中国给水排水2026年城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会(第十七届)邀请函暨技术报告论文征集启事 (同期召开固废大会、工业污泥大会、循环经济发展大会、渗滤液大会、高浓度难降解工业废水处理大会)
 
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TFC和TFN反渗透膜处理半导体废水的性能对比 孙 铎,吴 刚,朱先征,李南文,李 恒 (无锡德宝水务投资有限公司) (广东粤海水务投资有限公司) (上海大学 环境与化学工程学院) (煤炭高效低碳利

放大字体  缩小字体 发布日期:2026-08-04  来源:TFC和TFN反渗透膜处理半导体废水的性能对比 孙 铎,吴  浏览次数:109
核心提示:TFC和TFN反渗透膜处理半导体废水的性能对比 孙 铎,吴 刚,朱先征,李南文,李 恒 (无锡德宝水务投资有限公司) (广东粤海水务投资有限公司) (上海大学 环境与化学工程学院) (煤炭高效低碳利用全国重点实验室) (清华苏州环境创新研究院)
中国给水排水2026年城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会(第十七届)邀请函暨技术报告论文征集启事 (同期召开固废大会、工业污泥大会、循环经济发展大会、渗滤液大会、高浓度难降解工业废水处理大会)

中国给水排水2026年城镇污泥处理处置技术与应用高级研讨会(第十七届)邀请函暨技术报告论文征集启事 (同期召开固废大会、工业污泥大会、循环经济发展大会、渗滤液大会、高浓度难降解工业废水处理大会)
 TFC和TFN反渗透膜处理半导体废水的性能对比

孙 铎,吴 刚,朱先征,李南文,李 恒

(无锡德宝水务投资有限公司)

(广东粤海水务投资有限公司)

(上海大学 环境与化学工程学院)

(煤炭高效低碳利用全国重点实验室)

(清华苏州环境创新研究院)



