水處理合成膜與飲用水
天然水具有溶解多種物質(zhì)的性能，隨著水源類型的不同，水中所含雜質(zhì)的成份也有較大差異。一般說來，江河水懸浮物較多，湖泊水多含藻類等有機質(zhì)，地下水往往含有鈣、鐵、氟等溶解物質(zhì)，湖水和地下水還有咸水、淡水之分，被污染的水質(zhì)大多含有大量有害離子或菌體。據(jù)世界衛(wèi)生組織估計，全世界僅有30%的人用水符合衛(wèi)生標準，另外70%的人不同程度的缺水或達不到無害飲用水標準。世界上大約80%的疾病與水質(zhì)有關，包括由飲水傳染的疾病、由洗滌水引起的疾病、由沉積水傳染的疾病以及由水生傳病媒介引起的疾病等。僅將少量飲用水煮沸，并不是經(jīng)濟有效的方法，進行水處理使其成為無害的水，共成本比煮開水要少得多。借助電子顯微鏡圖像，可以觀察到合成膜具有三維空間網(wǎng)狀結構，其表層孔徑和孔徑分布可以在制備時有效地加以控制并進行準確地測定。根據(jù)不同水質(zhì)設計的各種膜過濾器，可將微生物、菌體和雜質(zhì)離子分離達到凈化目的。至于天然水中超過標準的有害元素，它們往往用常規(guī)水處理方法是難以去除的，如當?shù)叵滤扛哂?mg／L時，可使牙齒出現(xiàn)斑釉、引起關節(jié)疼痛、骨質(zhì)松脆等癥，然而借助合成膜可將氟含量降低到飲水衛(wèi)生標準。聯(lián)合國衛(wèi)生組織“世界飲水供應與衛(wèi)生十年”的工作，旨在保證1990年前向所有的人提供凈水與足夠的衛(wèi)生設施。膜技術將為實現(xiàn)這一目標作出貢獻。
超純水時代 根據(jù)產(chǎn)品對水純度要求的不同，工業(yè)生產(chǎn)用的純水通常分為初級純水、純水和超純水3種。初級純水又稱脫鹽水，是指將水中的強電解質(zhì)去除或降低到一定程度；純水又稱去離子水，是指除將水中強電解質(zhì)去除外，還需將難以去除的硅酸根及二氧化碳等弱電解質(zhì)去除至一定程度的水：超純水則是將水中導電介質(zhì)幾乎完全去除，并把水中不離解的膠體物質(zhì)、氣體、微生物及有機物處理至最低程度，接近理論純水。水的純度在現(xiàn)代科技與工業(yè)中起著重要作用，如各種鍋爐爐外水處理是防止鍋爐結垢、腐蝕、汽水共沸的根本技術措施，目前的處理方式多為陽離子交換法除去水中硬度，如果樹脂用鈉離子再生，雖可除去鈣、鎂離子等硬度成分，但水中含鹽量并沒減少，甚至略有增加，導致排污量和補水率增加。利用合成膜法水處理技術不僅可降低水的硬度，而且還能降低總的含鹽量，同時也避免了再生劑所引起的環(huán)境污染。因此，現(xiàn)在許多工業(yè)國家的電廠高壓鍋爐補給水都已采用了預處理——膜分離——離子交換——后處理的聯(lián)合工藝系統(tǒng)。
近十幾年來，電子工業(yè)特別是集成電路技術發(fā)展極其迅速，集成電路的集成度幾乎以每兩年翻一番的速率增長。集成度越高，允許水中微粒的粒徑越小，一般不大于電路圖形尺寸的1／5～1／10。一兆位集成電路允許最大粒徑不大于0.1微米，25℃時水的電阻率大于18兆歐•厘米，幾乎接近理論純水。電子工業(yè)初期使用的純水是通過蒸發(fā)方法取得的，后來離子交換樹脂的出現(xiàn)使純水水質(zhì)有了明顯提高，70年代以后，采用合成膜與離子交換組合，使純水處理方法有了新的突破。合成膜在離子交換前作為預脫鹽用，可減輕樹脂負荷、保證水質(zhì)穩(wěn)定，用在系統(tǒng)終端能充分截留純水中殘存的微粒和微生物，使水質(zhì)符合最終用水點的工藝要求�？梢哉J為，膜技術使純水處理技術進入超純水的新時代。
