水处理过程中膜分离技术的应用实践探究

2016-02-12马振杰

质量探索 2016年5期

关键词：膜分离滤膜反渗透

马振杰

江苏龙腾工程设计有限公司，江苏宜兴 214200

水处理过程中膜分离技术的应用实践探究

马振杰

江苏龙腾工程设计有限公司，江苏宜兴 214200

水处理过程中膜分离技术的使用度越来越高。在本文中，分析了水处理过程中膜分离技术的历史来源，对此技术的现实情况进行详细介绍。概括了国内外与水处理相关的领域应用，并且提出了膜分离技术的使用过程中存在的问题。因纳米滤膜的特殊性质，对技术进行了探讨，从多角度对技术进行实践探究。

水处理；膜分离技术；应用；实践

膜分离技术作为一种新型的分离技术的分支，开始于二十世纪初期，在1960年以后得到了很好的发展。膜分离技术既高效又节能，可以应用于水处理过程，具有很好的发展前景。随着社会各领域的不断发展，此技术在分离技术中占有重要作用，其使用范围也越来越广泛。

1 膜分离技术概述

水资源十分重要，地球生命不能离开水，它更加与人们的生活密不可分。针对海水淡化的问题，不同时期的人们提出相应的解决方法，比如：反渗透法，从不同程度上解决了问题，随着社会科技的不断进步，出现膜分离技术。它作为一种新型的分离技术，节能且高效。其中，采用的纳滤作为新型分离膜，它所截流下的物质分子量在反渗透与超滤之间，并且其膜的表面具有电荷[1]。

反渗透膜的原料和工业中，使用比较不方便，并且会消耗较高的费用。前期应用于电子等行业，随后发展到水处理过程中。此技术在发展过程中，主要应用于水处理过程，比如：脱盐软化等，在水资源深度处理、废水处理等领域中也有较好的发展。

从全球范围来看，此技术使用度比较高，并且得到了不错的效果，而不同的国家将其使用范围扩展，比如：韩国应用于医疗、食品、电子等行业；美国等欧洲国家应用于工业废水以及饮用水方面；中东地区主要用于海水淡化领域。由此可见，此技术在多领域中具有一定的发展前景。

2 水处理过程中的膜分离技术

在水处理过程中，膜分离技术需要在一定压力下作用，分离掉液体中的无机盐以及分子量较大的物质。水透过膜的同时，水中的污染物会被分离出来，反渗透膜的使用度较高，可以适用于几乎所有物质，纳滤膜相对使用度较低，并且它具有一定的电荷，仅可以用于单价无机离子，在进行水处理的过程中，需要减小压力，以实现分离作用。通过了解清楚了二者在不同领域都具有一定的使用价值。

一方面，膜分离技术应用于海水与苦咸水领域。生活中所需的饮用水均需要对海水及苦咸水进行脱盐作用，反渗透脱盐法成为获得淡水的主要方法。在对水进行软化的处理过程中，纳滤膜发挥了重要作用。它可以软化水质、除去颜色以及有机化合物，由于自身选择透过性特征广泛使用于水处理过程，但是，值得注意的是，此膜需要在较低的压力下工作。

另一方面，膜分离技术应用于废水处理领域。随着工业的不断发展，工业废水随之增多，工业废水涉及不同方面领域，比如：电镀废水、纺织印染污水、食品废水、化工废水等[2]。电镀过程中使用水，所产生的污染物中含有大量的单一或者混合的重金属元素，比如：铜、铁、锌等，如果不能很好地对其进行处理，将会造成人类生活的困扰。为了获得干净的水资源，对其进行水处理操作，通过沉降、调整pH值来等方法改善水质。纺织印染行业所产生的废水中，会产生毒性重金属污染物，对环境造成影响。食品加工厂在生产过程中，会产生大量含有有机物的废水，例如：蛋白质等。化工厂排放的污水更是为环境带来极大负担。工业废水会延缓甚至阻碍生物的生长，而且还会对人类生活造成不同程度上的影响，给人们正常的生活增添负担。膜分离技术有效用于不同领域，其本身无毒、无污染，不仅可以净化水资源，并且可以在避免资源浪费的同时，为人们生活带去一份安心。

3 膜分离技术存在问题

第一，膜受污染。在实践应用时，膜会遇到污染的问题，其原因在于膜所截留下的物质堵塞，从而对膜造成污染，这样的情况会影响到膜的分离能力。因此，在使用膜的过程中，需要了解具体的使用环境，从而避免出现损坏膜的现象，造成浪费。

第二，成本问题。采用反渗透与纳滤膜，其成本是比较高的。由于我国生产的膜不具备高标准的条件，目前使用的是进口膜，性能较好，在膜分离技术中得到很好的应用，但是它的成本较高。在对水进行处理的过程中，消耗是一定存在的，如果不能提高膜的利用度和延长膜的使用寿命，将会一笔较大的支出。所以，根据实际情况，需要结合所用膜的性质进行工作，提高膜的利用度，延长使用寿命。膜分离技术作为一种新型的分离技术分支，既高效又节能，为人们生活带来好处。可以应用于水处理过程，具有很好的发展前景。随着社会各领域的不断发展，此技术在分离技术中占有重要作用，其使用范围也越来越广泛。膜分离技术的前进发展受到了成本问题的制约，应该采用有效的措施解决问题[3]。需要根据国家水资源的情况，有针对性的解决水资源问题，构思具有我国水处理特点的膜结构，这种结构不仅可以解决国外进口膜的昂贵问题，而且还可以更加高效针对我国水处理过程。

第三，浓差极化。采用膜分离技术的过程中，由于膜自身具有选择透过性特点，多数溶质会被分离出来，并且留在压力较大的一侧，这样的状况会形成浓度差，通常称之为浓差极化。膜分离技术操作的过程中，这样的现象不能避免，随着渗透压的增加，使膜分离下降，导致膜孔堵塞的结果。针对这种浓差极化的现象，可以通过改善表面流动，以解决浓差极化的问题。一方面，膜自身结构的优化，通过设计适合的膜元件，进而改变膜结构，从而解决浓差极化问题；另一方面，在膜分离过程中，统一规范使用方法和操作步骤，严格遵循，杜绝出现随意操作或者使用的现象。