膜蒸馏脱盐技术-
膜蒸馏技术
近年来，随着膜分离技术的快速发展，反渗透膜技术(RO)逐渐成电力、冶金等部门工业废水和循环水深度回用处理的首选技术。
但是反渗透膜技术的产水率一般只有75％，其浓水的处理与排放问题日益突出。
目前解决反渗透排放浓水主要采用的有三种方案：(1)浓水经冲洗多介质过滤器后排放；(2)对排放水集中回收处理，利用石灰软化法等去除钙镁硬度，处理后再利用或达标排放；(3)直接结合生产工艺状况综合利用。
但是这些方法都没有彻底解决问题，对浓水的利用率很低，甚至造成对环境的二次污染。
因此开发高效的浓盐水处理过程，以弥补RO等处理过程的不足，以实现节水减排，具有重要意义。
减压膜蒸馏(VMD)是将膜技术与传统蒸馏技术结合的一种新型膜分离过程。
具有操作温度低、设备简单，对无机盐、大分子等不挥发物的截留率可达100％，可实现高浓度溶液的处理等优点。
膜蒸馏（Membrane Distillation，简称MD）是近十年得到迅速发展的一种新型高效的膜分离技术，是以疏水性微孔膜两侧蒸汽压差为传质推动力的膜分离过程。
膜蒸馏过程区别于其他膜过程的特征是：膜是微孔膜；膜不能被所处理的液体浸润；膜孔内无毛细管冷凝现象发生；只有蒸汽能通过膜孔传质。
膜不能改变操作液体中各组分的汽液平衡；膜至少有一侧要与操作液体直接接触；对每一组分而言，膜操作的推动力是该组分的气相分压梯度。
同其他的分离过程相比，膜蒸馏具有以下优点：①截留率高（若膜不被润湿，可达100％）；②操作温度比传统的蒸馏操作低得多，可有效利用地热、工业废水余热等廉价能源，降低能耗；③操作压力较其他膜分离低；④能够处理反渗透等不能处理的高浓度废水。
EDI是英文Electrodeionization的缩写，中文全称为“连续电去离子技术”，其主要用于替代传统混床技术。
超纯水的生产在过去的二十年间，在成本、环境及品质等因素的驱动下，其供水系统发生了许多变化，特别值得一提的是，目前存在一个明确的方向，就是减少对离子交换工艺的依赖性，以便尽可能减少化学药品的使用，并提高产水量。
真空膜蒸馏技术在盐水淡化中的应用
１ ４ 真 空式膜 蒸馏 ．
真空式膜蒸馏 （ ＭＤ） 在膜冷侧下游端采用低压 ， Ｖ 中， 在膜组 件的外侧进行透过液的浓缩。Ｖ Ｄ虽然起步 晚于其他三种膜蒸 Ｍ 馏技术 ， Ｖ 但 ＭＤ在料 液浓 度较 高时仍能保 持较 高渗 透通量 ， 且 截 留率基本达到 １０ ０ ％ 。 因此 ， ＭＤ过 程可 望应用 于高 浓度 Ｖ
浓 缩 至 过 饱 和 状 态 的浓 缩 液 。
不是直接在透过液 中冷却 。Ａ Ｍ Ｇ Ｄ一大缺 陷是空气缝 隙所产生
的额外阻力会降低传 质速 率 ， 因此其 通量低 于其他膜 蒸馏 形式
的膜通量。另一个缺 陷是 由于冷却 面得存 在 ， 膜组件 的设 计和 制作变得相 当的复杂 ， 应用实 际上 是局 限于板框 式和卷 式膜 其
摘 要 ： 真空膜蒸馏技术是一种新型的膜分离技术 ， 真空膜蒸馏技术具有截留率高、 成本低 、 设备简单、 操作容易、 能耗低等优
点 。本文综述真空膜蒸馏技术盐水淡化 中的影响因素 、 机理 以及存在 的问题 ， 并指 出真空膜蒸馏技术在盐水淡化中的应用前景 。
