膜蒸餾(MD)是一種新型膜分離技術,是通過蒸汽壓差(溫差)驅動水蒸氣通過疏水微孔膜,再冷凝成純水的技術。膜蒸餾過程本質為傳熱和傳質的過程,其傳熱和傳質過程同時發生。
膜蒸餾技術是一種低溫熱法膜分離技術,具有可利用廢熱、操作溫度低、使用壽命長、可實現零排放等特點,在海水/苦海水淡化、工業廢水處理、廢酸濃縮等領域應用潛力大。
根據新思界產業研究中心發布的《
2025-2029年中國膜蒸餾(MD)項目投資可行性研究報告》顯示,目前膜蒸餾技術已在有色金屬冶煉、石油化工、合金加工、染料、電子電極箔等行業的污酸處置中實現工程化應用。我國工業制造規模龐大,廢酸年產量達1.0億噸左右,其中九成以上為廢硫酸。隨著環保要求日益嚴格、節能減排工作持續推進,膜蒸餾技術應用空間廣闊。
根據滲透側蒸汽冷凝方式不同,膜蒸餾分為氣隙式膜蒸餾(AGMD)、直接接觸式膜蒸餾(DCMD)、真空膜蒸餾(VMD)、氣掃式膜蒸餾(SGMD)四種類型。各類型膜蒸餾各具特點,如DCMD具有膜通量大、熱損失大的特點,SGMD具有溫度極化較小、膜表面疏水性良好的特點。
膜蒸餾理論上可100%去除污染物,但由于有機、無機和生物污染物累積引起的膜污染問題仍是制約膜蒸餾技術實際應用的主要因素。膜清洗技術、開發功能膜、預處理進料液是目前解決或減緩膜蒸餾過程中膜污染問題的主要研究方向。
膜蒸餾所用膜需具備高通量及良好的疏水性、熱穩定性、機械強度等特點,目前其所用膜材料主要為聚偏氟乙烯(PVDF)、微孔聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)等。根據外形不同,膜蒸餾的膜組件分為平板式膜組件、卷式膜組件、中空纖維式膜組件、耦合式膜組件等類型。
全球范圍內,膜蒸餾市場布局企業包括加拿大KMX公司、美國Dais Analytic Corporation公司、德國Memsys Group公司、北京中科瑞升資源環境技術有限公司、南京中科碧盾新膜科技有限公司、北京中環膜材料科技有限公司等。
新思界
行業分析人士表示,由于膜污染、通量偏小、運行成本偏高等問題,目前膜蒸餾技術應用有限,成功應用案例較少。但作為新型膜分離技術,隨著節能減碳需求釋放,膜蒸餾技術在海水淡化、工業廢水處理、廢酸濃縮等領域仍有一定應用潛力。未來膜蒸餾技術開發與應用仍需關注高性能新型膜材料的開發、膜蒸餾過程的優化、膜濃縮液的處理處置等方面。