谈谈反渗透膜(Reverse osmosis)

Welkin — Fri, 20 Nov 2009 17:55:30 +0000

反渗透英文名为reverse osmosis，缩写为RO，中文又有叫做逆渗透，不过我还是习惯反渗透的叫法。

接触反渗透膜是在2006年初，那时候刚刚入职一家排名靠前的反渗透膜制造生产的美国公司做反渗透膜的研发工作，当时的主要工作是膜材料和膜配方的设计和研究。对于膜分离过程来讲，膜是心脏，膜材料又是膜的根本，膜材料决定了膜的很多本质性质，成膜过程亦是非常关键，也就是生产制造中膜的生产工艺。

反渗透膜主要分为这么几类：一是海水淡化SWRO膜，二是苦咸水淡化BWRO膜，包括常规压力的RO膜和低压LP或者低能量LERO膜两类，三是家庭用RO膜，超低压比较多。当然也还会有诸如低污染RO膜，抗氧化RO膜等，这些还是包括在前面三类当中，只不过由于膜材料改性衍生出来的具有某种特定功能和用途的RO膜种类。

国际上生产RO膜供应商主要有陶氏化学DOW FilmTec、日东电工美国海德能Hydraunautics、美国通用电气GE Osmonics、日本东丽Toray、韩国世韩等等，这些公司占有的市场份额较大，膜的质量属FilmTec和Toray的最好，但是Toray的市场份额并不高。据报道Toray已经联手蓝星公司在北京建立生产车间，准备大手进攻反渗透膜市场。另外还有很多小的公司，比如美国这边的SepRO，Pall（本身不小，但RO份额小）等等。中国现在RO膜的老大是北京沃顿（汇通源泉）公司，另外还有长沙的威灵顿，杭州的北斗星，深圳的惠灵顿（好像是CA类？其他都是聚酰胺类）等等。反渗透膜生产的入门门槛较高主要是因为生产线投资较大，而且往往国内引进的生产线又是美国这边淘汰的落后生产线，国内引进后若不进行消化并改进，是很难占领市场份额的。不过个人感觉其技术倒不是什么非常高深和奥秘，可能是我已经熟悉一些罢了。

上面谈到的主要都是聚酰胺polyamide类的反渗透膜，属于第二代。第一代则是醋酸纤维素CA类的。今年的ACS将化学成就奖颁发给陶氏Filmtec的两名研发人员，主要是奖励他们在聚酰胺膜化学方面的卓越成就。我个人感觉第三代RO膜应该属与纳米复合膜（Polyamide nanocomposite membrane）TFN，还是基于聚酰胺，但是在成膜过程中加入了亲水性纳米沸石，使得膜的渗透性能大幅提高。据悉TFN膜即将商品化，他们的中试结果表明通透性能为现有SWRO的两倍，脱盐率保持不变。但是个人认为他们的TFN膜的推广和占有市场份额将是一个很长的过程。现有水处理工艺流程如果要采用他们的膜，则由于通量的改变需要重新设计工艺流程，市场推广并不是那么容易，如果是新客户，还是多少会质疑膜的稳定性和可靠性的。可能新技术的推出都会是这样的吧。

不过就水处理和海水淡化来讲，RO的应用会原来越广的。

Nanocompoiste SWRO membranes

Welkin — Tue, 10 Nov 2009 18:31:36 +0000

Veolia Water Solutions & Technology has entered in a five-year partnership with California’s NanoH2O to jointly explore opportunities for a new, higher flux SWRO membrane product. Under the agreement, which is best characterized as a technology partnership, NanoH2O
will supply its 8-inch diameter nanocomposite seawater elements to Veolia Water Solutions for use in SWRO projects.
The new membrane technology was originally developed by UCLA professor Eric Hoek before NanoH2O took over its commercialization three years ago. Since then, the company’s scientists have hand-cast more 8,000 membranes for bench testing and have pilot tested its four-inch diameter elements in a SWRO pilot unit for two years at Port Hueneme, California.

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