膜蒸馏技术近年来得到了长足的发展, 已经开始了将膜蒸馏应用于焦化废水、印染废水和放射性废水等高浓度、难降解废水处理的探索中。此外,通过膜蒸馏本身或者与其他技术如膜生物反应器、正渗透等进行耦合, 可以实现单一膜蒸馏所不具备的技术优势, 成为膜蒸馏废水处理发展的另一个热点。然而膜蒸馏技术在废水处理中的应用, 大部分仍然停留在实验室研究阶段, 想要实现膜蒸馏废水处理的大规模应用, 可能还需要解决以下的问题:
(1) 膜蒸馏是有相变的过程, 维持膜蒸馏的正常运行需要提供大量的热能。想要实现膜蒸馏的经济可行性, 必须研究膜蒸馏热源, 包括余热利用和其他提供热能的方式, 如太阳能或者电能。未来热源提供方式的研究突破可能成为膜蒸馏工业应用的重要支撑。
(2) 在膜蒸馏过程中需要供给加热进料溶液和冷却渗出液所需的热能, 以及泵等辅助设备所需的电能。对于这些能量消耗进行能量平衡计算和评估是实现膜蒸馏技术经济性和可持续性的重要内容。因此, 未来在改进单元设计、有效模拟、优化泵系统, 提高热效率和提高产水比依然是研究的重点。
(3) 膜蒸馏技术的核心仍然是高渗透性、高抗污染性的先进膜材料。膜通量、膜污染的影响因素(如膜的孔径分布、表面化学性质和热传导性质等)是影响膜蒸馏传质和传热过程的重要因素, 氧化石墨烯改性、仿生类荷叶抗污染等新型膜材料的改性和加工技术将成为影响膜蒸馏技术发展的重要因素。