关键 词 ： 真空膜蒸馏 ； 盐水淡化； 应用
组件 。
１ ３ 吹扫 气膜 蒸馏 ．
吹扫气膜蒸馏（ Ｇ Ｓ ＭＤ） 的结构 能获得较 低 的传 质阻力 和相
对较小的传热损失 。Ｓ ＭＤ包括 四个连续阶段 ： Ｇ 热侧进料液易挥 发物质的蒸发 ； 蒸气 穿过膜孔 的传 质 ； 使用惰 性低温吹 扫气体收
膜蒸馏技术
提高膜的固有传质系数，可减弱温差极化现象减弱。当膜的固有传质 系数较高时，流动阻力集中在边界层上，此时，增加扰动会带来传质 效果的提升，提高操作温度同样促进传质 。当然，设置挡板增加扰动 也会造成一定的能量损失，需要综合考察来权衡。
膜蒸馏技术的传质与传热
由此可见 MD 分离的传质过程主要由 3 个阶段组成：①水 分在膜的热料液侧蒸发；②水蒸气穿过膜孔的迁移过程； ③水蒸气在膜的另一侧冷凝。
与之相关的传热过程则主要包括 4 个方面：①热量由料液 主体通过边界层转移至膜表面；②蒸发形式的潜热传递； ③热量由热侧膜表面通过膜主体和膜孔传递到透过侧膜表 面；④由透过侧膜表面穿过边界层转移到气相主体。
大多数MD研究尚处于实验室规模，工业化还不成熟。除DCMD以外， 其他MD类型也应受到更多的关注，它们在膜通量及热效率上有更突出 的优势。
膜组件的优化涉及传质传热、设备投资等方面，应与特定的MD过程及 工艺条件相结合，尤其是将多个方面综合起来研究，从系统角度进行 优化，力求获得整体性能的提升，加快MD技术的工业化步伐。
可能的瓶颈及解决方案
高的能耗与低的热效率是MD过程亟待解决的问题，借助风能、地热能、 太阳能等可再生能源，使用多级热回收装置，都是可借鉴的优化途径。 加强这方面的研究，对于拓宽应用范围，降低运行成本意义重大。
目前MD过程尚无特定的商业用膜，膜材料的性能提升，膜的抗润湿与 抗污染，始终是研究的热点领域，最终的结果是研制出适用于MD过程 的低价高效膜材料。
高的进料浓度会降低蒸汽压力，并引起浓差极化，而且有 可能导致膜的堵塞，因而浓度增加则通量减小。
参数
膜特性参数
膜的特性参数主要包括膜的孔隙率、孔径大小及分布、曲折因子以及 膜厚度等。
膜蒸馏技术
膜蒸馏技术膜蒸馏(Membrane Distillation, MD）是一种采用疏水微孔膜以膜两侧蒸汽压力差为传质驱动力的膜分离过程。
虽然早在20世纪60年代就开始了较系统的膜蒸馏研究,但当时由于受到技术条件的限制,膜蒸馏的效率不高，直到20世纪80年代初由于高分子材料和制膜工艺方面迅速发展,膜蒸馏显示出其实用潜力。
本文就膜蒸馏的原理、特征及应用情况作一总结和评述。
1 膜蒸馏技术的简介MD是膜技术与蒸发过程相结合的膜分离过程，以膜两侧蒸汽温度差为传质驱动力，它是热量和质量同时传递的过程，膜孔内的传质过程是分子扩散和努森扩散的综合结果。
1.1 膜蒸馏过程区别于其他膜过程的特征所用的膜为微孔膜；膜不能被所处理的液体润湿；在膜孔内没有毛细管冷凝现象发生，只有蒸汽能通过膜孔传质；所用膜不能改变所处理液体中所有组分的气液平衡；膜至少有一面与所处理的液体接触；对于任何组分该膜过程的推动力是该组分在气相中的分压差。
