膜分離技術(shù)：開源減排保障水安全

侯立安，張 林

（1.第二炮兵后勤科學技術(shù)研究所，北京100011；2.浙江大學化學工程與生物工程學系，杭州310027）

膜分離技術(shù)：開源減排保障水安全

侯立安1，2，張 林2

（1.第二炮兵后勤科學技術(shù)研究所，北京100011；2.浙江大學化學工程與生物工程學系，杭州310027）

針對水資源短缺和嚴峻的水污染現(xiàn)狀，尋找能有效保障水安全的策略是亟待解決的社會發(fā)展問題之一。膜分離技術(shù)的高效、操作簡單等優(yōu)點使其在水安全保障方面?zhèn)涫荜P注。本文介紹了我國水安全問題的內(nèi)涵和現(xiàn)狀，對膜分離技術(shù)在新水源開發(fā)、廢水減排和飲用水安全保障三個領域的應用和研究進展進行了綜述，分析了膜分離技術(shù)在保障水安全領域的作用，提出了解決水安全問題的策略和方法。

水安全；膜技術(shù)；水源開發(fā)；廢水減排

1 前言

水作為重要的自然資源和社會資源，在整個人類活動中起著舉足輕重的作用。近年來，一方面，隨著我國社會經(jīng)濟的迅速發(fā)展、城鎮(zhèn)化進程的加快，用水需求量持續(xù)增長與水資源短缺之間的矛盾日趨突出；另一方面，由于氣候變化、社會活動加劇和環(huán)境污染等原因，使得我國不同地區(qū)在同一時期需要面對水多、水少和水臟等問題?？偠灾覈Y源總體形勢不容樂觀，水安全問題對社會經(jīng)濟發(fā)展的約束作用在不斷增強。

膜分離技術(shù)因其處理效率高、適用范圍廣、易與其他過程集成等特征，在水處理領域得到廣泛應用。材料和工程等相關科學的不斷進步，進一步推動了膜分離技術(shù)的快速發(fā)展，應用領域也從常規(guī)的水處理擴展到特種或非常規(guī)污染水處理，在保障水安全方面發(fā)揮了重要作用。為此，本文從水安全的內(nèi)涵出發(fā)，對膜技術(shù)從不同角度保障水安全的進展進行綜述，對未來的發(fā)展趨勢進行展望。

2 水安全的內(nèi)涵與我國水安全問題現(xiàn)狀

水安全問題的成因既有自然因素也有人為原因。從表象來看，“水安全”是指“所有與水相關的要素未對人類社會的穩(wěn)定與發(fā)展構(gòu)成威脅，或者說存在著某種威脅，但屬于可控范圍之內(nèi)”[1]。

因此，水安全問題既涉及社會和國家安全，又與自然資源領域密切相關，其內(nèi)涵包括多個方面[2]：a.水量充裕和結(jié)構(gòu)均衡的水資源安全；b.能提供品質(zhì)安全的飲用水源、具有容量內(nèi)納污能力和服務功能的水環(huán)境安全；c.能保持生物多樣性和實現(xiàn)自我凈化與修復的水生態(tài)安全；d.涉及水領域的各種水工程安全；e.包括結(jié)構(gòu)供水和城鄉(xiāng)供水的供水安全。

目前，我國水安全問題主要體現(xiàn)在以下幾個方面：a.水資源短缺，人均水資源量為2 200 m3，僅為世界水平的28%，近2/3的城市不同程度存在缺水問題，且水資源時空分布不均，與生產(chǎn)力布局不相匹配，發(fā)展需求與水資源條件之間的矛盾突出；b.水環(huán)境污染，相當量的排污水處理不徹底，使江河湖海和地下水受到不同程度的污染；c.水生態(tài)破壞，據(jù)中國科學院南京地理與湖泊研究所統(tǒng)計，近30年來因圍墾等人為因素而消失的湖泊有近百個，濕地生態(tài)環(huán)境在一些地區(qū)持續(xù)惡化；d.水災害問題突出，我國南方洪澇、北方干旱及水土流失等問題突出；e.突發(fā)事件多，近年來，我國極端氣候、突發(fā)性水源污染事故、自然災害頻發(fā)，威脅城市供水安全，影響了正常的生產(chǎn)與生活秩序，造成了較嚴重的社會影響；f.傳統(tǒng)凈水工藝應對新污染有局限性，我國90%以上的水廠修建于《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB 5749—2006）實施之前，所采用的傳統(tǒng)水處理工藝對不斷出現(xiàn)的新有機污染物去除能力有限[3]。面對復雜和嚴峻的水安全問題，膜分離技術(shù)可以從源頭和終端兩個環(huán)節(jié)來應對和緩解水安全危機的進一步惡化，并取得了很多突破性的進展。

