膜蒸馏技术 敢问路在何方？

水处理网讯:膜蒸馏（MD）：Membrane Distillation。

说实话MD也是一项曾一度被人遗忘的膜技术，而目前不管在从学术上还是实际市场应用上，其实都能听到关于它的很多声音。

在美国编写的“超越分子前沿―化学与化学过程面临的挑战”中，膜蒸馏浓缩技术列为21世纪重点关注并发展的新型分离技术。

懂它，才能知道怎么用它

蒸馏，想必学过化学的都了解，它是一种热力学的分离工艺。

蒸馏，它是利用混合液体或液-固体系中各组分沸点不同，使低沸点组分蒸发，再冷凝以分离整个组分的单元操作过程，是蒸发和冷凝两种单元操作的联合。

而膜蒸馏系统，则可以看作是膜技术和传统蒸馏工艺的有效结合，就过程的本质而言，它依旧是一个蒸发、冷凝的过程；就MD技术而言，它的驱动力源于膜两侧的蒸汽压差。

全球膜蒸馏技术真正兴起于20世纪80年代，而在国内，其实从03年开始，国内从事相关研发工作的人员逐年倍数增加。不难发现，其实国内这些年，很多膜技术的发展都非常快，当然这也得益于市场需求的推动。

国内研发膜蒸馏技术的团队很多，不过主要以科研为主，比如：天津工业大学、大连理工大学、河北工业大学、同济大学、清华大学等。

膜蒸馏系统中，核心还是膜材料。膜的疏水性、微孔性是膜蒸馏中膜材料选择的关键因素，而其次机械强度、导热系数、热稳定性等也是基本。

膜蒸馏目前所用膜材料主要为：微孔聚丙烯（PP）、聚四氟乙烯（PTFE）和聚偏氟乙烯（PVDF）等，这几种材料，各有利弊。

目前国内膜蒸馏工业化应用案例不多，其中基本以PTFE材料为主，而设备形式则主要为：管式、板式、中空纤维式。其中管式在国内应用较早，而板式目前应该应用最多。

MD系统中，根据膜下游侧冷凝方式的不同，膜蒸馏过程主要有以下类型：(1)直接接触膜蒸馏(DCMD)；(2)空气隙膜蒸馏(AGMD)；(3)真空膜蒸馏(又称减压膜蒸馏，VMD)；(4)气扫膜蒸馏(SGMD)。

在膜蒸馏形式方面，目前AGMD、VMD应用相对为主，其次是DCMD，而SGMD的研究则较少。

MD系统的优势&劣势

每一种存在的膜技术肯定有它的市场定位，膜蒸馏也不例外。

从MD原理来分析，在盐浓缩系统中，比如：1%浓缩至10-20%，跟其他ED、DTRO等成熟膜工艺相比，在投资、运行成本上，其实膜蒸馏没有太大的优势，即使在厂区有余热可以利用的情况下，也没有优势。

如果针对于20%以上的盐浓缩，其实主要跟蒸发对比，吨水投资成本都是100万级别。另外，两者原则上都是蒸发水，但是其实蒸发系统相对成熟，换热、传热效果要更好，其运行能耗其实要更低。

难道MD技术真的这么乏力吗？可以先了解下它的特点。

MD更多的是针对于特定的系统，比如：1. 对材质要求特殊的浓缩系统，如废酸、废碱的浓缩；2. 某些有机产品的浓缩；3. 部分无法直接膜浓缩的系统；4. 对浓缩浓度有特定要求的系统；5. 有大量余热、低品位热源可利用的系统等。

在很多有机膜系统，无机结垢、晶体析出、有机物污染、表面活性剂等是影响系统稳定运行的重要因素，这些问题在膜蒸馏系统中依旧存在。

MD技术-国内应用

尽管做膜蒸馏研发的团队不少，但是国内做膜蒸馏工业化的企业非常少。膜蒸馏成功应用案例很有限，项目系统一般也比较小，100m3/d以上的系统基本算超大型系统。

在工艺可行性较高的基础上，投资成本、运行成本是往往是影响一个项目落地的重要因素。而在这一方面，膜蒸馏其实是有劣势的。

像管式的膜蒸馏，材质基本为PTFE，典型代表企业为浙江森诺，而且一般采用AGMD。他们做材料研发比较厉害，应用其实偏少一些，这两年他们膜蒸馏这一块业务也基本收缩了。

像板式的膜蒸馏，材质基本为PTFE，典型代表企业为中科瑞升，而且一般采用AGMD，减压多效。目前主要依靠德国Memsys Group的MD技术。这一块，其实他们是做的挺好的，推广力度也大。

像中空纤维式的膜蒸馏，典型代表企业为中环膜，但是目前基本没有工业化的应用。

MD系统的路在何方？

目前很多行业会议、研讨会上不难发现，从某种程度上讲，膜蒸馏技术目前已成为海水淡化、浓缩分离、工业废水处理、结晶零排放等领域研究的新热点。

尽管是这样，膜蒸馏貌似依旧没有被大多数人或市场看好。第一：膜材料成本较高，系统投资偏高，目前只能应用于某些特定的需求系统。第二：系统的运行成本偏高，尽管可以利用余热、太阳能、地热能等，工艺也可以做成四效、五效等，但是运行成本目前依然是劣势。第三: 系统的无机结垢、有机污染等依然也制约着膜蒸馏技术的推广。

很多的膜技术其实都是夹缝中求生，尽管膜蒸馏技术目前应用有限，也存在一些问题，但是在大市场需求的推动下，在国内这种大环境下，它在膜界还是很有一席之地的。

原标题:膜蒸馏技术，敢问路在何方？