（河北維爾康制藥有限公司，河北 石家莊 050033）

膜技術(shù)在制水工藝中的應(yīng)用研究

馮曉燕

（河北維爾康制藥有限公司，河北 石家莊 050033）

傳統(tǒng)的水處理過程中常采用混凝-沉淀-過濾-消毒的處理工藝，隨著飲用水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的提高，該工藝已經(jīng)不能滿足人們對(duì)飲用水的要求。膜處理技術(shù)是目前應(yīng)用最多的水處理技術(shù)。本文介紹了膜技術(shù)和膜分離技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容，并且就膜技術(shù)在制水工藝中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述。

膜技術(shù)；分離技術(shù)；應(yīng)用

1 膜技術(shù)與膜分離技術(shù)

膜是一種能夠起到分子級(jí)別過濾作用的介質(zhì)，當(dāng)溶液或者氣體跟膜接觸時(shí)膜會(huì)對(duì)其起到相應(yīng)的過濾作用，允許某些物質(zhì)透過，其它物質(zhì)則被選擇性的攔截，實(shí)現(xiàn)溶液或者混合氣體中不同組分的過濾。從存在形式上來分，膜可以分為氣相、液相或者它們的組合。還可以分為均相的或者非均相的，對(duì)稱的或者非對(duì)稱的，中性的或者核電性的，其厚度一般在幾微米到幾毫米。

膜分離技術(shù)使將選擇性透過膜作為分類介質(zhì)，當(dāng)在膜兩側(cè)加上某種推動(dòng)力時(shí)，原料側(cè)組分選擇性的透過膜，從而實(shí)現(xiàn)分離或提純的目的。目前常用的膜分離過程中微濾、超濾、反滲透、納濾、滲析、電滲析、氣體分離、滲透蒸發(fā)和液膜等八種，其中前四種方法的應(yīng)用較多，且其膜處理過程中用到的裝置及其流程都比較成熟。膜處理技術(shù)在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用非常廣泛，通過不同的膜技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水資源的凈化、脫鹽和去除水中有害物質(zhì)等[1-4]。膜技術(shù)是近些年來新興的一門分離技術(shù)，跟傳統(tǒng)的分離方法相比，膜技術(shù)具有能耗低、分離效果高、無二次污染以及工藝簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，在水處理、生物化工、食品工業(yè)、造紙工業(yè)以及制藥工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

2 膜技術(shù)在水處理中的應(yīng)用

隨著環(huán)境污染的加重，水資源短缺和污染程度也變得越來越厲害，因此必須加強(qiáng)對(duì)廢水的處理，目前在廢水處理過程中應(yīng)用較多的是膜處理技術(shù)。我國(guó)是一個(gè)嚴(yán)重缺水的國(guó)家，水資源非常匱乏，很多城市的生活和生產(chǎn)用水問題非常嚴(yán)重，隨著人們生活水平的提高，對(duì)生活用水的水質(zhì)問題也提出了更高的要求。因此通過膜分離技術(shù)解決目前生活和生產(chǎn)用水問題成為時(shí)代發(fā)展的必要。

（1）微濾在水處理中的應(yīng)用

微濾方法采用靜壓差作為推動(dòng)力，利用網(wǎng)狀介質(zhì)的膜來實(shí)現(xiàn)對(duì)水中懸浮物、細(xì)菌類、微粒子以及大分子有機(jī)物的過濾。它可以作為污水處理二級(jí)出水的過濾單元，也可以跟活性污泥組合后成為MBR工藝[5]。微濾技術(shù)一直用來從生產(chǎn)半導(dǎo)體的液體中去除粒子，在制備純水的過程中可以作為最后一級(jí)的終端過濾手段，濾除水中的樹脂碎片或者細(xì)菌雜志等。在實(shí)際應(yīng)用中通常在微濾前設(shè)置相應(yīng)的預(yù)處理設(shè)施，以延長(zhǎng)微濾膜的使用壽命。微濾膜對(duì)鹽類粒子沒有過濾作用，如果系統(tǒng)要求對(duì)水中的磷元素進(jìn)行處理時(shí)，則要添加相應(yīng)的化學(xué)除磷措施。

（2）超濾在水處理中的應(yīng)用

采用超濾技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水中懸浮物、蛋白質(zhì)、膠體以及大分子有機(jī)物和微生物的過濾，具有操作壓力低，產(chǎn)水量大的特點(diǎn)。超濾膜工藝在水處理方面的應(yīng)用主要有：用超濾膜代替常規(guī)的沉淀過濾工藝除去水中的病毒和大腸桿菌；用超濾膜和混凝沉淀聯(lián)用工藝處理微污染源水；用混凝-粉末活性炭-超濾技術(shù)處理長(zhǎng)江源水；用超濾膜工藝還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)含油廢水和造紙黑液的處理。