3 膜分離技術(shù)應對水安全危機的進展

3.1 膜法水處理技術(shù)在開發(fā)水資源方面的進展

3.1.1 海水淡化

地球上97%以上的水資源是以海水的形式存在，因此，高效的海水淡化技術(shù)可以有效緩解淡水資源不足導致的水安全問題。以反滲透為主的膜法海水淡化技術(shù)投資適中、效率高、工藝成熟。據(jù)統(tǒng)計，全球現(xiàn)有150多個國家和地區(qū)建有海水淡化工廠，已建成和在建海水淡化工廠超過15 000個，淡水產(chǎn)能達到7×107m3/d，解決了2億多人的生活用水問題，滿足了一定量的工業(yè)生產(chǎn)用水需求[4]。全球規(guī)模最大、技術(shù)最先進的以色列Sorek反滲透海水淡化廠于2013年10月投入全面運營，產(chǎn)水規(guī)模達6.24×105m3/d，其中約5.4×105m3的水直接進入供水系統(tǒng)，為150多萬人提供純凈的飲用水，占以色列市政供水的20%。預計到2016年，全球海水淡化的水產(chǎn)能將達到1.3×108m3/d，比2008年增加1倍[5]。

反滲透海水淡化的大規(guī)模工業(yè)化應用主要得益于超薄反滲透膜制備、組件設計以及能量回收等技術(shù)的成熟。目前，基于芳香聚酰胺超薄復合膜的反滲透海水淡化過程的能量回收率超過了50%，能耗降至1.8 kW·h/m3，膜的水滲透系數(shù)達到3.5× 10?12m3/(m2·Pa·s)，鹽截留率為99.6%～99.8%[6，7]，膜與膜過程的性能均達到了非常高的水平。

隨著人們對淡水需求的日益增長，需要進一步提高反滲透膜的分離性能和使用壽命以降低反滲透過程的產(chǎn)水能耗和成本。在水分子透過細胞膜機理的啟示下，含水分子通道的反滲透膜被認為是未來高通量反滲透膜的重要發(fā)展方向之一[8]。近年來，很多研究者分別通過分子模擬和實驗驗證了碳納米管等多孔納米介質(zhì)能夠提高反滲透膜通量[9～12]，還有部分研究者將含有水通道蛋白的囊泡引入反滲透膜中制備得到仿生膜[13]，這些具有水通道功能反滲透膜的開發(fā)為今后制備新型的海水淡化膜提供了很好的參考。

3.1.2 雨水利用

近年來，由于氣候變化引發(fā)的部分城市強降雨時有發(fā)生，一方面，強降雨給市政供水系統(tǒng)帶來很大危害，影響城市飲用水安全供給；另一方面，大量雨水又給城市帶來豐富的水源。因此，合理利用雨水不僅可以有效防止城市洪澇災害，還可以開辟出新的水源。目前，國內(nèi)很少有城市建有雨水利用工程，即使有也僅僅是簡單地通過建筑屋面和道路面收集徑流雨水，儲存在儲水池內(nèi)，再經(jīng)過沉淀、混凝和過濾等方法處理后，作為中水用于城市小區(qū)的雜用水水源[14]。

相比于傳統(tǒng)的處理方法，膜技術(shù)可以將雨水處理達到生活水標準，最大限度地發(fā)揮雨水的作用。早在21世紀初，悉尼在奧運會舉辦期間就將膜技術(shù)應用于場區(qū)的雨水收集處理系統(tǒng)，采用聚丙烯中空纖維微濾(MF)膜作為預處理，去除水中的懸浮物和病原體，根據(jù)回用水質(zhì)含鹽量的要求，再采用反滲透除鹽，產(chǎn)水加氯消毒后用于沖洗廁所，而反滲透濃水則用于綠地灌溉。新加坡是一個嚴重缺水的國家，但雨水較為豐富，降雨以暴雨為主，具有突然性、局域性、強度大、持續(xù)時間短的特征，為此新加坡公用事業(yè)管理局對城市雨水的儲存進行了系統(tǒng)規(guī)劃，陸續(xù)建成了17個蓄水池（庫）和1個在下暴雨時用于防洪的雨水收集池系統(tǒng)，總庫容量接近1×108m3，積蓄的雨水經(jīng)過以反滲透為核心的工藝處理后作為生活用水，所供給的水量占城市總供水量的30%[15]。

