【摘 要】水是生物存活下來的必須條件，對于我們?nèi)祟惗裕Y源是生存下來的必須條件，地球上雖然水資源豐富，但是淡水資源十分匱乏，我國西部地區(qū)、北方地區(qū)大多數(shù)地方存在缺乏水資源問題，而正是如此重要、稀少的淡水資源，許多還受到了污染，導致淡水資源更加的缺乏，當前環(huán)保保護的事業(yè)不斷擴大，對解決水資源匱乏問題起到一定的作用，但加強對再生水處理技術研究、降低社會生產(chǎn)對淡水資源的污染才是解決這問題的根本措施，膜處理技術是再生水處理技術應用較廣的技術，為此本文針對膜處理技術在再生水處理上的應用問題進行深入的分析，文中主要通過分析膜處理技術中的主要技術的應用情況，期望對解決膜處理技術在再生水中的應用問題。

【關鍵詞】膜處理技術；再生水處理；應用研究、分析

膜處理技術是指通過利用特殊的有機高分子或無機材料所制成的膜（半透膜），通過利用對混合物中各組分的不同選擇滲透作用，以外界能量作為的推動力，對混合物液體實現(xiàn)分離、分級、提純和富積等操作技術，常用的再生水的膜處理技術根據(jù)截留精度的差異分成了微濾（microfiltration，MF）、超濾（ultrafiltration，UF）和納濾（nanofiltration，NF），這三種技術的濾膜孔徑以及截留物質(zhì)分子大小都是不同的，而且膜處理技術因其自身具有的占地面積小、操作方便、節(jié)能、環(huán)保、對原水水質(zhì)變化適應性強、分離范圍廣以及分離效果高等優(yōu)勢在水處理工藝中得到了廣闊的應用，但是在實際的水處理工藝中業(yè)存在著膜堵塞、污染和清洗等問題，所以加強對膜處理技術在水處理中應用研究，不斷提高膜處理技術的凈水效果，對于我國解決水資源匱乏、水污染問題有著重要意義。

1.膜處理技術的發(fā)展現(xiàn)狀

膜處理技術的研究最早出現(xiàn)在二戰(zhàn)后的美國和英國，通過大力促進對微孔濾膜的制造技術和應用研究，重視其凈水效果，使得微濾技術得到了迅速發(fā)展，而在1987 年，在美國科羅拉多州建成了全球第一飲用水廠，通過外壓式中空纖維聚丙烯微濾膜（孔徑0.2μm） 實現(xiàn)對于再生水的進化處理，效果顯著，之后更多的國家對膜分離技術凈化原水的研究及應用格外重視，針對水源的污染問題采用膜處理技術解決，對水中懸浮顆粒、微生物、有毒有害有機物以及無機物分離沉淀，減少消毒副產(chǎn)物的含量，以確保再生水的水質(zhì)，歷史上應用最早、使用最廣泛的濾膜是微濾膜，而我國是在上個世紀90年代開始采用膜技術對市政飲水處理，直到21 世紀00 年代中期膜處理技術才得到廣泛的應用，當前我國再生水處理所使用的膜處理技術主要為微濾（microfiltration，MF）、超濾（ultrafiltration，UF）和納濾（nanofiltration，NF），這三種膜處理技術在我國再生水處理工藝中得到了推廣與應用。

2.膜處理技術的應用分析

2.1 MF（微濾）技術

MF技術介于常規(guī)過濾和超濾之間，所使用的微濾膜多為均質(zhì)膜、膜整齊、均勻的多孔結構，膜孔徑0.02～20μm，根據(jù)微濾膜性質(zhì)分為有機微孔濾膜和無機微孔濾膜兩種，有機高分子膜相對于無機微濾膜，生產(chǎn)技術比較成熟、成本較低，但是有機膜表面易與原水中腐殖酸類有機物發(fā)生“交聯(lián)”作用，微濾膜中的有機物容易污染，導致微濾膜的凈水效果、凈水效率下降，而且長期使用水處理的微濾膜，有機高分子膜容易發(fā)生分解作用，導致微濾膜無法使用或者凈水效果下降；無機膜主要為陶瓷膜、微孔玻璃膜、金屬膜和碳分子篩膜，無機膜主要是生產(chǎn)成本較高、凈水效果較低，但是穩(wěn)定性強，所以針對再生水的處理工藝中，使用MF技術處理應該使用無機膜為主要膜材料，而有機膜只是根據(jù)實際情況而確定使用，將MF技術的凈水效果最大化，但是針對再生水中細小分子微粒物質(zhì)的濾除需要使用截留例子精度更為精確的膜處理技術。