（3）納濾在水處理中的應(yīng)用

納濾技術(shù)通常利用膜表面帶有的荷電基團(tuán)來實(shí)現(xiàn)對(duì)水中分子量為數(shù)百的有機(jī)小分子和有機(jī)物的分離。目前該技術(shù)主要用于飲用水和工業(yè)用水的純化以及廢水的凈化處理等。利用臭氧-生物活性炭-納濾工藝可以去除水中的TOC，去去除率能夠達(dá)到86%。納濾膜還可以作為一種物理消毒的手段來實(shí)現(xiàn)對(duì)水中細(xì)菌的處理，消除了化學(xué)消毒帶來的幅面危害。

（4）反滲透在水處理中的應(yīng)用

反滲透膜在進(jìn)行處理的過程中只允許水通過，而將離子物質(zhì)截留在膜外。在給水中，反滲透首先被應(yīng)用在苦咸水的淡化以及海水的脫鹽處理中，然后逐漸被應(yīng)用到高壓鍋爐供水、電子工業(yè)用水、飲用純水以及醫(yī)藥用水等的處理過程中；在廢水處理中，我們采用反滲透技術(shù)回收廢水中的重金屬和濃縮漂洗液等。

反滲透技術(shù)可以去除水中的大部分無機(jī)鹽，是制備高純水工藝中必不可少的一部分。在國(guó)外電子工業(yè)中常將反滲透技術(shù)與粒子交換技術(shù)相結(jié)合，而我國(guó)常采用電滲析-反滲透-粒子交換工藝來實(shí)現(xiàn)對(duì)電子工業(yè)用水的處理。反滲透膜在使用一段時(shí)間后會(huì)受水中懸浮物或者難容物質(zhì)的污染，影響反滲透膜的通量，影響分離效果，所以在應(yīng)用反滲透技術(shù)時(shí)必須要采用有效的措施提高反滲透膜的通過性能，降低其膜的污染程度。

3 膜處理技術(shù)存在的問題

在膜處理技術(shù)的應(yīng)用過程中，我們發(fā)現(xiàn)膜的污染是很難避免的。造成膜污染的原因和因素較多，通過分析我們發(fā)發(fā)現(xiàn)大部分是由于濃差極化和膜污染造成的。這是因?yàn)樵谝后w通過膜表面時(shí)局部濃度增大引起邊界層流體阻力增加，導(dǎo)致傳質(zhì)推動(dòng)力下降；另外由于長(zhǎng)時(shí)間的使用，膜表面堆積了大量的微粒、膠體粒子或者溶質(zhì)分子等，導(dǎo)致膜表面以及膜孔的堵塞，膜阻壓力增大，膜滲透速率下降。為了增加膜處理技術(shù)的處理能力，我們要選擇那些親水性能好，膜污染程度輕的膜；還可以在水處理工藝中適當(dāng)調(diào)整水的pH值，以降低膜的污染程度。在膜技術(shù)的應(yīng)用過程中，其操作壓力、膜面的流動(dòng)速度以及運(yùn)行溫度也直接影響著膜污染的程度，因此膜技術(shù)要想得到進(jìn)一步的發(fā)展就必須有效的解決上述問題。

結(jié)語

膜分離技術(shù)是目前水處理中的重要技術(shù)，在苦咸水、高氟水等劣質(zhì)水凈水處理中具有非常廣闊的應(yīng)用前景，可以從根本上解決制水工藝中存在的問題。但是在膜技術(shù)的應(yīng)用過程中也存在著一定的問題，在應(yīng)用時(shí)我們必須要妥善解決，從而加大膜處理技術(shù)在水質(zhì)凈化中的應(yīng)用。

[1]譚永文，張維潤(rùn)，沈炎章.反滲透工程的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)[J].膜科學(xué)與技術(shù)，2003，23（04）：114-119.

[2]李晶，岳恒，王建平，等.農(nóng)村飲水安全現(xiàn)狀分析及解決對(duì)策[J].中國(guó)水利，2006（11）：26-29.

[3]陳杰，陳清，陳良剛.膜技術(shù)在農(nóng)村飲水工程中的應(yīng)用[J].中國(guó)水利，2007（10）：219-221.

[4]羅兆龍.膜技術(shù)在水處理中的應(yīng)用[J].中國(guó)市政工程，2007（01）：44-45.

[5]鄭領(lǐng)英，王學(xué)松.膜技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2000：2-6.

TQ02 < class="emphasis_bold"> 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

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