反渗透系统优化设计与运行
上QQ阅读APP看本书,新人免费读10天
设备和账号都新为新人

1.2 膜工艺技术的历史

渗透现象很早即被人类所发现,而反渗透膜技术是20世纪后半叶以来得以迅速发展的新型水处理及化工分离技术。法国学者阿贝·诺伦特(Abbe Nollet)早在1784年就发现水能够自发地扩散到装有酒精的猪膀胱内,从而首次揭示了膜分离现象。1864年Schmidt用牛心包膜提取阿拉伯胶的过程堪称世界上的首次超滤试验。1907年Bechhold制取了多孔火棉胶膜,并发表了首篇微滤膜研究报告。19世纪发现的Fick定律促进了膜扩散与渗透压的研究,20世纪20年代Vant Hoff与J·W·Gills建立了稀溶液理论以及渗透压与其他热力学性能间的关系,为渗透现象的研究奠定了理论基础。

1953年美国佛罗里达大学的C·E·Reid发现了醋酸纤维素具有的良好半透性;1960年美国加利福尼亚大学的Yuster,Loeb与Sourirajan制成了第一张高脱盐率、高透水率的非对称型醋酸纤维素膜,为反渗透技术的工业化奠定了基础。1964年美国通用电气公司制成了卷式反渗透膜组件,1965年美国加利福尼亚大学研制出管式反渗透膜组件。20世纪70年代初美国杜邦(Dupont)公司研制出芳香聚酰胺材料中空式反渗透膜组件;80年代初出现了芳香聚酰胺复合型卷式膜;90年代初开始反渗透技术在全球进入了更加广泛和高速的开发与应用时代。进入21世纪以来,反渗透膜产品进入了更大规模工业化生产阶段。

我国1958年开始进行离子交换膜技术的开发,1966年与1975年分别开始反渗透与超滤膜的研究与开发。国家自“六五”计划以来,持续在膜技术特别是反渗透技术领域投入了大量人力与资金进行技术与产品开发,并相继在杭州海洋二所与天津工业大学建立了两个重点研发与生产基地,使国产反渗透膜技术开发取得了巨大进展。随后的辽宁兴城8271厂、江苏常州能源设备总厂、河北石家庄阿欧环境技术有限公司等企业引进设备与技术生产反渗透膜,而目前的北京时代沃顿科技有限公司、浙江杭州北斗星膜产品有限公司等十余家国内知名企业在反渗透膜技术的开发与膜产品的制造领域做出了显著贡献,目前已经占有超过了10%的国内市场;而海南立升、天津膜天、山东招金及北京坎普尔等国内大量超微滤厂商的产品已经相当成熟,不仅在国内占领了大半市场,并早已打入东南亚及其他国际市场。