膜分离技术在水处理中的应用

经倩楠，范东宣

天津膜天膜科技股份有限公司，天津 300457

0 引言

膜分离技术是一门分离新技术，出现在20 世纪初，20 世纪60 年代迅速崛起。近半个世纪以来，膜分离技术在多个行业得到了广泛的应用，也使得膜分离技术本身得到了很大发展。膜分离技术作为一种新的分离净化方法，工艺简单，易于操作，能耗低，清洁，无二次污染，可取得良好的分离净化效果，在水处理行业得到了广泛的应用。近年来，在全球许多国家，膜分离技术得到了重视，迅速发展起来。

1 膜分离技术的原理与特点

膜分离技术的原理：在液体混合物中，对于不同的气体或液体组分，膜的选择渗透作用性能是不同的，膜分离技术就是是利用膜的选择渗透作用的差异而发挥作用的，它的推动力是外界能量、化学位差，对多组分混合的气体或液体，进行分离，分级，提纯，它在污水处理、食品、能源、医药以及化工生产等行业中，得到了广泛的应用，取得了迅速的发展。

膜分离技术作为一种新的分离净化方法，与传统的分离净化方法相比，它的特点在于工艺简单，能耗低，无二次污染，而且分离净化的效果较好。由于膜分离技术功能比较多，包括对气体或液体混合物的分离、浓缩、纯化、精制，而且操程简单，净化效果好，能耗低，清洁环保，过滤过程简单，易于控制，因此，目前广泛应用于食品行业、医药生产、生物科技、节能环保、水处理、化工生产、造纸工业、能源开发、石油、冶金、电子生产等领域，不但使企业收获了巨大的经济效益，而且对社会具有很好的环保功效，在当今分离科学中，膜分离技术成为了首屈一指的重要技术，受到了越来越多的行业的专业人士的重视。

2 膜分离技术在水处理中的应用

1）处理饮用水

随着我国经济的发展，环境污染及水污染情况也日益严重，人们对饮用水的水质，也考虑了水污染的因素，饮用水的净化也越来越普遍。水的净化，主要是除去水中的悬浮物、细菌、病毒等有害物质与成分，膜分离技术用于饮用水的净化，发挥了其独特的作用，是一个重大的水处理的突破。膜分离技术中的水处理方法有很多种，包括微滤、超滤和纳滤等，过滤能力很强大，对于去除水中的微米级的颗粒效果很好，与常规水处理技术中的过滤能力相比，显示出很大的优越性。对于纳米级微粒，过滤的办法并不能有效去除，而膜分离技术可轻松去除纳米级微粒，有效去除水中的悬浮物、细菌与病毒等有害物质与成分，大大提升饮用水的水质。

2）处理工业废水

随着我国工业的快速发展，工业废水的排放也成为了环保部门头疼的话题。很多工业废水排放的范围广，排量大，大多含有不同浓度的化学物质，有的甚至有毒性，对人类健康与环境保护，都有很大的危害。为了保障人类身体健康，保护环境，并回收废水中的有用物质，节约能源与资源，促进经济的可持续发展，工业废水必须进行严格的净化处理，达标之后，才能排放。在处理工业废水方面，膜分离技术同样显示出了其独特的作用。对于工业废水，它不但能进行有效的净化，处理后的废水实现达标排放，又使废水中的有用成分得到了回收，实现循环利用，可节省很多能源，收到很好的环保与节能效果。因此，在处理工业废水中，膜分离技术得到了广泛的应用。经过膜分离技术处理后的废水，既能达标排放，又使废水中的有用成分得到了回收，实现了循环利用，促进了经济的可持续发展。

3）海水淡化

海水是地球上占水资源比例最大的水体，面对淡水资源的危机，把海水进行淡化，是解决全球水资源危机的一个重要途径。目前，用于海水淡化的膜分离技术，主要有反渗透、电渗透和膜蒸馏等。电渗析技术可直接将海水淡化，来制造饮用水，但其缺点是能耗高，水的回收率低。用反渗透膜进行海水淡化，不但耗能低，而且其脱盐率很高。反渗透技术的出现，是海水淡化领域的一次重大变革与突破，它使海水淡化的成本得到了极大的降低。目前，利用反渗透的方法，对海水进行淡化，以此来制取饮用水，解决淡水资源不足的问题，是最为省钱的办法。正是因为如此的优势，在海水淡化领域，反渗透技术的应用，得到了推广。膜蒸馏技术的优点很多，例如，设备简单，能耗低，清洁，操作容易，环保，膜的使用寿命长。

4）苦咸水脱盐

为了解决我国淡水资源紧缺的问题，把苦咸水进行脱盐淡化，是一个有效的途径。目前，用于苦咸水脱盐淡化的膜分离技术，主要包括电渗析技术、反渗透技术、纳滤技术。由于电渗析技术对于水中的有机物和细菌，不能有效去除，而且能耗大，使它的应用的范围不广泛。反渗透技术对苦咸水脱盐淡化，处理后的水质很好，高于饮用水卫生标准。反渗透法操程简单，净化效果好，能耗低，清洁环保，过滤过程简单，易于控制，而且成本低，是苦咸水脱盐淡化的最经济的方法。

总之，膜分离技术在水处理领域，得到了广泛的应用，我们要不断改进和提高膜分离技术，不断扩大膜分离技术的应用范围，使膜分离技术在更多领域发挥更大的作用，推进我国经济的持续健康发展。

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