2.2 UF（超濾）技術

UF技術是介于微濾和納濾之間中的膜處理技術，超濾膜孔徑在3～100nm 之間，在水處理工藝中主要起到篩分作用、同時再加上膜表面的化學特性（膜的靜電作用）實現(xiàn)對再生水處理，UF處理技術是最近幾年的新興技術，以水壓為主要動力，主要是針對水中大分子微粒，例如：細菌、病毒及部分膠體微粒、蛋白質(zhì)、大分子有機物等物質(zhì)，同時還可以起到一定程度上的降低消毒副產(chǎn)物前體物濃度和限制消毒作用，降低因消毒而產(chǎn)生的副產(chǎn)物，但是因為超濾膜的濾除分子量較大（500 ～500000Dalton），所以在實際工藝中分子濾除效率低、效果差，而且對去除原水中的溶解性有機物能力較差，甚至部分專家針對超濾膜對有機物（CODMn、UV254）的去除效果進行試驗研究，發(fā)現(xiàn)超濾膜的有機物去除效果僅僅只有21%。

2.3 NF（納濾）技術

NF技術所使用的膜為低壓反滲透膜，膜孔徑范圍為納米級以下，因膜上帶有電荷，可以通過控制操作壓力為0.5～1MPa實現(xiàn)對水中分子的濾除效果，納濾膜所濾除的分子量為100～1000Dalton，并且對相對分子質(zhì)量為200Dalton以上的組分保持極高的濾除效果，主要通過用于軟化水處理、去除微污染物、硝酸鹽、砷、氟化物、病毒和天然有機物等物質(zhì)，納濾膜的分離作用效果是由受膜電荷性和孔徑大小這兩個基本膜特性所決定，而且對于納濾膜所起到的電荷作用和篩分作用都是產(chǎn)生一定的影響作用，而對于濾除非荷電分子，主要是通過篩濾或粒徑的排斥原理來實現(xiàn)，而針對離子濾除主要通過篩濾和靜電排斥原理來實現(xiàn)，其中納濾膜的膜電荷效應又稱為Donnan 效應，通過水中離子與納濾膜上的電荷的靜電相互作用來實現(xiàn)對水中離子的濾除，所以加大納濾膜表面所帶電荷量，納濾膜對水中離子的濾除效果越好，但是納濾膜上的電荷量應當控制在一定的范圍內(nèi)，否則將會導致納濾膜濾除效果不穩(wěn)定，NF技術主要是針對分子級別的物質(zhì)，所以對于濾除再生水中微量物質(zhì)是最合適的，但是隨著環(huán)境污染加重，再生水中的物質(zhì)含有的各種成分，所以在使用NF技術對再生水處理時，應注意物質(zhì)分子之間的電荷反應。

3.結束語

綜上所述，通過分析幾種主要的膜處理技術的應用情況，可知膜處理技術在我國的再生水處理中應用廣闊，且對于解決我國水資源匱乏有著重要的意義，尤其是在當前水體污染狀況日趨嚴峻的形勢下，隨著人們生活水平的提高人們對飲用水水質(zhì)的要求越來越高，常規(guī)水處理技術的凈化功能有限，導致處理水中微污染物去除能力差，尤其針對低分子溶解性有機物處理效果更差，而膜處理技術的研究為當前常規(guī)凈水問題提出了新的解決方案，膜處理技術因其高效的凈水效果，能夠滿足當前人們對水質(zhì)的要求，而且隨著膜產(chǎn)品性能、膜處理技術以及操作條件等，隨著膜工藝不斷發(fā)展，膜處理技術在再生水處理領域中將會發(fā)揮更大的作用。 [科]

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