膜技術(shù)不僅可以將雨水處理為生活用水，還可以將雨水處理達到飲用水標準，緩解雨洪所引發(fā)的城市飲用水安全問題，本課題組[16]基于超濾(UF)和低壓反滲透(RO)過程設計和建立了一套產(chǎn)水量達25 m3/d的雙膜集成裝置，可在雨洪期間作為應急供水使用。

3.1.3 非常規(guī)污染水源開發(fā)

非常規(guī)污染水源是指由放射性物質(zhì)、生化試劑及《生活飲用水衛(wèi)生標準》規(guī)定之外的物質(zhì)所造成的污染水源，為了保護環(huán)境和人類健康，非常規(guī)污染水必須經(jīng)過安全、經(jīng)濟和有效的處置。

以放射性污染水源為例，其處理方法包括化學沉淀法、膜處理法和離子交換法等。相對于傳統(tǒng)的處理方法，膜處理法被認為是最有效的處理方法之一[17]。美國的Rocky Flats曾安裝了一套微濾組合系統(tǒng)，用于處理含鈾、重金屬和有機毒物等污染物的廢水，該裝置對鈾的去除率超過99.9%。超濾可以截留尺寸更小的顆粒物，但仍舊難以截留放射性離子，常和反滲透聯(lián)用，或者結(jié)合離子交換和電滲析工藝(EDI)，以獲得高核素去除率。納濾(NF)可以有效去除高價離子，在核工業(yè)中主要應用于含硼、鈷的廢水和燃料鈾[18，19]的回用處理。與上述3種壓力驅(qū)動膜過程相比，反滲透處理放射性廢水的技術(shù)較為成熟，美國的Pilgrim、Comanche Peak、Dresden、Bruce等核電站都采用反滲透技術(shù)處理放射性廢水。與壓力驅(qū)動膜過程相比，膜蒸餾對非揮發(fā)性的放射性核素具有100%的理論截留率，Zakrzewska等論證了膜蒸餾技術(shù)處理廢水的可行性[20]，但由于過程熱能利用率較低、膜長期使用的親水化等問題阻礙了膜蒸餾技術(shù)在該領域的大規(guī)模應用。

生化試劑是另一類重要的非常規(guī)污染物，膜技術(shù)對水體中生化污染物的去除也有較好的效果。本團隊曾開展以納濾為核心過程的去除飲用水中“三致”有機污染物和炭疽桿菌的研究，結(jié)果表明，納濾過程對有機污染物的去除率超過了90%；“三合二消毒”與超濾或納濾相結(jié)合的工藝過程，對炭疽桿菌均有理想的去除效果，去除率接近100%[21]。

3.1.4 膜法中水回用技術(shù)

中水作為城市的第二水源，通過新型中水回用技術(shù)的實施，能有效實現(xiàn)減排和增加水源的雙重效果[22]。中水來源廣泛，水質(zhì)差異大，常見的有生活廢污水和工業(yè)冷卻水等。傳統(tǒng)的中水回用工藝主要包括預處理和主處理兩個階段，根據(jù)水源水質(zhì)以及中水的用途不同而采用不同的處理技術(shù)，包括混凝沉淀、過濾、活性炭吸附等傳統(tǒng)物化處理方法，以及活性污泥、生物接觸氧化等生物處理方法。與這些傳統(tǒng)工藝相比，新興的膜分離技術(shù)更能滿足降低處理成本和提高回用水質(zhì)的要求。

火電廠的冷卻水一直是中水回用技術(shù)的重要應用領域，由于其消耗量巨大，回用技術(shù)的處理效果和效率是其成功應用的關鍵。Li等將微濾與反滲透過程相耦合，對河北省某電廠冷卻水進行處理，實現(xiàn)了冷卻水的高效回用。該系統(tǒng)能截留98%的鹽，出水水質(zhì)較好，且該雙膜法的冷卻水處理回用周期僅為傳統(tǒng)化學處理法的35%左右[23]。Altman等則采用以納濾為核心的過程去除冷卻水中鹽離子以達到中水回用的目的，研究發(fā)現(xiàn)膜過程裝置的規(guī)?？刂剖菦Q定中水回用經(jīng)濟性的關鍵所在[24]。大連北海熱電廠采用反滲透技術(shù)處理二級中水，出水水質(zhì)各項指標遠小于再生水用作工業(yè)用水的水質(zhì)標準限值，大大節(jié)約了水資源消耗量，2013年全年環(huán)比節(jié)約自來水2×106t。

