对于许多人来说,“膜”还是一个陌生的字眼,其实膜就在我们身边。
膜作为一种先进的分离技术,近些年来发展迅速,并正在广泛应用于石油、化工、环保、能源、食品、轻工等诸多领域。它有很多优点,如分离精度高,选择性强;在常温下操作无相态变化;能耗低,污染小;自动化程度高等。我国在2000年将膜材料和膜产业列为国家重点支持的22项化工产业之一,充分反映了国家对发展膜工业的高度重视。
水是我们生命中最重要的物质之一,殊不知这众多的纯净水、太空水之类大多是膜的杰作。膜是饮用水净化和纯化的最佳手段,使用膜可以去除水中的悬浮物、细菌、有毒金属物质和有机物,大大提高人们饮用水的质量。分质供水是提高人们饮用水质量的有效措施。在城市供水中,生产用水占90%,居民生活用水占9%,而饮用水仅占1%。分质供水就是要把这1%的自来水使用膜技术进行深度处理,使之达到饮用水标准。目前,在北京、沈阳等城市已经建成了分质供水的住宅小区。
城市污水对于缺水城市来说是一个重要的潜在水源,使用膜生物反应器进行城市污水处理,可以生产出不同用途的再生水。以北京为例,北京每天排放200多万吨废水,这些废水若使用膜及相关技术进行深度处理,处理水可作为工业冷却水、绿化用水和城市杂用水。这样既可以极大地缓解城市用水需求,同时使水资源得到充分利用。仅此一项北京每天至少可以少排放100多万吨废水,同时可节约100多万吨水资源,每年可以节水3.6亿多吨。这样不权节约了水资源,也减少了水污染。
膜分离技术在食品工业中的应用始于20世纪60年代末,首先用于乳品加工和啤酒的无菌过滤,近年来逐渐扩展到发酵和生物工程的应用,以及各种动、植物蛋白的加工等行业。白酒的除浊增香,啤酒的除菌保鲜,果酒、保健酒的精制,果汁的澄清,速溶茶的提纯与浓缩等都离不开膜技术。
膜在医药领域的应用也极为广泛,每年都挽救数以万计的生命。以膜为核心的人工肾、人工肺以及用于血液透析和腹水透析的透析器已被广大医院采用,此外,带有膜过滤器的注射器也广泛被人们所接受。
近年来,膜分离技术发展十分迅速,相继出现了不同材料和不同用途的膜,其产生的经济效益、社会效益和环境效益越来越大,其市场前景也越来越广阔。仅就膜技术在医药领域的应用来看,目前,我国每年的血液透析器用量为60万支,每支售价在125元左右,随着有关部门对透析器使用次数作出强制性规定,我国血液透析器的使用量将成倍增加,估计将达到每年1000万支左右,其产值将超过10亿元。对于带有膜过滤器的注射器,我国现有近13亿人口,如果每人每年用一支,仅此一项每年的销售量就达数十亿元。