[1]1.2 膜蒸馏的优缺点膜蒸馏的优点有很多：蒸馏过程几乎是在常压下进行，设备简单、操作方便，可以采用非金属设备；在非挥发性溶质水溶液的MD过程中，只有水蒸气能透过膜孔，蒸馏十分纯净，有望成为大规模、低成本制备超纯水的手段；可以处理极高浓度的水溶液，是目前唯一能从溶液中直接分离出结晶产物的膜过程；MD 组件很容易设计成潜热回收形式，并具有以高效的小型膜组件构成大规模生产体系的灵活性；膜两侧只需维持适当的温差即可进行操作，有望利用太阳能、地热、温泉和工厂的余热等廉价能源。
同时膜蒸馏也有一定缺点：MD是一个有相变的膜过程，汽化潜热降低了热能的利用率。
MD与制备纯水的其他膜过程相比通量较小，目前尚未实现在工业生产中应用，MD用膜的材料和制备工艺选择方面有限。
MD过程中的膜污染是其实现工业应用的主要障碍。
[2]1.3膜蒸馏的分类及原理根据膜下游侧冷凝方式的不同，MD可分为4种形式：直接接触膜蒸馏（DCMD）、气隙式膜蒸馏（AGMD）、吹扫气膜蒸馏（SGMD）和真空膜蒸馏（VMD，又名减压膜蒸馏）。
科技成果——膜蒸馏脱盐技术
科技成果——膜蒸馏脱盐技术成果简介本技术方案利用错流过程提高了膜蒸馏的膜通量，利用多级/效蒸发过程实现了热量的高效循环利用，通过改善膜结构和预处理防止膜污染，通过过程控制实现高淡水产出比和排出液高浓缩比，通过技术集成形成完整的MD脱盐工艺和设备系统。
该技术获得天津市科技支撑计划重点项目“节能减排膜蒸馏海水淡化研究与应用示范”（12ZCZDSF02200）和国家科技支撑计划“膜蒸馏海水淡化技术研究”（2006BAB03A06）等资助。
目前，已建起了初具规模的膜蒸馏疏水膜生产线、膜组件制造生产线、膜蒸馏成套设备生产车间以及较完善的测试系统。
膜蒸馏的应用规模达到了百吨级水平、造水比≥5、浓水含盐量≥20%。
膜蒸馏（MD）是一种将膜技术与蒸发技术相结合的新型脱盐技术。
在MD过程中既有常规蒸馏的蒸汽传质与冷凝过程，又有分离物质扩散透过膜的膜分离过程，膜蒸馏是一种结合了蒸馏过程的膜过程。
MD技术特征包括：（1）非挥发性物脱除率高；（2）盐浓度对MD效率影响相对较低，浓缩比高；（3）良好的抗污染性能，物料水预处理要求相对低，MD水质适应性较强；（4）MD水处理过程在接近常压及较低温度（60到≤100℃）下进行；（5）膜、膜组件及主要设备由高分子材料制备，因而能够处理具有腐蚀性的酸碱盐等工业废水；（6）蒸发效率高、能够利用低温热源，如：太阳能、地热、工业废热、排空天然气、热电厂/锅炉乏汽等；（7）MD采用组件化设计，设备体积小、集成化程度高、易于维护和操作；（8）MD能同其它脱盐技术（RO、MED等）联用以提高整个系统的效率；在有低温热源可利用的情况下，极具成本优势。
膜蒸馏脱盐技术是目前国际国内研究的热点，在高浓盐水体系的脱盐方面具有独特优势。
迄今膜蒸馏技术还没有大规模产业化应用。
在国际上，世界主要发达国家和跨国公司加大了在膜蒸馏方面的研发力度和投入（比如美国、德国、韩国等国家，GE、凯发等公司曾经和正在同天津大学等合作），试图抢占深度脱盐领域的技术与市场先机。
水体中盐分的脱除方法.
