規(guī)模的新興水工業(yè)。在工業(yè)用水、純水和超純水制備及物料濃縮等方面,也得到大面積推廣,并正向廢水處理方向發(fā)展。
第二節(jié) 中空纖維膜技術發(fā)展困境及對策
1、我國膜生產(chǎn)與世界的差距不在技術上,而是在產(chǎn)業(yè)規(guī)模上。造成這種局面的原因:
1)因為沒有產(chǎn)業(yè)化基地,許多 研究 成果,包括具有自主知識產(chǎn)權的成果無法進行大規(guī)模推廣應用;
2)許多企業(yè)急需工業(yè)化的技術成果,以提高產(chǎn)品的檔次和市場競爭力,但卻苦于找不到拿來即用的商業(yè)化項目或產(chǎn)品。
2、我國膜工業(yè)科技發(fā)展要點
1)對在我國以工業(yè)化應用的膜技術,如微濾、超濾、反滲透和氣體分離膜等,要加大開發(fā)力度,提高產(chǎn)品質量,形成規(guī)模效益。以解決膜材料和制膜技術為核心,突破復合反滲透膜的制備技術,使產(chǎn)品達到國際先進水平;進行 行業(yè) 規(guī)劃 和科技開發(fā),提高國產(chǎn)超濾膜的技術檔次,保持較高的市場占有率;在膜法提氫、膜法富氧、膜法富氮等技術已成功實現(xiàn)工業(yè)化應用的基礎上,向天然氣凈化、水蒸氣、二氧化碳和有機蒸氣分離方面發(fā)展,并將應用領域從目前的廢舊資源的回收利用擴展至環(huán)境保護、工業(yè)制氣及凈化等領域;將氣體膜分離技術從已有的處理高壓、高濃度、簡單組分的氣源向低壓、微量、高溫、復雜組分的方向發(fā)展。
2)對國外已工業(yè)化應用,而我國尚處于中試 研究 階段的膜技術,如納濾膜突破復合納濾膜的技術,要加快無機分離膜示范工程及技術中心的建設,促進技術的推廣應用,實現(xiàn)無機超濾膜的工業(yè)化生產(chǎn);把滲透汽化膜作為膜材料垢 研究 重點,在完成醇/水分離的基礎上,積極擴展至有機物/有機物分離的膜材料和膜過程 研究 。
3)對國外起步不久,尚有 研究 開發(fā)意義的課題,如膜催化、膜反應器以及膜蒸餾、膜萃取、膜與生物技術等新膜過程及集成膜過程、雜化膜過程的 研究 ,都要分工進行探索,以建成高素質的科研隊伍,尋求我國技術的新增長點。
第三節(jié) 中空纖維膜技術發(fā)展趨勢
中空纖維膜科學技術是上世紀五十年代在國際上蓬勃 研究 與開發(fā)應用的高科技產(chǎn)業(yè)技術,它有很高的技術密集程度和產(chǎn)品增值度。膜材料的用途相當廣泛,如醫(yī)療器械、生物醫(yī)藥工程、食品、飲用水、環(huán)境保護等。尤其在醫(yī)學、生物工程領域,它的前景相當樂觀。這主要歸功于它的科技含量高、市場容量大、競爭對手少、 行業(yè) 壁壘高。對于納濾和反滲透膜,主要發(fā)展方向在于提高膜的通量,提高脫鹽率(或分離效率),降低操作壓力,提高耐氧化、耐生物及抗污染能力。高強度中空纖維膜的生產(chǎn)是一種趨勢,在血液凈化領域、物質的分離提純、水凈化處理等方面,都要求膜有足夠的強度。目前國內(nèi)市場上使用的血液透析系列產(chǎn)品大都采用進口的產(chǎn)品,國內(nèi)自行紡膜的企業(yè)僅有一家,但目前仍處于小規(guī)模的生產(chǎn)狀態(tài)。中空纖維式超濾膜的制備:超濾膜的制備方法很多,而中空纖維超濾膜主要采用相轉換法。相轉換法主要有浸漬凝膠法、溶劑蒸發(fā)凝膠法和溶出法等。目前商品化的中空纖維超濾膜主要采用浸漬凝膠法制備,制膜過程大致可分為七個步驟:
1、將制膜材料溶入特定的溶劑中,并根據(jù)需要加入相應致孔添加劑;
2、通過攪拌使膜材料充分溶解,而成為均勻的制膜液;
3、過濾去掉未溶解的其他雜質;
4、脫除溶液中微細的氣泡;
5、在紡絲機中用特制的噴絲頭擠出形成中空狀原纖;
6、使原纖中部分溶劑蒸發(fā);
7、將原纖漬于對膜材料是非溶劑的凝固浴中(通常是水或水溶液),液態(tài)原纖立即凝固成固態(tài)中空纖維;
8、后處理使中空纖維具備某種固有性能。