【正文】 　　我們無(wú)法去追究是工業(yè)文明還是人口無(wú)休止的增長(zhǎng)，還是我們對(duì)自然資源索取的貪婪，反正我們已面臨著水的危機(jī)：早在70年代中期，由于眾多的河流遭到嚴(yán)重污染，全世界有70％的人無(wú)法保證衛(wèi)生、安全地用水。生物體內(nèi)，膜是不同組織間的屏障。擴(kuò)大應(yīng)用推廣領(lǐng)域，推動(dòng)國(guó)際間技術(shù)交流與合作。 萬(wàn)端極教授指出，工業(yè)“三廢”治理與生態(tài)環(huán)保的落腳點(diǎn)在工業(yè)企業(yè)的源頭預(yù)防，在工藝設(shè)計(jì)或工藝改造中不產(chǎn)生污染，企業(yè)就不需要再建污水處理廠，這是源頭治污的最佳選擇。 此外，納濾還可以脫除掉絕大部分農(nóng)藥、化肥、清洗劑等化工產(chǎn)品殘留物，避免其對(duì)人體的危害。我們本節(jié)以氣體分離為例了解以濃度梯度為推動(dòng)力的膜過(guò)程。 （1）氫氣的分離回收 合成氨的弛放氣，煉油的工業(yè)尾氣，石油化工中合成氣的調(diào)節(jié)。在許多情況下膜通量與推動(dòng)力之間的關(guān)系可用唯象關(guān)系式來(lái)表示，即： J=A(dX/dx) 其中A為唯象系數(shù)，(dX/dx)為推動(dòng)力 本章講授內(nèi)容 我們以不同的推動(dòng)力為主線來(lái)貫穿本章所涉及的膜過(guò)程。 脫除低聚木糖中的NaCI：：在酶法生產(chǎn)低聚木糖中，低聚糖含量低，且含有3%左右的NaCI，采用傳統(tǒng)的離子交換脫鹽及真空濃縮技術(shù)，需耗大量的酸、堿等，并造成環(huán)境污染。 濃縮果蔬汁：果蔬汁經(jīng)采用反滲透為第一級(jí)濃縮，納濾為第二級(jí)濃縮后，可把果蔬汁的濃度提高到40176。而納濾只截留分子量較大的色素，使植物蛋白、動(dòng)物蛋白中的氨基酸和香氣成分較好地保留住。 談到國(guó)內(nèi)對(duì)膜技術(shù)應(yīng)用的問(wèn)題上，萬(wàn)端極教授深有感觸。膜的應(yīng)用，幾乎涉及所有的工業(yè)領(lǐng)域，將帶來(lái)一次工業(yè)企業(yè)的工藝革命。膜分離技術(shù)集成工藝是實(shí)施工業(yè)企業(yè)工藝改造、完成清潔生產(chǎn)的支撐技術(shù)，適用于幾乎所有的工業(yè)企業(yè)，尤其是食品飲料、發(fā)酵、化工、制藥、中成藥等行業(yè)的工藝改造，從而降低成本、減少能耗、提高質(zhì)量、減少或杜絕污染。應(yīng)該指出的是，目前，我國(guó)一些地區(qū)和部門(mén)，在水處理技術(shù)的使用方面，仍沿襲著傳統(tǒng)方法。海水淡化、苦咸水淡化以及污水淡化，正是膜技術(shù)的強(qiáng)項(xiàng)。 中國(guó)膜技術(shù)至今已走過(guò)近40年歷程，作為一項(xiàng)高新技術(shù)，我國(guó)在研究方面并不落后，制作水平和工業(yè)化能力也正在前進(jìn)之中，與國(guó)際基本同步，成為僅次于歐美、日本的膜技術(shù)大國(guó)，其市場(chǎng)化的工業(yè)體系已經(jīng)形成，并成功地建立了一批示范工程?！　×?、制定生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)行業(yè)自律，規(guī)范行業(yè)行為，引進(jìn)競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制，推薦先進(jìn)技術(shù)和優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，堅(jiān)決淘汰落后技術(shù)和劣質(zhì)產(chǎn)品。反滲透膜和納濾膜作為主要用于水及其他液體分離膜，在分離膜領(lǐng)域占有重要地位。據(jù)預(yù)測(cè)，2030年中國(guó)人口將達(dá)到16億，屆時(shí)人均水資源量?jī)H有1750立方米，預(yù)計(jì)用水總量為7000億～8000億立方米，要求供水能力比現(xiàn)在增長(zhǎng)1300億～2300億立方米，全國(guó)實(shí)際可利用水資源量接近合理利用水量上限，因此開(kāi)發(fā)新的水資源如進(jìn)行海水淡化勢(shì)在必行，而目前采用反滲透膜進(jìn)行海水淡化是最經(jīng)濟(jì)而又清潔的方法。膜技術(shù)快速發(fā)展引來(lái)巨大商機(jī) 隨著全球水資源短缺情況的加劇，水資源開(kāi)發(fā)、工業(yè)和飲水處理、廢水處理及再利用成為各國(guó)研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)，而膜分離技術(shù)正是目前國(guó)內(nèi)外普遍采用的凈化技術(shù)。