的一边流向低浓度的一边。
二、脱盐方法
把相同体积的稀溶液（如淡水） 和浓液（如海水或盐水）分别置 于一容器的两侧，中间用半透膜 阻隔，稀溶液中的溶剂将自然的 穿过半透膜，向浓溶液侧流动， 浓溶液侧的液面会比稀溶液的液 面高出一定高度，形成一个压力 差，达到渗透平衡状态，此种压 力差即为渗透压。若在浓溶液侧 施加一个大于渗透压的压力时， 浓溶液中的溶剂会向稀溶液流动， 此种溶剂的流动方向与原来渗透 的方向相反，这一过程称为反渗 透。
二、脱盐方法 膜分离 石灰/石灰-纯碱软化法 蒸馏脱盐 离子交换技术 电去离子（EDI）技术
二、脱盐方法
膜分离
近40年来，膜分离技术已迅速发展成为工业 循环冷却水系统中旁流处理中最重要、最广泛 采用的新型高效节能分离单元技术，电渗析（ ED）、反渗透（RO）、微滤（MF）、超滤（ UF）、纳滤（NF）和渗透汽化（PV）等膜技 术相继发展，并成为集成处理技术系统中的关 键技术。主要膜分离技术简述如下：反渗透膜 技术、电渗析技术、纳滤膜技术。
二、脱盐方法
纳滤膜技术
与RO相比，NF技术的操作压力较低（0.5-1.0MPa）， 节能效果显著。因此NF技术又称低压RO技术，是介于 RO和UF（超滤膜）之间的一种亲水性膜分离过程，适宜 分离分子量在200-1000Daltons（1Daltons=1.65×10-24g ），分子大小约为1nm溶解组份的膜工艺。由于NF膜具 有松散的表面层结构，存在氨基和羧基两种正负基团，具 有离子选择性，一价离子可基本完全透过，对二价和高价 离子具有较高截留率，可去除约80%的总硬度、90%的色 度和几乎全部浊度及微生物，因此，NF的软化功能近年 引起重视，在工业循环冷却水的排污水回用处理中具有良 好的应用前景。
膜蒸馏技术介绍
膜蒸馏技术简介膜技术被公认为21世纪水处理领域的高新技术，尤其是近年膜材料制备技术发展，膜性能大幅度提高，价格逐年下降，膜技术已越来越成为当前和未来给水安全净化，污废水回用处理工程领域的首选技术，也是未来水质净化处理的发展方向和必然趋势。
膜蒸馏是近年来发展起来的一种新型膜分离技术，它以膜两侧蒸汽压力差为传质驱动力，疏水性微孔膜为传递介质，由于膜的疏水性，溶液水不能透过膜而气体则通过膜孔进行传质，从而实现溶液的浓缩和分离。
由于膜蒸馏仅有水蒸气能透过膜孔，纯水回收率高且水质高于反渗透膜水质，可处理回用极高浓度的含盐水，理论上产水率可达到100%。
废热回收+低温蒸发技术，基于真空膜蒸馏技术在较低的温度和压力下即可以进行的特点，利用低品位的热源，如余热、废热等廉价的能源，只需在膜两侧维持适当的温差就可以进行蒸发，具有分离纯化效率高、不污染环境、操作简单、能耗低、便于与其他净化处理过程耦合与集成的特点，在高盐度、高浓度污染物的工业废水方面有巨大的应用前景。
膜蒸馏技术原理由于膜蒸馏技术是一个热量传递和质量传递的过程，温度极化和浓差极化是影响热量传递和质量传递的两个重要因素。
温度极化主要是由温度边界层引起，从而导致蒸汽压下降，发生浓度极化时，膜表面的浓度要高于热侧料液的主体浓度，传质推动力降低，两者都会影响膜的渗透通量。
高浓度时膜通量降低和单程的热效率很低，成为制约膜蒸馏技术在处理高盐度、高浓度污染物的工业废水工业化进程中发展的瓶颈。
而在有废热可以利用的企业，将低浓度的含盐废水进行预浓缩，再采用机械蒸汽再压缩（MVR）+强制循环结晶技术，具有不可替代的经济效率和环境效益。
膜蒸馏技术特点•低温驱动、余热利用可利用厂区废热对物料进行蒸发浓缩，70-90℃热水或蒸汽均可作为热源。