據(jù)環(huán)保部統(tǒng)計年報數(shù)據(jù)，2012年我國城鎮(zhèn)生活污水排放量達4.627×1010t，占全國廢水年排放量的65%以上。因此，將膜技術(shù)用于我國城鎮(zhèn)生活污水處理，實現(xiàn)中水回用的潛力巨大。將生物處理與膜分離過程相結(jié)合的膜生物反應器（MBR）可以使污泥保持較高活性，實現(xiàn)水源中污染物的有效降解和去除[25]，既減少了中水系統(tǒng)的占地面積，又有效解決了傳統(tǒng)生物法污泥產(chǎn)率較高的缺點[26]。2008年北京奧運會多個場館中心就采用自動化程度高的浸沒式MBR工藝進行中水回用，處理規(guī)模達1000m3/d，確保了綠色奧運的順利舉行[27]。

為了進一步降低污水處理成本，一種將膜分離與厭氧發(fā)酵相結(jié)合的新型厭氧膜生物反應器（AMBR）技術(shù)正得到日益廣泛的關注，該技術(shù)在去除污染物的同時產(chǎn)生大量的沼氣，有效降低了過程的能耗，如圖1所示[28]。Dutta等采用流態(tài)AMBR法處理含藥物等有機物的城市污水，發(fā)現(xiàn)該方法使用顆?；钚蕴浚℅AC）載體媒介能有效降低膜污染[29]。Wei等將正滲透膜過程（FO）以及熱泵耦合到AMBR過程中，能有效實現(xiàn)城市污水處理過程中的能量回收，其對城市污水中化學需氧量（COD）的去除率大于98%[30]。

圖1 厭氧膜生物反應器結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 Schematic diagram of anaerobicmembrane bioreactor

值得注意的是，由于回用的中水仍可能殘存微量的重金屬、有機物等污染物，有在土壤、有機體內(nèi)沉積富集的可能，所以中水回用尚存在一定的環(huán)境與健康風險。為了降低這一風險，除加強管理以及法規(guī)建設外，提高中水回用技術(shù)的凈化效果以及運行穩(wěn)定性至關重要。研發(fā)截留效率高、穩(wěn)定性好的膜，以及開發(fā)新型膜過程組合工藝將是今后研究的重點。

3.2 膜法工業(yè)廢水減排處理技術(shù)

我國目前工業(yè)廢水排量大，污染物種類復雜，污染行業(yè)以及污染程度存在區(qū)域差異性，治理難度大。近年來，各種膜技術(shù)的快速發(fā)展為解決工業(yè)廢水污染問題提供了可能性，其中微濾、超濾和納濾等膜具有不同的孔徑，主要通過篩分作用去除污水中的細菌、病毒、大分子污染物以及部分小分子污染物，實現(xiàn)不同類型廢水的除污[31，32]；反滲透、離子交換膜、雙極膜等致密膜則可實現(xiàn)污水的深度處理以及高附加值物質(zhì)的回收。因此，可以通過不同膜過程的組合來滿足不同的廢水處理要求[33]，圖2給出了一個理想的全膜法廢水處理組合工藝流程概念。實際應用中則往往根據(jù)廢水的具體情況選擇不同的組合工藝。例如，俞海橋等采用超濾-反滲透雙膜法對污染濃度高的皮革廢水進行處理，產(chǎn)水水質(zhì)達到回用標準，且處理成本僅為傳統(tǒng)處理方法的50%[34]。

圖2 全膜法廢水處理組合工藝流程概念圖Fig.2 Conceptual flow diagram of the integrated total membrane process for wastewater treatment

