鄭振林

三達膜環(huán)境技術股份有限公司 福建廈門 361022

摘要：在社會工業(yè)不斷發(fā)展的同時，我國的水污染現(xiàn)象也是日益嚴重，特別是人們越來越關注到飲用水的水質問題。

關鍵詞：膜處理；給水；廢水；水質指標

前言：膜處理主要是在某種推動力的作用下，利用特定膜的透過性分離水中的離子、分子、雜質的新技術。膜工藝主要應用于水的除鹽、物料分離以及一些特殊領域。下面主要對水處理中的膜處理技術應用進行簡要的分析探討。

一、膜技術的概述

過去膜處理技術在凈水處理領域主要應用于工業(yè)上純水、超純水的制取，膜技術能夠解決傳統(tǒng)工藝中很難處理的問題，但是隨著膜工藝的發(fā)展，憑著膜工藝的低成本、運行管理也比較簡單的優(yōu)勢，已逐步被運用到生活飲用水的領域，尤其是在國外已建成了很大規(guī)模的生活飲用水處理系統(tǒng)。膜技術指的主要是將選擇性的多孔薄膜作為分離的介質，讓分離出的溶液依靠某種推力穿過膜，低分子的溶質通過膜，而截留大分子的溶質，以此分離出溶液里分子量不相同的物質，進而實現(xiàn)分離、純化、濃縮的目標。當前，膜技術被大家公認為是最具發(fā)展?jié)摿Φ目茖W技術之一。近年以來，相關的膜電勢、擴散定理、膜滲析以及滲透壓原理等理論的研究與分析為膜技術的發(fā)展奠定了非常堅實的基礎，而科學技術的迅速發(fā)展更是促進了膜技術的實際應用。隨著膜技術的日漸成熟，其應用范圍也更為廣泛，生物、環(huán)境、化工、生物、食品等許多行業(yè)都有膜技術的運用。

二、膜技術的分類

1、反滲透膜技術：反滲透過程，顧名思義就是指滲透過程的反過程，其推動力是壓力差，也就是經(jīng)過在待分離液一旁加入高于滲透壓的壓力，以便使原液里的溶劑被擠壓到半透膜的另外一側。該項技術的主要特點包括膜選擇性高、操作簡便、不污染、易維修、結構緊湊、無相變、能耗低等。

2、微濾膜技術：微濾膜將靜壓差作為推動力，通過篩網(wǎng)狀的過濾介質膜進行篩分、分離。微濾膜是一種多孔的、表面均勻的薄膜，其特點包括過濾的精度高、過濾的速度快、膜孔徑均一、吸附量少、無介質脫落等等，廣泛地應用于去除細菌或微粒、食品及制藥行業(yè)中進行除菌與凈化、去除半導體行業(yè)中超純水支配過程的顆粒、生物技術發(fā)酵液中制品的濃縮和分離等。

3、超濾膜技術：這是一種將壓差作為驅動力，通過超濾膜高精度的截留性能分離固液或者對不同分子量的物質進行分級的膜技術。其主要的技術特點包括：可以同時對大分子或者膠體物質進行濃縮與分離。此項技術同反滲透相比較，其具有能耗低、操作壓力低、設備投資與運行費用低、無相變、膜選擇性高等優(yōu)點，因此該技術廣泛應用于生物技術、工業(yè)廢水處理、食品、醫(yī)藥以及超純水制備等各個領域。

4、滲透蒸發(fā)膜技術：滲透蒸發(fā)，是一種由壓力驅動進行膜分離的過程，它主要利用液體內(nèi)兩種組分在膜里的擴散系數(shù)和溶解度間的差別，經(jīng)過滲透和蒸發(fā)，實現(xiàn)分離的過程，該技術的設備投資與運行費用是相對較低的。雖然近年對滲透蒸發(fā)技術的研發(fā)進展較快，但其單獨應用的經(jīng)濟性并不高。

三、膜技術處理的特點分析

膜技術的特點是能提供穩(wěn)定可靠的水質，占地少、運行操作完全自動化。在以壓力為推動力的膜分離技術中，RO（逆滲透或者反滲透）運行壓力高，能耗大，而且由于RO膜良好的截留性能，能將大多數(shù)無機離子（包括對人體有益的離子）從水中去除，長期應用這種水會影響人體健康，因此不宜作為飲用水廠的處理工藝。NF膜（納濾膜）對總鹽類的去除率在50%～70%左右，對二價離子如鈣、鎂的去除率特別高，在凈水處理中適用于硬度和有機物高且濁度低的原水（進水要求幾乎不含濁度），故僅適用于地下水處理。如用于地面水處理，則必須要有常規(guī)處理甚至UF-IIMF（超濾膜）作為預處理。UF和MF運行壓力低，不僅適于處理地下水，也適于處理地面水。由于膜技術是一種絕對的物理過濾作用，因此可根據(jù)原水水質和被處理后的水質指標，將其廣泛地應用于各種原水的處理。