•耐腐蚀性强设备过流部件采用非金属材质，核心部件采用聚四氟乙烯或聚丙烯。
•模块化设计根据处理规模和现场条件调整模块序列形式和数量，占地紧凑、安装灵活。
膜蒸馏原理
膜蒸馏原理
膜蒸馏是一种利用薄膜进行蒸馏的技术，其原理是利用薄膜的选择性透过性，
将混合物中的溶剂和非溶剂分离的过程。
膜蒸馏技术在化工、医药、食品等领域有着广泛的应用，其原理和工艺都具有一定的复杂性，下面将对膜蒸馏的原理进行详细介绍。
膜蒸馏的原理主要包括膜的选择性透过性、蒸馏过程和分离效果。
首先是膜的
选择性透过性，薄膜的选择性透过性是指薄膜对不同成分的透过速率不同，这种选择性透过性是膜蒸馏能够实现分离的基础。
不同的薄膜材料具有不同的选择性透过性，可以根据需要选择适合的薄膜材料进行膜蒸馏。
其次是蒸馏过程，膜蒸馏是利用薄膜作为传质介质，将混合物加热至一定温度，使其中的溶剂蒸发通过薄膜，而非溶剂则无法透过薄膜，从而实现了混合物的分离。
蒸馏过程中，需要控制好温度和压力，以保证蒸馏的效果和产品的纯度。
最后是分离效果，膜蒸馏可以实现对混合物中溶剂和非溶剂的高效分离，薄膜
的选择性透过性决定了分离的效果。
通过合理选择薄膜材料和优化蒸馏工艺参数，可以实现高效的分离效果，得到高纯度的产品。
总的来说，膜蒸馏是一种利用薄膜进行蒸馏的技术，其原理是利用薄膜的选择
性透过性实现对混合物的分离。
膜蒸馏技术具有高效、节能、环保等优点，在化工、医药、食品等领域有着广泛的应用前景。
通过深入理解膜蒸馏的原理和工艺，可以更好地应用和推广膜蒸馏技术，促进相关领域的发展和进步。
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（5）多效膜蒸馏过程（MEMD）
multiple-effect membrane distillation
膜蒸馏过程中水蒸气的相变热约为2600kJ/kg，远大 于水的比热4kJ/ kg.K。因此，若按常规减压膜蒸馏方 式，需要大量的冷却水；若采用机械式压缩机来吸收蒸 汽潜热，按热泵的能效比为4：1，系统能耗也很高，而 且目前热泵系统价格昂贵。 因此设计了一种多效膜蒸馏方法。将膜蒸馏过程中 的水蒸汽冷凝与原水加热过程耦合,回收蒸发潜热。
预处理对VMD过程相对通量的影响
1.0
相对通 量（ Jt/J0)
0.8
无预 处理 PAC+UF PAC+PAAS+UF 分 步PAC+PAAS+UF PAC
实验条件： 采用浸没式减压膜蒸馏， 进口料液温度70.0℃， 流速：1.00m/s， 初始通量：25kg/m2· h
0.6
0.4
有机物含量的降低，能
6
(4)吸收膜蒸馏（Osmotic Membrane distillation，OMD ）
对于直接接触式膜蒸馏，当疏
水性分离膜两侧温度相同时，不会 发生水分子的传质。但当疏水性分
离膜另一侧为对水分子有高度吸收
作用的吸收剂时，由于化学位差的 作用，气态水分子则被吸收进入吸
收剂中，完成水分子的传质过程。
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
浓缩倍数
浓缩倍数
在石化废水中超滤水通量的变化
膜蒸馏产水通量的变化
19
3.表面疏水化改性
疏水膜的表面疏水化改性是疏水膜制备技术中的重要 研究方向之一，提高疏水膜的表面疏水性可以使疏水膜
在膜蒸馏、膜吸收等领域有更广泛的应用前景。
20
采用稀溶液相转移法，通过改
100倍 CaCO3-BSA-EDTMPS
