眾所周知，膜技術(shù)是普遍認(rèn)可的處理廢水的方式，如何讓這一方法實(shí)施的更加完美呢？下面，將介紹通過(guò)仿自然之法提高膜通量以及化學(xué)法提高膜產(chǎn)品性能來(lái)進(jìn)一步改善膜技術(shù)，還有利用反向電滲析技術(shù)及驅(qū)動(dòng)反向電滲析技術(shù)來(lái)從海水淡化中回收水資源。

　　1、仿自然之法提高膜通量

　　大自然總能為人們尋求技術(shù)創(chuàng)新提供最好的啟發(fā)，近期，由新加坡膜技術(shù)研發(fā)中心、南洋理工大學(xué)與PUB聯(lián)手展開的一項(xiàng)膜技術(shù)研發(fā)更是很好的印證了這一點(diǎn)。

　　水通道蛋白，是一種位于細(xì)胞膜上的蛋白質(zhì)（內(nèi)在膜蛋白），在細(xì)胞膜上組成“孔道”，可控制水在細(xì)胞的進(jìn)出，廣泛存在于哺乳動(dòng)物、植物和細(xì)菌體內(nèi)。水通道蛋白通過(guò)靜電作用，吸引水分子翻過(guò)通道，且只允許水分子跨膜運(yùn)輸，通常每個(gè)水通道蛋白每秒鐘能夠運(yùn)輸多達(dá)十億個(gè)水分子。同時(shí)作為細(xì)胞膜內(nèi)的內(nèi)含蛋白，水通道蛋白運(yùn)輸水的驅(qū)動(dòng)力來(lái)自靜壓及滲透壓，能量消耗很小，具有輸水量大、能耗低、選擇性強(qiáng)等優(yōu)秀品質(zhì)。

　　水通道蛋白膜（ABM）將水通道蛋白與膜技術(shù)相結(jié)合，開發(fā)了一種比傳統(tǒng)反滲透膜的透水性高出很多倍的新技術(shù)。由于水通道蛋白膜的透水性極高，在滿足同樣水通量的前提下，其所需的壓力將大大降低，對(duì)應(yīng)的能耗和總成本投資也將減少。

　　在工程前期，研發(fā)團(tuán)隊(duì)采用界面聚合的方法來(lái)合成水通道蛋白膜，這種方法是將水通道蛋白嵌入到膜的選擇層內(nèi)，從而水分子的透過(guò)率，并且可以保護(hù)水通道蛋白不受外界環(huán)境的影響。2012年，研發(fā)團(tuán)隊(duì)成功的研制出水通道蛋白膜，這種膜的輸水量比市面上有售的反滲透膜高出大約40%，而且其制造過(guò)程簡(jiǎn)單，非常易于工程性量化生產(chǎn)。

　　在最初的成功基礎(chǔ)上，研發(fā)團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步研究如何優(yōu)化膜的性能，并且將其應(yīng)用在回用水處理中，并進(jìn)行長(zhǎng)期性能檢測(cè)。該試驗(yàn)水源采用NEWater工藝中反滲透濃水與普通水體混合而成，系統(tǒng)壓力為10bars，連續(xù)監(jiān)測(cè)兩周。

　　試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)混合水體作為水源時(shí)，水通道蛋白膜的水通量基本穩(wěn)定，水通量基本可達(dá)對(duì)比膜產(chǎn)品（未嵌入水通道蛋白的膜產(chǎn)品）的兩倍左右，而在離子截留方面與對(duì)比膜產(chǎn)品沒(méi)有顯著區(qū)別。當(dāng)試驗(yàn)水源全部采用反滲透膜濃水后，水通道蛋白膜和對(duì)比膜產(chǎn)品都發(fā)生了污堵現(xiàn)象，然而，除了污堵現(xiàn)象之外，水通道蛋白膜的輸水量依然比對(duì)比膜產(chǎn)品高出很多，基本在滿足同樣輸水量的前提下，水通道蛋白膜的系統(tǒng)壓力只有對(duì)比膜產(chǎn)品的一半左右。

　　未來(lái)，研發(fā)團(tuán)隊(duì)將不斷優(yōu)化設(shè)計(jì)、改進(jìn)水通道蛋白膜的性能，并將逐步開展中空纖維形式的膜產(chǎn)品研發(fā)，為水通道蛋白膜可以在實(shí)際工程當(dāng)中的廣泛應(yīng)用做好鋪墊。