膜蒸馏与正渗透的工程化边界：正渗透已有团体标准取值，膜蒸馏仍无工程规范

一、两条路线的标准化程度差了一个量级

把膜蒸馏（MD）与正渗透（FO）放在一起讨论，容易掩盖一个事实：二者的标准化进度完全不同。正渗透已有一份成文的团体标准征求意见稿，进水阈值、设计计算、清洗判据、工程案例四项齐全；膜蒸馏在国家标准和行业标准层面至今只有术语定义，没有对应的工程设计规范。方案阶段如果不分清这一点，把 FO 的取值逻辑套到 MD 上，会直接把投资算错。

二、正渗透：团体标准给出了完整的取值表

上海市环境科学学会 2023 年 3 月 13 日发布《正渗透膜废水处理技术指南》团体标准征求意见稿并公开征求意见（反馈截止 2023 年 4 月 12 日），由东华大学、同济大学等单位起草。该稿第 3.3 条把正渗透定义为：以非均相选择性透过膜两侧溶液渗透压差为驱动力，溶剂（如水）通过半透膜进入膜的高渗透压侧，而溶液中其他组分（盐、有机物等）被阻挡在膜的低渗透压侧并随浓溶液排出，从而达到有效分离的过程。

进水阈值表（第 7.4.2 条，表 1）

• pH：CTA 膜 3～7，TFC 膜 2～11，AQP 膜 3～10；
• 温度：CTA 膜 5～50 ℃，TFC 膜 5～45 ℃，AQP 膜 5～40 ℃；
• SS ≤1 000 mg/L，COD ≤50 000 mg/L，总硬度（以 CaCO3 计）≤15 000 mg/L；
• 浊度：CTA 膜 ≤1 000 NTU，TFC 膜 ≤1 NTU，AQP 膜 ≤1 NTU；
• 余氯：CTA 膜 ≤2 mg/L，TFC 膜 ≤0.1 mg/L，AQP 膜 ≤0.1 mg/L；
• 硅 ≤50.0 mg/L，油 ≤20.0 mg/L；
• 淤泥密度指数 SDI：CTA 膜无要求，TFC 膜 ≤5.0，AQP 膜 ≤5.0。

这张表最有价值的一点是它揭示的规律：CTA 膜对浊度和余氯的耐受度远高于 TFC 与 AQP 膜（浊度上限相差三个数量级、余氯上限相差二十倍），代价是 pH 窗口窄得多。选膜本质上是在「进水容忍度」与「化学稳定性」之间做取舍。

设计计算与清洗判据

第 7.3 节给出五组公式：产水量按组装系数 0.90～0.96 与稳定系数 0.6～0.8 修正；膜通量按单位时间渗透到汲取液的水量除以膜有效面积计算；盐返混通量按料液体积与盐浓度变化计算；截留率按稀释系数法计算；膜组件数按设计产水量除以单支稳定产水量。第 7.1.4 条规定清洗触发阈值为膜通量下降 15%、盐截留率下降 15%、装置压差增加 15%。

第 7.1.2 条列出三类膜材料及其特点：醋酸纤维素（CTA）膜亲水性好、抗氧化能力强、机械强度高；聚酰胺复合（TFC）膜耐磨损、耐热、耐化学药品、水通量高；水通道蛋白（AQP）复合膜利用水通道蛋白对水分子的高度专一选择性进行分离，具有高回收率、出水水质好的特点。第 7.1.3 条要求工艺设备选型与自控符合 HJ 579、HJ 2010、GB/T 39717、GB/T 19249 和 HJ/T 270 的规定。

两个工程案例的实际数据

• 垃圾焚烧发电厂渗滤液：系统回收率达到 70% 以上，原水 CODCr 28 000 mg/L、SS 2 000～6 000 mg/L、氯离子 4 000～5 000 mg/L、TDS ≤25 000 mg/L，产水 CODCr 5.6 mg/L、电导率 98.5 μS/cm。
• 电厂脱硫废水：可将进水 TDS 均值 16 471～32 820 mg/L 的脱硫废水浓缩到 TDS 均值 120 000 mg/L 以上，浓缩 4～7.5 倍，除盐率达 90%，FO 段回收率 75%～90%，时均处理水量 0.7～0.85 m3/h。

第 8.1.2 条同时给出浓水的出路：若需回收浓水中盐分，可采用膜工艺结合蒸发结晶或冷冻结晶等方式分离回收盐。第 8.2 条把汲取液分为无机盐类、有机物类和响应型汲取液三类，并规定汲取液再生要求。这说明正渗透并不消除浓缩能耗，只是把它转移到汲取液再生环节。

三、膜蒸馏：目前只有术语，没有工程规范

检索国家标准、行业标准与生态环境部标准体系后可以确认：膜蒸馏目前没有对应的国家或行业工程设计规范。它能被引用的现行文件只有术语层面的一项——HY/T 203.2-2016《海水利用术语 第 2 部分：海水淡化技术》，该标准由国家海洋局 2016 年 5 月 5 日批准发布、自 2016 年 8 月 1 日起实施，在膜法淡化术语中给出了膜蒸馏的定义：在膜两侧蒸汽压力差的作用下，热侧的蒸汽通过膜孔进入冷侧冷凝的过程；同一标准也给出了正渗透的定义。

在团体标准层面，膜蒸馏直到 2025 年才出现首个以它为主工艺之一的立项：《化学沉淀法和膜蒸馏的磷矿废水回用系统》团体标准由全国城市工业品贸易中心联合会于 2025 年 6 月 16 日发布立项通知正式立项，2025 年 7 月形成征求意见稿并公开征求意见。也就是说，膜蒸馏的标准化工作目前仍处在从零起步的阶段，且首个标准针对的是磷矿废水这一特定行业。

结论必须如实写明：膜蒸馏的通量、热侧温度、冷侧温度、膜润湿判据、浓缩倍数等设计参数，目前没有国家或行业标准取值可以援引，应由小试或中试试验确定，或参考同类工程实例。

四、对比参照：压力驱动膜已经很成熟

作为对照，HJ 579-2010 对纳滤与反渗透这类压力驱动膜的覆盖程度可以作为标尺：它给出表 3 的进水限值、表 4 的膜单元功能适宜性、第 5.3 节的预处理条款、第 6.3 节的设计计算与自控监控、第 7.2.2 节的调试参数、附录 C 的清洗判据。正渗透团体标准征求意见稿在结构上正是参照这套体系搭建的（第 7.1.3 条明确要求符合 HJ 579 等标准）。膜蒸馏目前没有任何一份文件达到这个完整度。

五、工程化边界的实务结论

1. 可以在方案里写死的部分（FO）：进水阈值按表 1 取，膜材料按 pH、温度、余氯、SDI 窗口选，产水量按 0.90～0.96 与 0.6～0.8 双系数修正，清洗按 15% 阈值触发。
2. 必须做试验的部分（MD）：通量、温差、浓缩倍数、膜润湿与寿命，全部按试验或同类工程实例确定，不得引用任何未标注来源的行业流传值。
3. 共同的技术定位：两者都是浓缩与减量工具，不是消除能耗的工具。FO 的能耗转移到汲取液再生（第 8.2 条），MD 的能耗体现在热侧加热与潜热回收，末端仍要接蒸发结晶或冷冻结晶（第 8.1.2 条给出的路线）。
4. 文件效力提示：《正渗透膜废水处理技术指南》为征求意见稿，《化学沉淀法和膜蒸馏的磷矿废水回用系统》同为征求意见稿，两者均非正式发布版本，参数应按设计参考值处理，并在合同中注明以正式发布文本校核。