复合体系VMD浓缩实验过程膜表面电镜照片
UF后的海水+VMD 除硬+UF后的海水+VMD UF+1.5mg/LEDTMPS后的海水+VMD （500倍） （500倍） （500倍） 不同预处理后海水VMD浓缩实验膜表面电镜照片
絮凝+超滤对RO浓水CODcr去除率的影响
32
膜表面超疏水改性是提高分离膜材料性能的一种有效手段， 采用溶液相转移法，在分离膜表面成功构建了仿荷叶的微纳米 结构，可使聚偏氟乙烯疏水膜的接触角从80°提高到160°。 采用非溶剂相分离法，纺制了异形与异径PVDF中空纤维膜， 异形PVDF中空纤维膜的断裂强力有很大的提高，异径中空纤维 膜的抗污染性能明显改善。
10
15
20
25
30
35
40
原水CODcr197mg/L，PAC+UF预 处理后，CODcr 为108mg/L，去除率 为45.18%。初始通量 23kg/m2· h
CF 预处理对膜清洗实验通量的影响
五、小结
目前膜蒸馏技术还未能大规模工业化应用，主要是因为在疏 水膜材料的亲水化渗漏、膜组件结构设计与干燥方法、膜蒸馏 工艺流程优化与系统集成、蒸汽相变热回收、加热与废热利用 方式等一系列膜蒸馏环节上均有待于提高。 对中空纤维膜常用的直接接触膜蒸馏（DCMD）、气扫式膜蒸 馏（SGMD）和减压膜蒸馏（VMD）三种膜蒸馏过程比较。减压 膜蒸馏过程具有较好的综合性能。
15
CaCO3通 量 CaCO3+BSA通 量 CaCO3产水电导 CaCO3+BSA产水电导
10
蛋白质优先吸附在分离膜表面， 促进了无机晶体的成核、生长、 聚集。
5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
0
CF
CaCO3-BSA复合体系的VMD浓缩实验过程中 通量、电导率与浓缩倍数的关系
100倍 CaCO3-BSA
膜蒸馏脱盐技术研究
一、膜蒸馏技术背景
膜蒸馏(Membrane Distillation, MD) 是原液中的水分 子，在膜两侧的蒸汽分压差的驱动下，以气态方式穿过微孔 疏水膜的分离过程。 与常规蒸馏过程相比，MD的操作温度
低，蒸发面积大；与反渗透膜分离过程相
比，MD的操作压力低，脱盐率高，膜污染 较小。可利用工业废热等廉价能源，对无 机盐、大分子等不挥发组分的截留率接近 100%。
中空纤维膜常用的直接接触膜蒸馏（DCMD）、气扫式膜蒸馏（SGMD）和减压
膜蒸馏（VMD）三种膜蒸馏过程比较。
4
（3）鼓气减压膜蒸馏技术（Bubble Membrane Distillation，BVMD）
VMD
BVMD
5
48
48
44
膜 通 量（ kg/m2h）
40
膜 通 量（ kg/m2h）
线速度0.33m/s 线速度0.66m/s 线速度0.99m/s 线速度1.33m/s
0.2 0 2 4 6 8 10 12 14 16
有效减缓通量的衰减速率。
CF
膜清洗效果验证实验
1.0
相对膜 通 量(Jt/J0)
无预 处理 PAC+UF
0.8 0.6 0.4 0.2 0.0
每当相对膜通量下降约 15%时，用清水对膜组件 进行时长为30min的清洗， 之后继续进行VMD浓缩。
0
5
不同预处理后原水水质变化 预处理方法 无 PAC絮凝 PAC+UF PAC+PAAS絮凝 PAC+PAAS+UF CODcr CODcr （mg/L） 去除率（%） 65 45 39 43 39 32 40 34 40 浊度 （NTU） 1.63 2.78 0.20 1.82 0.20 电导率 （μ S/cm） 10800 11000 11000 11500 10800 pH 7.06 7.17 7.32 7.84 7.69