納濾是近年來廣受關注的一種膜技術(shù)，由于其截留分子質(zhì)量大小相對比較集中的特點，可以有效截留水中藥物、染料等有機物，成為廢水處理組合工藝中的核心技術(shù)。Ravikumar等采用納濾-反滲透雙膜法實現(xiàn)了對藥物廢水的處理，該雙膜法對總?cè)芙夤腆w（TDS）和COD的去除率分別達到了95.3%和99.5%[35]。Qin等通過調(diào)節(jié)納濾膜分子鏈結(jié)構(gòu)，達到了從高鹽染料廢水中回收萘磺酸的目的[36]。Zhu等通過選擇具有合適截留分子質(zhì)量的納濾膜，實現(xiàn)了對染料廢水中活性染料的回收去除，活性染料截留率高達99.8%[37]。Shukla等采用超濾-納濾-反滲透的組合膜工藝，實現(xiàn)了對造紙行業(yè)漂染廢水的處理[38]。

電滲析具有良好的離子交換選擇性，因此在處理含鹽離子的廢水領域展現(xiàn)出明顯優(yōu)勢，被廣泛應用于含有貴金屬離子或其他高濃度酸堿的廢水處理。周國平等采用陰離子交換膜法實現(xiàn)了對高濃硫酸的廢水處理并回收硫酸，回收率高達83.4%[39]。

雙極膜是在離子交換膜的基礎上發(fā)展起來的一種新的膜技術(shù)，通常由陰陽離子交換層復合而成，兩層中間含有能催化水解的催化劑，具有獨特的分離性能[40]。由于雙極膜能夠催化水解離，產(chǎn)生的H+和OH-分別進入不同的膜室，使溶液中的鹽重新轉(zhuǎn)變?yōu)樗岷蛪A，可同時實現(xiàn)廢水處理以及酸堿回收[41]。雙極膜的這一特點使其在處理酸堿廢水方面具有其他膜技術(shù)不可取代的優(yōu)勢，在解決稀土、冶金、金屬加工等行業(yè)廢水方面具有廣闊前景。例如，Ghyselbrecht等利用雙極膜實現(xiàn)工業(yè)廢水中鹽分的脫除[42]。

工業(yè)廢水的多樣性導致了缺乏普適的處理方法和工藝，同時，廢水組成的復雜性使得高效處理非常困難。膜技術(shù)雖然在該領域已經(jīng)有了非常重要的應用，但是未來仍需要加強膜技術(shù)與其他分離過程集成的研究，進一步提高處理效率。

3.3 膜法飲用水深度處理技術(shù)

由于我國過去粗放式的發(fā)展模式導致一些地區(qū)水污染問題較嚴重，雖然近年來國家對水資源的保護力度不斷加強，但短期內(nèi)很難有突破性的改善，而常規(guī)飲用水處理工藝對溶解性有機物去除能力不足，若水中有機物去除不徹底，則加氯消毒還有可能產(chǎn)生二次污染[43]，使得部分地區(qū)飲用水安全問題較為突出。隨著新國家標準《生活飲用水衛(wèi)生標準》（GB 5749—2006）的執(zhí)行，為了保證飲用水水質(zhì)安全，必須對飲用水進行深度處理，以去除常規(guī)自來水生產(chǎn)工藝中無法去除的微量有機污染物、消毒副產(chǎn)物等。近年來，以壓力驅(qū)動的微濾、超濾、納濾和反滲透等膜過程被認為是飲用水深度處理的先進技術(shù)之一。

與納濾和反滲透過程相比，微濾和超濾的操作壓力更低，可替代常規(guī)飲用水處理過程中的沉淀池和濾池，處理后的水質(zhì)遠遠優(yōu)于常規(guī)處理。但是由于微濾、超濾膜截留分子質(zhì)量較高，水中存在的低分子質(zhì)量有機物無法有效去除，為了達到更好的飲用水深度處理效果，微濾、超濾常與高級氧化、吸附等去除有機物效率高的工藝聯(lián)合使用。例如，最近清華大學報道了將臭氧氧化和超濾陶瓷膜組合進行飲用水深度凈化的研究，結(jié)果表明用該工藝處理輕度污染水源得到的水質(zhì)明顯優(yōu)于常規(guī)處理工藝[44]。