（1）有機物含量低的地下水或地表水的澄清和消毒

（2）去除低濁度水中的有機物。

（3）輕微濁度水的色度去除。

（4）水的軟化。

（5）嚴重有機污染水的去除。

根據(jù)原水中有機物的含量，可選擇不同的膜，并根據(jù)需要在處理程序上做合理的組合。通過大量的實例可以看出膜技術適應各種水源的處理。對于常規(guī)工藝難以處理或處理效果不夠滿意的水源，用膜處理可以達到人們預想的水質效果。膜技術在凈水處理中具有廣闊的應用前景。就目前情況而言，膜處理工藝比較適合于小型水廠。調(diào)查顯示當處理水量小于20000m3/d時，膜處理費用低于傳統(tǒng)處理工藝[1]。

四、膜處理工藝系統(tǒng)的流程

五、膜技術在水處理中的應用

1、在給水處理方面的應用

在法國、美國等西方發(fā)達國家中，已經(jīng)有越來越多的人在飲用運用膜技術所生產(chǎn)的飲用水了。尤其是對于淡水資源較為匱乏的地區(qū)，將處理后的污水、海水或者苦堿水作為直接性或間接性的飲用水源，已經(jīng)成為有效拓展水資源供應量的重要方法之一，比如：巴黎于1993年在郊區(qū)就建成一個納濾凈水廠，使用經(jīng)傳統(tǒng)處理的地表水來出產(chǎn)飲用水，這些地表水由三級納濾處理系統(tǒng)進行加工，能夠有效地去除內(nèi)含的殺蟲劑與THAs前體[2]。而對于使用污水生產(chǎn)高質量飲用水的膜凈水處理技術來說，當屬美國丹佛市的膜技術水處理廠的成效最佳，該系統(tǒng)的反滲透裝置具有去除有機污染物與總溶解性固體的重要作用。

2、在廢水處理方面的應用

膜技術的研究與應用幾乎能夠涉及廢水處理的每個領域，主要包括造紙、化工、食品或機械加工等領域的廢水處理中。當前，隨著污染的加劇與水資源的匱乏，公眾對于水資源的再利用與深度處理的呼聲不斷增高，如何最有效地回收與利用現(xiàn)存的水資源已經(jīng)成為我們需要重視的焦點問題，而廢水作為一種水資源也日益受到公眾的認可。同時，膜技術在處理廢水方面的發(fā)展也要不斷走向綜合化、全面化，不斷研發(fā)新型的膜技術過程，比如：滲透汽化、仿生膜以及生物膜等。以上這些工作不僅能夠有效地回收與利用水資源，更能推進廢水處理的不斷實現(xiàn)深度化，具有非常重要的社會效益、環(huán)境效益以及經(jīng)濟效益。

3、在特殊領域水處理方面的應用

運用膜技術方法處理放射性廢水，該項研究最終開始于20世紀的60年代初，其最先采用的是電滲析技術，現(xiàn)在又開發(fā)出了超濾與反滲透等新技術，這些技術在國內(nèi)外許多工程中都有運用[3]。另外，膜技術方法在處理垃圾填埋的滲濾液、含鋅廢水等特殊地廢水處理領域中也獲得了有效地應用。

結束語

在社會經(jīng)濟不斷發(fā)展的同時，人們對水資源的需求量也日益增大，對水質的要求也是越來越高。然而，在水資源日益匱乏的現(xiàn)在，將膜技術應用于水處理中就顯得更為重要，以促使適應社會經(jīng)濟發(fā)展及人們的需求。

參考文獻：

[1]張安輝；游海平；超濾膜技術在水處理領域中的應用及前景[J]；化工進展；2010（2）

[2]趙文蓓；趙文蕾；膜分離技術在水處理中的應用與發(fā)展[J]；黑龍江水利科技；2011（6）

[3]胡士英；趙得地；董曉微；膜技術在水處理中的應用[J]；新技術新工藝；2010（5）