高速發(fā)展的膜分離技術(shù)膜分離技術(shù)起步于本世紀(jì)六十年代，至今不過(guò)三十多年，但由于它具有分離過(guò)程無(wú)相態(tài)變化，基本在常溫下進(jìn)行，特別適用對(duì)熱敏感物質(zhì)的分離過(guò)程屬物理變化或物化變化，分離范圍可以從小分子到大分子；從細(xì)菌到病毒；從蛋白質(zhì)、膠體到多糖；分離過(guò)程僅僅是簡(jiǎn)單的加壓輸送，易自控、占地面積小等特點(diǎn)，特別是與其它如蒸餾、冷凍、萃取等分離方法比較，節(jié)能效果顯著，因此受到各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的高度重視。有專(zhuān)家預(yù)言，膜技術(shù)及與其它技術(shù)集成的技術(shù)將在很大程度上取代目前采用的傳統(tǒng)分離技術(shù)。 　　另外，近年來(lái)我國(guó)廢水、污水排放量以每年18億噸的速度增加，全國(guó)工業(yè)廢水和生活污水每天的排放量近1．64億噸，其中約80％未經(jīng)處理直接排入水域。　　膜材料從初期單一的醋酸纖維素非對(duì)稱(chēng)膜發(fā)展到表面聚合技術(shù)制成的交聯(lián)芳香族聚酰胺復(fù)合膜，操作壓力也擴(kuò)展到高壓（海水淡化）膜、中壓（醋酸纖維素）膜、低壓（復(fù)合）膜和超低壓（復(fù)合）膜，80年代以來(lái)又開(kāi)發(fā)出多種材質(zhì)的納濾膜。膜市場(chǎng)需求空間大據(jù)中國(guó)膜工業(yè)協(xié)會(huì)根據(jù)近幾年膜工業(yè)發(fā)展速度和經(jīng)濟(jì)建設(shè)的需求分析預(yù)測(cè)：2005年，我國(guó)膜市場(chǎng)需求將達(dá)50億元以上，2015年，膜市場(chǎng)需求可望超過(guò)200億元，將占到世界總量的10～15％——— 　　20世紀(jì)80年代中期以來(lái)，膜技術(shù)進(jìn)入全面發(fā)展階段，研究開(kāi)發(fā)出了以空氣為氣源的膜法富氧技術(shù)；用于低分子切割的納濾膜技術(shù)；高通量、高脫鹽率的反滲透復(fù)合膜技術(shù)；用于有機(jī)溶劑分離的滲透汽化技術(shù)和用于微濾和超濾的無(wú)機(jī)膜分離技術(shù)等，這一切為膜分離技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。形成大、中、小相關(guān)企業(yè)的技術(shù)梯隊(duì)，并組成了中國(guó)膜工業(yè)協(xié)會(huì)，已從投入期走向成長(zhǎng)期，我國(guó)膜工業(yè)迎來(lái)了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)代。此外，分質(zhì)供水也將是未來(lái)幾年里國(guó)內(nèi)飲用水發(fā)展的方向。已經(jīng)沒(méi)有太多的時(shí)間來(lái)供我們走彎路了，新技術(shù)在前，此時(shí)如不抓住，造成的后果將是整體落后。 　　 這些其實(shí)就是現(xiàn)今社會(huì)追求的可持續(xù)發(fā)展的具體實(shí)踐。萬(wàn)端極教授指出，膜技術(shù)集成工藝改造對(duì)每個(gè)企業(yè)都是個(gè)性化的過(guò)程，由于每一個(gè)行業(yè)、每一個(gè)企業(yè)乃至每一個(gè)產(chǎn)品應(yīng)用膜時(shí)，配套選型、工藝參數(shù)及維護(hù)方法都不一樣，采用生物技術(shù)、化學(xué)技術(shù)的結(jié)合也不一樣，而且應(yīng)用膜技術(shù)的工藝改造絕不是在原有工藝上的小修小補(bǔ)，需要對(duì)原有工藝流程進(jìn)行再造，這就需多學(xué)科、多專(zhuān)業(yè)的技術(shù)支持才能完成。膜技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用并取得巨大效益，而國(guó)內(nèi)特別是內(nèi)地不少企業(yè)對(duì)膜技術(shù)的認(rèn)識(shí)則還停留在單純的技術(shù)層面，較少?gòu)钠髽I(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)利益角度來(lái)認(rèn)識(shí)，甚至無(wú)法從企業(yè)找到一位膜技術(shù)專(zhuān)業(yè)工程師。納濾還可脫除掉焦糖色素中的亞銨鹽和不良?xì)馕?。Bx，從而使膜法高度濃縮果蔬汁成為現(xiàn)實(shí)。而采用納濾加洗濾的方法則可脫除95%以上的NaCI，使低聚糖的含量達(dá)到80%以上，且大大降低了耗能和污染排放。第一節(jié)，我們討論濃度梯度為推動(dòng)力的膜過(guò)程，例如氣體分離，全蒸發(fā)，透析等；第二節(jié)，我們討論壓力梯度為推動(dòng)力的膜過(guò)程，例如微濾，超濾，反滲透等；