院士话题江苏科技信息膜技术!!国民经济!可持续发展的重要技术!!"#$%&’(()!"#$%$&’$()*+,!"#!-$./,01234$($6:;9$<=$>9/?@ABC6DE:*FGFHIJKLMN:OPQRSSKL?L@A_BL?b"CYZ[:6\;9^LDE?FGHYTMno?QR4+I??óX6\QR(fLDE?4EJ6\OP4+L+X?4K2--ì4?6\NOLML¨25YTM?èD[NO?4PáQíR)--SL!"ˉ89?T4??U?VW?4XYZ?[\2--?]L^(_067k89‘a[\)’.?]L?b?*?7?:Uícdpx$.μLe)&μéê??VkUfgOí?T4hé4?i5lN:OPXjk}l)μL5lNOmnk}lop}lq)μLdeVNOrn4}s2μL(5tuv[:6DqhOPXj4}s)μL(5M6DqhNOrn4}s)μL5lNOUvwxNOl)μLVkUfNOmnk}l4μí???i#?#&@#)-@$-@A@B)>C&将是苦咸水%海水淡化的标准技术"可有效地缓解我国资源性缺水危机#反渗透法海水淡化吨水成本已降到;元左右"与’南水北调(有相当的竞争力"而水质直接达到饮用水标准#目前"世界上淡化水日产量约6)888万$"占世界人口39;8的地区是靠这6一淡化水生存和发展的"这一依赖程度还在不断地扩大#3DDE年我国舟山嵊山岛用国外的膜组件建成日产量;88$6的海水>C淡化示范站"3DDD年在长海大山岛建成日产量3)888$的海水>C6淡化站#2888年底"分别在山东长岛和浙江嵊泗建成日产量3)888$的海水6>C淡化示范工程#之后"威海和大连的话能电厂也都分别建了日产量2)888$6的海水>C淡化站"接着"山东荣成和大连石化分别建成了日产量;)888$的6海水>C淡化站#预计到2838年海水淡化产水总量达到日产量E8F388万$"年产值达到68G;8亿元"使海水淡6化成为我国沿海地区供水安全保障体系的重要组成部分"成为世界海水淡化产业大国#我国城市的缺水量与我国城市生活污水排放量基本相当"如果城市污水能够完全回用"则城市缺水问题将能够得到充分缓解"膜及其集成技术可以实现这样一个目标#目前"城市生活污水处理一般采用活性污泥法"只能达到排放标准"不能回用#利用膜生物反应器$"#$%&’(#)HA-&#’+I-&B)"H>&"将膜分离与生物降解结合在一起"出水水质可以达到中水标准"使水资源得到再生#"H>技术在环境过程中的应用"主要是采用超滤和微滤对生活污水进行处理#在生活污水处理方面"主要涉及城市污水%楼宇污水%公厕污水%污水厂升级改造以及其他有回用要求的污水处理场合#天津清华德人环境工程有限公司在国内率先将"H>技术应用于城市节水系统中"目前有多个项目已经建成"并取得了显著的环境和经济效益#该公司中空纤维膜反应器污水处理系列产品范围为日处理;J3)888$6"主要应用于机场%车站%工矿%企业%宾馆酒店%住宅小区%医院%写字楼等污水回用工程#其中青岛流亭机场中水回用工程处理量最大"为日处理2)E88$6#北京为申办2885年奥运会而全面改造城市厕所"该公司设计了循环水冲厕装置$日处理量;I&#目前"北京长安街288座厕所得到改造并投入运营#据估算"用膜生物反应器处理污水的成本合343元人民币9I水"以北京目前平均水价;元9I计"社会效益和经济效益可同时体现"是我国未来城镇化发展的重要支撑技术#若进一步采用纳滤和反渗透技术"中水可以净化为饮用水#法国巴黎已经采用纳滤膜技术建立了3:万I9日的饮用水净化装置"为;8万人提供生活用水"英国伦敦建设的37万I9日的超滤装置为E;万居民提供优质饮用水#与传统的水处理技术相比较"膜法水处理技术有着明显的优势*产水水质更好!