TFC和TFN反渗透膜处理半导体废水的性能对比
孙 铎1,2 , 吴 刚1 , 朱先征3,4 , 李南文4 , 李 恒5
(1. 无锡德宝水务投资有限公司,江苏 无锡 214028;2. 广东粤海水务投资有限公司,
广东 深圳 518001;3. 上海大学 环境与化学工程学院,上海 200444;4. 煤炭高效低碳
利用全国重点实验室,山西 太原 030001;5. 清华苏州环境创新研究院,江苏 苏州
215163)
摘 要: 半导体废水因污染物成分复杂且可生化性差,其高效再生回用是半导体行业实现水
资源循环利用与“双碳”目标的关键挑战。以华东某半导体再生水厂为研究对象,通过工程化试验
对比聚酰胺复合薄膜(TFC)与聚酰胺纳米复合薄膜(TFN)的反渗透(RO)性能差异,系统评估两者
在脱盐率、产水量、化学清洗周期及长期稳定性等方面的表现。结果表明,TFN膜在低温及高盐度
进水条件下,脱盐率保持在95%以上,通量稳定性优于TFC膜(波动范围为20%~40%),且平均化学
清洗周期延长80%以上(从3.35 d提升至6.40 d),具有更好的综合技术经济性。
关键词: 反渗透; 半导体废水; 再生回用; 聚酰胺复合薄膜; 聚酰胺纳米复合薄膜
中图分类号:TU992 文献标识码:A 文章编号:1000 - 4602(2026)01 - 0022 - 06
Performance Comparison of TFC and TFN Reverse Osmosis Membranes in
Treating Semiconductor Wastewater
SUN Duo
1,2
, WU Gang
1
, ZHU Xianzheng
3,4
, LI Nanwen
4
, LI Heng
5
(1. Wuxi Deppel Water Investment Co. Ltd., Wuxi 214028, China;2. Guangdong Yuehai Water
Investment Co. Ltd., Shenzhen 518001, China;3. School of Environmental and Chemical
Engineering, Shanghai University, Shanghai 200444, China;4. State Key Laboratory of Coal
Conversion, Taiyuan 030001, China;5. Research Institute for Environmental Innovation <Suzhou>
Tsinghua, Suzhou 215163, China)
Abstract: Semiconductor wastewater, characterized by complex pollutants composition and poor
biodegradability, poses a critical challenge for efficient reuse in achieving water resource circularity and
dual‑carbon goals (carbon peaking and carbon neutrality) within the semiconductor industry. This study
conducted engineering‑scale experiments at a semiconductor wastewater reclamation plant in East China
to systematically compare the performance of thin‑film composite (TFC) membranes and thin‑film
nanocomposite (TFN) reverse osmosis (RO) membranes. Key parameters evaluated included desalination
efficiency, water production capacity, chemical cleaning frequency, and long‑term operational stability.
Results demonstrated that the TFN membranes exhibited superior performance under low‑temperature
and high‑salinity conditions, maintaining a stable desalination rate (exceeding 95%) and flux stability,
significantly outperforming TFC membranes (fluctuation range: 20%-40%). Moreover, the TFN
DOI:10. 19853/j. zgjsps. 1000-4602. 2026. 01. 004
基金项目:煤炭高效低碳利用全国重点实验室开放课题基金资助项目(J25-26-604);德宝水务科技创新项目
通信作者:李恒 E-mail:heng.li@tsinghua-riet.com; 朱先征 E-mail:xzzhu@shu.edu.cn
·22·孙 铎,等:TFC和TFN反渗透膜处理半导体废水的性能对比
第 42 卷 第 1 期
www. cnww1985. com
membranes extended the average chemical cleaning interval by over 80%(from 3.35 days to 6.40 days),
significantly enhancing the overall techno‑economic efficiency.
Keywords: reverse osmosis; semiconductor wastewater; reclamation and reuse; thin‑film
composite (TFC) membrane; thin‑film nanocomposite (TFN) membrane
半导体行业作为电子信息产业的核心支柱,其
生产过程中伴随巨大的水资源消耗与高复杂性废
水排放。半导体废水中的污染物成分复杂(氟化
物、有机溶剂等)、浓度高(如氟化物>10 mg/L),且可
生化性较差(B/C<0. 3),其处理不当会对水环境和
水生态构成潜在风险[1-2] 。在国家“双碳”战略驱动
下,半导体行业亟须通过废水再生回用实现水资源
闭环管理,而开发高效、低耗的深度处理技术成为
破解该难题的关键。
反渗透(RO)因其技术成熟、脱盐率高和水质良
好等优点,成为半导体废水再生工艺的核心环节[3] 。
RO 技术通过施加高于水溶液渗透压的压力,使水
分子逆向通过半透膜,同时截留溶质,实现水与溶
质的分离[4]。当前主流 RO 膜以聚酰胺复合薄膜
(TFC)为主,虽具有机械强度高、pH 适应范围广等
优势,但其分离层受限于界面聚合工艺缺陷,普遍
存在渗透通量低、操作压力高及抗污染能力不足等
问题[5-6] 。研究表明,TFC 膜在长期运行中,胶体沉
积与有机物吸附易形成致密污染层,从而发生不可
逆通量衰减,导致频繁化学清洗与运营成本增
加[7-8] 。针对上述瓶颈,纳米复合薄膜(TFN)通过原
位掺杂碳基、金属等纳米材料重构膜孔结构,可同
步提升膜通量与抗污染性能[9-10] 。然而,现有研究
多聚焦于海水淡化领域,针对半导体废水高盐、高
氟及多组分污染的严苛工况,TFN 膜的长期运行稳
定性尚未得到充分验证。
笔者以华东某半导体再生水厂为研究对象,创
新性采用 TFN 膜替代 TFC 膜,通过为期 5 个多月的
连续运行监测,系统对比两者在脱盐效率、通量稳
定性及化学清洗周期等维度的综合性能,以期为反
渗透膜在半导体废水领域的应用提供支撑。
1 材料与方法
1. 1 半导体再生水厂的工艺流程
选取华东地区某半导体再生水厂为研究对象。
进水经物化反应池、次氯酸钠反应、澄清沉淀、砂
滤、活性炭吸附以及超滤预处理后进入RO系统,其
中 RO 工艺为整个流程的核心。RO 产水返回至企
业进行再次利用,RO的产水率约为70%。
1. 2 进出水水质
试 验 进 水 pH 为 6. 62~6. 84,氧 化 还 原 电 位
(ORP)为 153. 6~161. 2 mV,电导率为 1 648~1 778
µS/cm,氟离子浓度约为 10 mg/L。出水水质指标限
值参照新版《生活饮用水卫生标准》(GB 5749—
2022)执行,其中氟化物≤1. 0 mg/L。
1. 3 管段试验装置与运行
试验将再生水厂中一组 RO装置的 TFC膜替换
为 TFN 膜,并进行了 5 个多月的连续运行。通过膜
系统的仪表记录多项参数,包括进水温度、进水压
力、电导率、产水量、膜通量和脱盐率等。在NaCl溶
液浓度为2 000 mg/L、操作压力为1. 55 MPa、温度为
25 ℃、pH 为 8、回收率为 15% 条件下测试产水量及
脱盐率,结果如表1所示。




[1]孙铎,吴刚,朱先征,等.TFC和TFN反渗透膜处理半导体废水的性能对比[J].中国给水排水,2026,42(1):22-27.
 SUN Duo,WU Gang,ZHUXianzheng,et al.Performance Comparison of TFC and TFN Reverse Osmosis Membranes in Treating Semiconductor Wastewater[J].China Water & Wastewater,2026,42(1):22-27.
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TFC和TFN反渗透膜处理半导体废水的性能对比

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更新日期/Last Update: 2026-01-01
 
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