【正文】 發(fā)展中的大國，經(jīng)濟(jì)建設(shè)正處于全面發(fā)展時(shí)期，國家將可持續(xù)發(fā)展、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造與提升、西部大開發(fā)、海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展等作為發(fā)展的重點(diǎn)，這就意味著膜工業(yè)不僅擁有廣闊的現(xiàn)有市場，更存在著巨大的潛在市場。應(yīng)該指出的是，目前，我國一些地區(qū)和部門，在水處理技術(shù)的使用方面，仍沿襲著傳統(tǒng)方法。 膜技術(shù)是清潔生產(chǎn)的理想載體——訪湖北工業(yè)大學(xué)膜技術(shù)研究所所長萬端極教授 日前，記者采訪了多年來致力于采用膜技術(shù)、生物技術(shù)、化學(xué)技術(shù)集成工藝的湖北工業(yè)大學(xué)膜技術(shù)研究所所長萬端極教授。 萬端極教授指出，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。而這也對企業(yè)提出更高的要求：廢料最小化，污染預(yù)防，能源削減，無廢工藝。 他介紹說，清潔生產(chǎn)的方法就是采用先進(jìn)的技術(shù)對企業(yè)按照清潔生產(chǎn)的原則實(shí)施工藝改造，達(dá)到清潔生產(chǎn)的目的。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。 膜集成技術(shù)完成的工藝革命 萬端極教授介紹說，膜技術(shù)是全球公認(rèn)的綠色、節(jié)能的高新科技產(chǎn)業(yè)技術(shù)，它在涉及分離及其相關(guān)領(lǐng)域所帶來的革命堪與計(jì)算機(jī)對人類的影響相媲美。膜的應(yīng)用，幾乎涉及所有的工業(yè)領(lǐng)域，將帶來一次工業(yè)企業(yè)的工藝革命。因此，也對膜技術(shù)的應(yīng)用人員知識(shí)面提出了近乎苛刻的要求，通俗地講，從源頭解決企業(yè)污染問題，絕不能簡單地“腳疼治腳”，而可能需要“腳疼治頭”，從工藝的關(guān)鍵部位入手，才能達(dá)到既提高企業(yè)效益，又解決污染的目的。 膜技術(shù)成為可持續(xù)發(fā)展技術(shù)保證 談到國內(nèi)對膜技術(shù)應(yīng)用的問題上，萬端極教授深有感觸。因此，讓企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)了解膜技術(shù)應(yīng)用的好處往往就不是一件容易的事，因?yàn)檫@需要企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)具有長遠(yuǎn)眼光，并從企業(yè)、社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的角度來考慮問題。 　　 如果我們在各個(gè)車間就把它回收成為產(chǎn)品，不但提高了經(jīng)濟(jì)效益，重要的是污水沒有了。我們采取生物技術(shù)、化學(xué)技術(shù)和膜技術(shù)集成工藝，用于工序之中，企業(yè)效益提高了，污水也在創(chuàng)新工藝改造中悄無聲息的消失了?；诩{濾分離技術(shù)的優(yōu)越特性，其在制藥、生物化工、食品工業(yè)等諸多領(lǐng)域顯示出廣闊的應(yīng)用前景。 水處理：眾所周知，用反滲透技術(shù)可生產(chǎn)出純凈水，但反滲透技術(shù)耗能高，產(chǎn)水量低，且去掉了幾乎所有對人體有效力的微量元素。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，避免其對人體的危害。用納濾技術(shù)濃縮牛奶，不但可脫除牛奶中的鹽分，而且可脫除一些水分子的雜味物質(zhì)，使得這種濃縮牛奶口感較好。 