回收率可达60%以上。
14
三、膜蒸馏材料
聚丙烯（PP） 聚偏氟乙烯膜具有优异的耐氧化性，不易堵塞，易清洗。
15
1.异形聚偏氟乙烯中空纤维膜的研制
分离膜按形状主要分为：中空纤维膜、平板膜和管状膜，其中 中空纤维膜由于具有装填密度大、通量高等优点被广泛应用。 现已商业化的中空纤维膜大多由溶液相转移法制备，拉伸强度 不高，使其在应用中受到很大的限制。 多芯中空纤维膜是由多根单芯中空纤维膜融合而成，有望在不 改变中空纤维膜原有的孔径、通量等基本性能条件下，显著提高 膜的断裂强力。 利用特殊结构的纺丝喷头，通过溶液相转移法，研制具有异形 结构如：一字形多芯、品字形多芯结构的聚偏氟乙烯(PVDF)中空 纤维膜。
11
多效膜蒸馏
膜蒸馏主蒸发区 多效膜蒸馏区 淡水收集区
减压多效膜蒸馏工艺流程图
改进MEMD实验流程图
13
随着多效蒸发区膜组件面积增大，系统真空度逐
渐降低，当量膜通量、蒸汽相变热回收率均逐渐增
加。随着多效蒸发区膜组件管程循环流量的增加， 系统真空度及当量膜通量均增加； 在进液温度为85℃时，多效蒸发区原水进液流量 为4.0L/h，系统当量膜通量为32.3kg/(m2· h)，相变热
OMD
7
吸收液为葡萄糖水溶液
20
葡萄糖电导(μ S/cm)
15
14
)
10
12
海水波 美度（ °Bè
10 8 6 4 2 1 2 3 4 5
5
0
1
2
3
4
5
浓 缩倍 数
葡萄糖电导随浓缩倍数的变化
浓 缩倍 数
海水波美度随浓缩倍数的变化
8
6
6
膜 通 量(kg/m2· h)
膜 通 量(kg/m2· h)
5 4 3 2 1 50
(1) 常见 膜蒸馏过程（membrane distillation）
空气层
膜孔
冷壁 冷 凝器
冷 凝器
疏水膜
蒸汽
真空泵
产水 热料液 吹扫气
热料液
冷流体
热料液 产水
冷却液
热料液
产水
直接接触膜蒸馏DCMD
气隙膜蒸馏AGMD
减压膜蒸馏VMD
气扫膜蒸馏SGMD
3
（2）膜蒸馏过程比较
25 20 15 10 5 0
RO原水除硬后膜内表面的SEM、EDS
24
基膜（70倍）
CaCO3（70倍）
EDTMPS（70倍）
单组分污染物VMD浓缩实验过程膜表面电镜照片
乙二胺四甲叉膦酸钠 EDTMPS
CaCO3-BSA复合体系的VMD浓缩实验
25 20
25
20
通 量(kg/m2h)
15 10 5 0
电导率(μ S/cm）
通量/L·m-2·h-1
通量/L·m-2·h-1
45 40 35 30 25 0 20 40 60 80 100 120
45 40 35 30 25 0 20 40 60 80 100 120
时间/min
时间/min
脉动周期与膜丝在卵清蛋白溶液中水通量的衰减
内径比与膜丝在卵清蛋白溶液中水通量的衰减
18
变铸膜液中各组分的含量，在聚偏
氟乙烯膜表面构筑了仿荷叶表面的 乳突状粗糙聚偏氟乙烯结构。
21
纯水接触角>160°
具有超疏水表面的聚偏氟乙烯膜
22
PVDF中空纤维疏水膜与组件
(PVDF Hollow Fibers & Modules)
四、 膜 污 染 与 清 洗
RO原水直接浓缩后膜内表面的SEM、EDS
1
MD中的膜只作为汽－液相界面，因此受原水水 质影响较小，给水预处理要求低。 膜蒸馏技术的另外一个独特的优势在于它不仅
可以在膜的透过侧得到高纯水，而且在浓水侧可以产