納濾過程不僅能去除大分子污染物，對溶解性有機物、消毒副產(chǎn)物前驅(qū)體的去除率也均較高，同時還能保留水中某些對人體有益的小分子和礦物質(zhì)。因此，近年來納濾在飲用水深度處理領域得到了越來越多的關注。世界上第一個大型納濾飲用水深度處理系統(tǒng)建立于法國Mery-sur-Oise水廠，該納濾系統(tǒng)日產(chǎn)淡水1.4×105m3，長期運行結(jié)果表明：納濾工藝去除有機物和殺蟲劑非常有效，出水總有機碳濃度(TOC)＜0.1 mg/L，水質(zhì)極好，且生物穩(wěn)定性好，能有效防止細菌的再繁殖[45]。國內(nèi)，浙江大學為了應對杭州地區(qū)錢塘江潮汐導致的飲用水咸度過高，建立了一套以納濾為核心的自來水深度處理示范集成系統(tǒng)，日產(chǎn)凈化水500 m3，該系統(tǒng)不僅能有效脫除鹽分，還能降低水體中的有機污染物，對潮汐地區(qū)的飲水安全具有保障作用[46]。

反滲透可以去除水中各種懸浮物、膠體、溶解性有機物、無機鹽、細菌和微生物等，成為制備純水的主要技術(shù)之一。1995年，美國加利福尼亞州建立了第一座以反滲透為核心技術(shù)的水再生廠，運行結(jié)果表明，反滲透過程能夠去除水中大部分的污染物質(zhì)，各項指標均優(yōu)于加利福尼亞州飲用水標準[47]。2008年12月，澳大利亞昆士蘭東南部一座水廠將反滲透技術(shù)用于生產(chǎn)可直接飲用的純水，該純水生產(chǎn)工藝的核心部分分別是微/超濾膜、反滲透以及高級氧化過程，經(jīng)過16個月的運行，證明該組合工藝產(chǎn)水水質(zhì)良好，超過飲用水標準[48]。

膜技術(shù)作為先進的飲用水深度處理技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛認同，但水的污染源種類復雜，針對水源狀況選擇合適的過程是膜技術(shù)成功應用于飲用水深度處理的關鍵。而飲用水安全涉及民生問題，制水成本不宜過高的要求使得膜技術(shù)在飲用水深度處理領域大規(guī)模推廣應用的經(jīng)濟可行性有待進一步提高。

4 結(jié)語

水安全是維護公眾健康、保障人類社會可持續(xù)發(fā)展和推進生態(tài)文明建設的要素，面對日趨嚴峻的水安全問題，膜技術(shù)在應對水安全危機中發(fā)揮了巨大的作用。

1）開辟多樣性的水源：多膜集成技術(shù)能夠滿足不同水源、水質(zhì)的產(chǎn)水要求，為獲得安全可靠的水質(zhì)提供了保障。

2）提高水的利用效率：膜技術(shù)的易集成和高效的特點，使其能夠應用于不同領域，有助于實現(xiàn)廢水的循環(huán)利用，減少廢水排放。

3）保障飲用水質(zhì)安全：無論是單一膜技術(shù)還是多膜集成技術(shù)在合理的設計下都能保障產(chǎn)水水質(zhì)的安全，確保了飲用水能夠達標。

盡管如此，膜技術(shù)僅僅是保障水安全的一種措施和手段，真正解決水安全危機需要政府的統(tǒng)籌規(guī)劃、行業(yè)的積極協(xié)調(diào)和科技工作者的不懈努力，更需要公眾的廣泛參與和共同努力。

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Membrane separation technology：Ensuring water security by resources development and emission reduction

Hou Li’an1，2，Zhang Lin2
(1.Institute for Logistic Science and Technology of the Second Artillery，Beijing 100011，China；
2.Department of Chemical and Biological Engineering，Zhejiang University，Hangzhou 310027，China)

As to the status of water shortage and severe water pollution，developing an effective strategy to ensure the water security is one of the urgent issues.Membrane-based water treatment is highly focused and studied to ensure the water security due to its high efficiency and easy-to-operate.In this paper，the connotation and status of water security in China were presented，and a detailed review was drawn on the application of membrane technologies to develop water resources and reduce wastewater emission.Finally，several suggestions were listed for the development of membrane-based water treatment in water security.

water security；membrane technology；water resources development；emission reduction

TQ028.8

A

1009-1742（2014）12-0010-07

2014-09-16

國家自然科學基金重點資助項目(51238006)；中國工程科技中長期發(fā)展戰(zhàn)略研究項目(2014-zcq-10)

侯立安，1957年出生，男，江蘇徐州市人，博士，教授，主要研究方向為環(huán)境工程；E-mail：houlian678@hotmail.com