运行成本低!操作简单!摆脱了酸碱的使用及其带来的污染+目前"我国正在加紧研究采用膜技术的新一代自来水厂+#""&’$%我国能源结构极不合理!供求矛盾逐年恶化+我国能源供给煤炭占E;K"石油占28L"造成生态环境的严重破坏!万方数据("#)!"#$%&&’院士话题江苏科技信息和石油资源的短缺!天然气资源的充分利用是我国能源结构调整的重要措施!天然气的"西气东输#工程要解决的核心问题是天然气的脱水和脱除!"#$$#%%传统的处理办法设备庞大%投资高%运行费用大%难以承受%尤其是海上天然气开采%由于平台的面积限制根本无法实现!膜技术用于天然气净化具有占地少$投资省$成本低的优势%其研究与应用必将对我国天然气的综合利用产生重大影响!对催化合成过程而言%!"#通常是催化剂的毒性物质%因此%以煤为龙头的合成气必须预先净化!传统的净化$精制工艺%如采用铜氨液和低温甲醇洗涤法等脱除!"#%存在工艺流程长$设备多$能耗较高等缺点!目前新开发的纤维素类膜材料%具有优越的!"#气体渗透选择性能%!"#的渗透速率高于$#渗透速率数十倍%而且经膜分离净化后的合成气仍保持原有压力不变%可以节省合成气再压缩的大量能耗%这一特性使得纤维素膜在以煤为龙头的合成气化工等领域具有广阔的应用前景!随着国际原油价格不断攀升%替代能源研究开发的重要性已经引起了各国政府和集团的高度关注!在诸多替代能源中%燃料乙醇优势明显%开发燃料乙醇已经被公认为是一种有效调节能源结构的重要举措!传统生产乙醇的方法是把生物质发酵以后形成的发酵液%经过普通精馏和恒沸精馏%得到&&’()的乙醇!其主要缺点是生产不连续化%乙醇和水的分离能耗高%导致成本高!因此%降低成本成为进入市场的关键!如果将膜生物反应和膜渗透汽化技术耦合改造传统生物质发酵法制备高纯度的乙醇%能够将乙醇及时移出发酵区%不但实现连续生产%而且可以提高发酵效率%据测算%可提高反应器生产效率*+,(-倍%同时可节能&-.以上!据估计%到#-#-年%我国燃料乙醇将超过千万吨!采用膜生物反应器连续发酵技术和渗透汽化提纯乙醇技术相结合%对保障我国能源安全和经济持续发展具有重要的战略意义!!""!"#$近年来%我国每年排放污水量约/--0,--亿1%其中工业与生活污水几乎各占一半%经处理排放的仅占2,34#56!由于污水到处横流%我国七大水系目前有近一半河段被污染%水环境严重恶化!另外%我国的多数油田已进入二次$三次采油期%并出现一些低渗透油田%油田回注水处理已成为制约我国石油工业发展的重要技术问题!大量的实践证明膜技术是先进的工业污水治理技术%已在石油化工废水$冶金行业$造纸废水$食品废水$纺织印染废水$印钞废水以及其他工业废水处理中发挥了重要的作用!例如%在冶金行业%冷轧乳化液废水处理是一个难题%传统的化学破乳方法已经不适应严格的环境治理要求%但将陶瓷超滤膜用于轧钢乳化液处理中%可有效实现油水分离!上海宝钢公司在#555年采用陶瓷膜分离技术&年处理量为7万1$油截留率&&8&9$水回收率大于&-9$油回收率为年2#-1’%废水处理成本大幅度下降%产生了良好的经济和环境效益!目前%国内主流钢厂基本都采用了陶瓷膜技术!值得指出的是膜技术处理的污水回用可作为工业冷却水$锅炉用水$灌溉用水$建筑用水和市政用水等%将产生显著的社会$经济和环境效益!在除尘及废气控制与资源化方面%膜技术起到了关键作用!气体中固态粒子的脱除$回收一直是工业粉体生产$废气排放$环境保护的重要问题!先进的多孔陶瓷膜分离技术为气:固分离提供了一条高效的技术路线!陶瓷膜除尘效率高%除尘率一般可超过&&;,