膜技術作為水處理行業(yè)的新興技術，在近幾十年來得到了長足的發(fā)展。津膜科技作為膜處理領域的上市新貴，自上市以來，增加技術研發(fā)投入，加大市場開拓力度，在激烈的市場競爭中保持自身的行業(yè)領先地位并持續(xù)創(chuàng)造佳績。在“2013（第七屆）環(huán)境技術論壇”上，天津膜天膜科技股份有限公司工程師王海濤站在膜廠商的角度，分享了對膜產品發(fā)展的思考，他指出，膜技術的快速發(fā)展一方面取決于膜分離技術的自身優(yōu)勢，即有濃縮和分離的雙效性及操作簡單、無污染的特點，另一方面取決于膜分離技術的支撐材料的優(yōu)勢。

在談到膜材料的分類時，王海濤指出，膜材料分為有機高分子材料和無機材料，其中以前者占主流，主要包括醋酸纖維素(CA)、聚醚砜(PES)、聚丙烯晴(PAN)、聚乙烯(PVC)、聚偏氟乙烯(PVDF)等。同時，他指出，PVDF具有耐熱性、化學穩(wěn)定性、耐輻射性和良好的物理機械性能，同時具有高抗污染性、耐酸堿、抗氧化、單位膜面積水通量大、低壓運行等優(yōu)點，目前已成為一類類性能優(yōu)異的分離膜而被廣泛應用。

圖為 天津膜天膜科技股份有限公司工程師 王海濤

膜產品性能取決于哪些方面呢？

膜材料、制膜工藝及膜組件結構

膜材料的不同以及制膜工藝的不同將直接影響膜絲的產品性能，同時，膜組件的結構也在一定程度上決定了膜產品的性能，而膜產品的性能同時也決定了其適合應用的領域，王海濤指出，以中空纖維膜為例，由于其能夠自支撐，且膜絲在膜組件中的填充密度高，可進行反洗、氣洗等工藝操作，被廣泛應用于水處理行業(yè)。其中，超濾、微濾中空纖維膜組件由于其過濾精度的不同，被廣泛應用于市政污水、供水、石油化工廢水處理及食品行業(yè)廢水的濃縮、提純和分離等。

有哪些膜紡絲工藝呢？

溶液紡絲法（NIPS）、熔融紡絲法（TIPS）和復合紡絲法

王海濤介紹了三種膜紡絲工藝，首先是溶液紡絲法，即濕法紡絲，是目前比較主流的紡絲工藝，常見的PVDF、PES、PVC均采用該工藝制成，代表的廠商有陶氏、西門子、諾瑞特、瑩格、津膜科技和立升。該法制成的膜具有疏松的支撐層和致密的過濾層，從而膜阻力小、通量大，且因表面孔徑小，抗污染性能較好；其缺點是縱向拉伸強度和徑向抗壓力較差，在工程環(huán)境惡劣狀況下容易出現(xiàn)斷線的情況，較適合用于浸沒式膜過濾；

其次是熔融紡絲法，即熱致相轉化膜方法，主要成膜材料是PVDF，主要代表的制膜廠商是旭化成。其優(yōu)點是膜強度較高，同時也存在膜阻力較大、表面孔徑較大、抗污染性能稍差的缺點，較為適用于壓力式膜過濾；

第三是復合紡絲法，它是一種異質涂覆的方法，以滌綸織物等材料為增強體進行的表面涂覆，涂覆材料是PVDF，代表常模有三菱、GE以及碧水源。由于支撐層存在，該法制膜的強度高，但也存在內外層剝離的風險，較適用于MBR工藝。

如何實現(xiàn)膜工藝的優(yōu)化組合？

——同質增強型中空纖維膜

怎么樣才能結合溶液紡絲法優(yōu)異的分離性能和抗污染性能以及熱致相分離法優(yōu)異的力學性能呢？王海濤表示，目前津膜科技已研發(fā)成功了結合這兩種膜產品特點的同質增強型中空纖維膜。其具有采用熔融法紡制的多孔的支撐層，層賦予產品優(yōu)異的力學性能；具有濕法紡制的分離層，賦予產品良好的截留精度與抗污染能力，孔徑達0.03~0.05微米；同時，支撐層與分離層之間具有很好的界面結合層，可有效避免皮芯分離的問題。

膜廠商如何優(yōu)化膜產品在工程中的應用？

從膜產品本身改進、優(yōu)化膜產品結構、采用集成化膜單元、配套適合的輔助系統(tǒng)和運行工藝

王海濤指出，膜生產廠商不僅從膜產品本身對膜進行改進，同時，也通過優(yōu)化膜產品的結構，從而使膜向大通量、低能耗、耐污染方向發(fā)展。決定膜產品結構特性的因素主要包括組件的長度與直徑、進出水方式、膜絲在組件內的填充方式和密度以及膜組件內部的布水結構等。

膜廠商開發(fā)各種膜組件并將其應用于不同領域，王海濤介紹到，“每個膜產品不是以單一的形式應用于工程當中的，膜廠商會通過集成化的單元模式將膜產品應用到工程當中，集成化膜單元可以實現(xiàn)降低工程安裝難度、提高膜填充密度、減少占地面積，同時，實現(xiàn)產能最高化，降低工程投資成本。”

另外，王海濤指出，單純的膜組件產品是不能在現(xiàn)有水處理工程中大規(guī)模應用的，其應該包含膜組件以及輔助系統(tǒng)和配套運行工藝，如：管路、泵、閥門、儀表、自動控制系統(tǒng)、機架等輔助系統(tǒng)。另外，合理的膜運行工藝也是實現(xiàn)大規(guī)模應用的必須條件。目前，主流膜分離工藝包括連續(xù)膜過濾系統(tǒng)、浸沒式膜過濾系統(tǒng)等。

最后，王海濤總結到，優(yōu)化膜產品在水處理過程中的應用效果主要有以下三個方面：一是研發(fā)新型的膜材料和制膜工藝，根據(jù)不同的使用條件開發(fā)不同過濾精度的膜產品，高強度、大通量以及耐污染的膜絲是水處理過程的最終需求。二是優(yōu)化膜組件結構，充分發(fā)揮膜絲的過濾性能，合理、高集成化的膜單元將有利于降低投資成本。三是根據(jù)使用條件的不同，配套適合的膜組件運行工藝，保證膜產品的高效、穩(wěn)定運行，實現(xiàn)運營成本投入的最低化以及高標準的產品水質。

編輯：朱麗娜