我國寧波江東自來水廠的超濾膜水處理工程實景照片，該廠每天用膜法生產(chǎn)20萬噸優(yōu)質(zhì)飲用水，是目前我國最大的超濾膜處理市政飲用水的工程項目。資料圖片

【科普小博士】

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，“膜”這個名詞逐漸進(jìn)入公眾的視野。膜是什么？其實膜是人類最親密的朋友。眾所周知，構(gòu)成動物和植物的最小基本單元是細(xì)胞，細(xì)胞的外壁是細(xì)胞膜，稱為生物膜。生物膜能維持動物、植物生命的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，它具有自動調(diào)節(jié)生物體內(nèi)水與電解質(zhì)平衡的奇特功能，一旦這種平衡失調(diào)，人就會生病。

生物膜驚人的功能和效率，給人類帶來了無限靈感。半個世紀(jì)以來，科學(xué)家們研究出許許多多不同特點的人工合成高分子功能膜，這些膜的功能層厚度只有零點幾到幾個微米，但卻威力無比、神通廣大，具有物質(zhì)分離、物質(zhì)轉(zhuǎn)化及識別、能量轉(zhuǎn)換、電荷傳導(dǎo)、信息傳感、控制釋放等神奇的功能。

其中研究時間最長、技術(shù)最成熟、用途最廣泛的當(dāng)屬物質(zhì)分離功能膜，簡稱分離膜。分離膜的種類很多，這里我們著重介紹四種用于水處理的分離膜——微濾膜、超濾膜、納濾膜及反滲透膜。這四種膜的共同點是能透過水，不同的是它們從水中去除物質(zhì)的種類及分子大小等級各不相同。微濾膜能從水中去除0.05微米~10微米的懸浮顆粒；超濾膜能從水中去除5~100納米的有機(jī)大分子、細(xì)菌和病毒；納濾膜能從水中去除一個納米以上的有機(jī)小分子、二價或多價鹽；反滲透膜能從水中去除單價鹽在內(nèi)的物質(zhì)。

目前，由我國科學(xué)家研制的分離膜正在水處理領(lǐng)域廣泛使用，不僅能進(jìn)行生態(tài)修復(fù)，還可以將取之不盡、用之不竭的海水變成淡水，解決全球性淡水資源匱乏的問題；并能將微污染的江水、河水、湖水、地下水等凈化成干凈的飲用水。

(作者為清華大學(xué)化工系教授 陳翠仙)