調(diào)味脫色：將納濾用于調(diào)味液的脫色。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。用納濾就可以有效地對單糖、雙糖進(jìn)行分離，從而提高低聚糖的純度。 回收大豆低聚糖：在用酸堿法生產(chǎn)大豆分離蛋白中，會(huì)產(chǎn)生大量的乳清廢液。其納濾的透過液經(jīng)反滲透后成為純凈水，大大提高了水的利用率并減少了污染排放。 濃縮果蔬汁：果蔬汁經(jīng)采用反滲透為第一級濃縮，納濾為第二級濃縮后，可把果蔬汁的濃度提高到40176。這種膜法濃縮果蔬汁全保留了鮮果汁的成分。 分離氨基酸：利用納濾的荷電性可對分子量相差無幾的氨基酸進(jìn)行分離。 調(diào)節(jié)釀酒發(fā)酵液組分：為了提高低糖度葡萄汁釀酒的發(fā)酵效果，可用納濾技術(shù)調(diào)節(jié)各組分的含量，提高葡萄酒質(zhì)量。 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。什么是膜分離技術(shù)膜分離技術(shù) 膜分離是一種很新的分離方法，至少在35年前膜過濾還沒有被視為一種很重要的分離過程。其具有能耗低，單級分離效率高，過程簡單，不污染環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)，是解決當(dāng)代能源，資源和環(huán)境問題的重要新技術(shù)，并將對21世紀(jì)的工業(yè)技術(shù)改造起著深遠(yuǎn)的影響。它可以看作是兩相之間一個(gè)具有透過選擇性的屏障，或看作是兩相之間的一個(gè)界面。 二 如何對膜刻化和描述？ 某一特定膜的性能或效率通常用兩個(gè)參數(shù)表征，即流動(dòng)性和選擇性。（2）膜對于一個(gè)混合物的選擇性可用截留率R或分離因子α表示，其中：對于包括溶劑和溶質(zhì)的稀溶液，以Cf表示原料中溶質(zhì)的濃度，以Cp表示滲透物中溶質(zhì)的濃度，則 R=(Cf Cp)/ Cf對于氣體混合物，以X表示原料中溶質(zhì)的濃度，以Y表示滲透物中溶質(zhì)的濃度，則αA/B=(yA/yB)/(XA/XB) 三 如何把握膜過程？ 從宏觀角度看待該傳遞過程，膜被看成是一黑箱，膜結(jié)構(gòu)可視為界面，滲透分子或粒子在此界面上經(jīng)受摩擦力或阻力。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)力為主線來貫穿本章所涉及的膜過程。物質(zhì)會(huì)從高化學(xué)位區(qū)自發(fā)地?cái)U(kuò)散到低化學(xué)位區(qū)。我們本節(jié)以氣體分離為例了解以濃度梯度為推動(dòng)力的膜過程。降低膜孔徑，甚至使氣體的平均自由程變得大于孔徑，這種氣體流動(dòng)稱之為KNUDSEN流，此時(shí)即可實(shí)現(xiàn)對氣體混合物的分離。當(dāng)膜和壓差一定時(shí)，處于這種流動(dòng)狀態(tài)的氣流通過膜進(jìn)行分離時(shí)，分子量是決定膜通量的唯一參數(shù)。通常分離因子較低，只有通過一系列膜器組成的串級操作才能實(shí)現(xiàn)很高程度的分離。無孔膜中氣體擴(kuò)散最簡單的關(guān)系是FICK定律，即:J=D(dC/dx)穩(wěn)態(tài)下積分得：Ji=Di (Co,iCl,i)/l 濃度與分壓關(guān)系可以用亨利定律描述，即認(rèn)為膜內(nèi)濃度與膜外氣體分壓力之比為線性關(guān)系Ci=Sipi Si為組分在膜中的溶解度系數(shù)?，F(xiàn)用氣體分離膜主要有高分子材料（纖維素類聚合物，聚烯烴，聚砜等，現(xiàn)主要是聚酰亞胺，有機(jī)硅等），無機(jī)材料（Al2O3 TiO2 C SiO2 SiC）和金屬材料 （主要是稀有金屬，主要用于膜反應(yīng)器）。 （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)。11 / 1