谢松辰，文剑平，庞志广，侯春光，李志霞，晋墩尚，彭跃莲

（1 北京工业大学环境与生命学部，北京市绿色催化与分离重点实验室，北京 100124；2 北京碧水源科技股份有限公司，北京 102206）

膜法水处理中的膜蒸馏技术（membrane distillation,MD）因其独特的优势受到广泛的关注，在各类工业废水处理方面有较好的应用前景。尤其在处理高浓度盐水时，以压力驱动为主的膜法脱盐技术，如纳滤、反渗透，因为盐浓度高导致高渗透压的限制，无法实现深度浓缩。如页岩气废水是一种典型的高浓盐水，总溶解固体含量（TDS）高达360000mg/L，远远超过反渗透的盐度极限（约70000mg/L）。膜蒸馏过程的优势在于：①受渗透压差影响较小；②理论脱盐率能达到100%；③对膜力学性能要求低；④较压力驱动膜过程（纳滤和反渗透）具有更低的操作压力（常压）；⑤与热法脱盐技术，如多级闪蒸和多效蒸发相比，操作温度较低（40～80℃）；⑥可利用低品位热源，如废热或者太阳能，能耗低。膜蒸馏有多种形式，其中装置最简单且研究最多的是直接接触式膜蒸馏（DCMD），其次还有真空膜蒸馏、气隙式膜蒸馏和气扫式膜蒸馏。疏水膜的两侧分别流动的是热流体（待处理的盐水）和冷流体（产品水，即纯水），由于膜的疏水性，水不会发生跨膜传质。在直接接触式膜蒸馏中，由于膜两侧的盐水与纯水存在温差，所以存在水蒸气分压差。在此压差的驱动下，热盐水中的水在热侧膜面不断气化并以水蒸气的形式通过多孔疏水膜，后在膜的冷侧被纯水冷凝回收；其他不挥发组分被疏水膜阻挡在热侧，从而实现了盐水的分离。……