2018年11月投入使用的科威特多哈海水淡化厂，每天淡化27万吨海水，为90万人口提供淡水资源。海水淡化采用反渗透膜法的海水淡化装置，使用的是聚偏氟乙烯（PVDF）中空纤维膜。

水源的危机

水资源的保护是全世界的重要问题。世界上，总水量中只有大约0.01%可供人类运用，随着气候变化、人口增长和全球城市化进程的加速，水的可用性在不断下降。

全球已有160多个国家使用淡化海水，中东地区占全球海水淡化产能60%以上，比如以色列70%的饮用水来自海水淡化。除中东国家外，北非、欧洲、中北美洲、东南亚一带国家海水淡化应用程度也很高，尤其是一些岛屿。

中东地区的海水淡化厂。图片来源：REUTERS5-10

海水淡化在生产技术上主要使用反渗透、多级闪蒸等。反渗透法是用膜对水分子进行筛选，在一定压力下，当水透过过滤膜时，其他物质被截留在膜表面不能透过，从而过滤掉海水中的盐分和钙、镁等其他矿物固体，取得淡水。

2019年的新加坡裕廊岛海水淡化项目，就是采用了超滤膜系统增强型PVDF膜技术。

一方面，严重的干旱使得部分地区没有新鲜的饮用水；另一方面，一些地区污染严重，水无法饮用。

针对工业废水不达标问题，2016年12月，环保部印发《关于实施工业污染源全面达标排放计划的通知》，2017年9月，环保部印发《工业集聚区水污染治理任务推进方案》。

2021年1月，国家发改委发布了《关于推进污水资源化利用的指导意见》，设定了城市再生水利用率的目标，即县城及城市利用率达到25%以上，京津冀地区达到35%以上。并提出选择具有代表性的国家高新技术产业开发区以及长三角地区的电子信息、纺织印染、化工材料高新园区率先示范污水零排放项目。

PVDF在水处理中应用

PVDF是一种－CH2-CF2－为分子单元的白色半结晶型聚合物，具有极强的疏水性，使它可成为膜蒸馏和膜吸收等分离过程的理想材料。在水处理过程中，PVDF主要应用在三个领域：市政污水处理、工业污水深度处理、海水淡化脱盐。

PVDF具有良好的机械强度，膜丝坚韧，伸长率高，不易断丝，使用寿命长。

它具有耐化学性、电化学稳定性、抗疲劳等特点，耐酸碱性很好，能够有效防止膜元件被污染。

PVDF膜的过滤孔径通常为0.1微米，能够有效过滤水中的大分子、细菌、病毒、泥沙、微生物、胶体、硅藻等杂质，不易被杂质污染、堵塞。

在工业污水处理中，纺织行业在生产过程中要使用不同的化学物质，废水中包括许多杂质，以及一些重金属离子和致癌物质，难以用生物化学方法处理，目前主要采用PVDF为主要材质的膜，分离污水中有机污染物。

油水分离一直是个难题，包括石油行业中的油田采出水、钢铁行业中的冷轧含油废水，以及海洋原油泄漏等。以PVDF为主要材质的分离膜具有耐高温、耐腐蚀、分离效率高和分离精度高的优点，成为目前油水分离领域的主要方向，对处理含油废水有显著成效。

在城市污水处理中，PVDF主要应用在中水回用利用上。新加坡在2000年就把膜处理技术应用在中水回用工程中，用此处理污水厂二级处理的污水，将处理后的污水用于绿化浇灌及厕所冲水。

医院污水成分复杂，含有病原性微生物、有毒、有害的物理化学污染物和放射性污染等，主要采用PVDF作为复合膜材料过滤分离。

此外，PVDF还在自来水饮用上得到应用。PVDF超滤膜过滤精度高，可以滤除细菌、病毒、铁锈等物质，又能保留水中的微量元素，是净化饮用的发展方向。