中空纤维反渗透膜(HFROM)和正渗透(HFFOM)

(1)海水淡化用HFROM

2013年全球运行的海水淡化设备中，多段闪蒸法(MSF)和多效蒸法合计约占44%，RO膜法约占56%。到2015年海水淡化装置的总产量约为9 400万～9 800万m3。据日本化工协会测算，到2020年RO膜元件的产量有望达到61万支，可削减约1.7×108 t以上的CO2排放量。从技术上看，先后经历了从高压、低压到两头开口型的RO膜元件，近几年又开发了正渗透(FO)膜元件。

海水淡化一方面可生产饮用水，另一方面得到RO浓缩水，后者既可以放流回海里，也可以从中回收锂、钒、钼、镁、镁化物、钙、卤素、碘和硼。还有人利用RO浓缩水与淡水(河水)的渗透压差进行浓度差发电研究。

在HFROM的技术创新方面，东丽公司、东洋纺公司、Daicen膜系统公司和神户大学院合作，开展高效大型分离膜元件的研发，东丽还研发利用反渗透膜的低环境负荷海水淡化法，东洋纺则研发高透水性、低压CTA(三醋酸纤维素)HFROM和元件两端开口型的HFROM海水淡化元件，日立制作所开发面向大型工程的大规模海水淡化厂的低压多段(2段)高收率RO系统。山口大学还研究用聚酰胺系RO膜和纳米纤维膜高效去除亚砷酸(H3AsO3)。总之，日本积极组织开发21世纪大规模水处理系统即兆吨级水处理系统，在这些方面我国与日本尚有较大差距。


(2)中空纤维正渗透膜(HFFOM)

所谓FO膜法，是利用具有高渗透压的驱动溶液(DS)来进行海水淡化，由于无需外压就可实现盐的分离，废水量少，又可实现浓盐水的直接排放，因此研发工作进展迅速，但目前尚需进一步开发超薄型耐腐蚀的HFFOM，使海水与溶剂能紧密接触提高渗透压，以高效阻防盐分和杂质。

日本山口大学院和神户学院大学共同开发了CTA中空纤维膜的正渗特性的新评价法，目的是进一步解析HFFOM的水透过特性。神户大学为实现高效生物质发酵法，开展了浓缩木糖的正渗透膜法的研究，结论是：低能耗的浓度法，即通过利用适当的驱动液由预水解溶液浓缩木糖的FO膜法是可以实现的。

原标题:干货 | 中空纤维分离膜在水处理领域的最新进展