水处理中膜分离技术的应用

邹诚

膜分离技术作为一项全新的水处理技术，既能够对废水进行净化，又能够回收有用物质，对于污水处理具有重要作用。文章对膜分离技术原理及优势进行分析，并探讨该项技术在水处理中的应用，最后对该项技术未来发展前景予以展望。

一直以来，我们针对生活污水、工业废水都使用生化处理技术，使其转化为可饮用水资源，以此来缓解水资源危机。但随着社会经济不断发展，该项技术暴露出很多不足之处，处理效率较低，且需要大量处理空间。而20世纪初，膜分离技术以其自身高效、节能等优势，在实践应用中，能够借助特殊薄膜，有选择的过滤杂质，从根本上突破了化学处理弊端，转入到物理固液分离领域，提高水处理有效性。面对日益严峻的水污染，加强对膜分离技术应用的研究具有现实意义。

膜分离技术概述

膜分离技术在实践应用中，主要针对混合物具体性质进行选择选择性处理。从物理层面来看，该项技术能够以物质物理性质为基础，以膜为分界线，对杂质进行分离。从化学角度，混合物通过分离膜的时间与物质溶解、扩散速度有关。二者速度越快，渗透越快；反之，透过时间需要消耗大量时间。

21世纪，膜分离技术作为一项新兴技术，较传统蒸馏、吸附等水处理技术具有明显的优势，如能耗低，且膜分离设备自身没有运动部件，不需要消耗过多精力进行维护，同时膜分设备体积偏小，不会对生产线产生更多影响。不仅如此，分离过程高效，膜分离能够做到纳米级分类。

膜分离技术在水处理中的应用

制取饮用水。饮用水纯化、净化，能够将水中的小颗粒悬浮物、有毒化合物等有害物质去除。不同的过滤程度，去除的效果也会有所差别。如微滤能够去除小颗粒有机物、悬浮物；超滤能够去除有机物；纳滤则能够去除硬度较高、重金属等物质。目前，欧美等发达国家已经将该项技术作为水处理先进技术，为本国居民提供优质的水资源。隨着膜分离技术不断发展，其在海水淡化中的应用也愈发广泛，利用该项技术制取饮用水，能够确保饮用水符合国家标准。如1968年，山东潮连岛利用反渗技术淡化海水获取饮用水。目前，大连市长海县拥有全国最大的海水淡化站，日产淡水1000m，成本为6元/m³。

此外，软化水处理是纳滤膜最大的应用市场，在水质软化、降低总溶解固体浓度等方面发挥着积极作用。在低压状态下，纳滤膜具有较高的通量，能够对一、二价离子进行有效区分，浓水中保留适当的有用水分，以此来降低能耗及成本，提高水处理效果。

工业废水。工业现代化发展，产生大量废水，其中含有有毒有害物质，如果直接排放，不仅会对生态环境构成危害，且长此以往会威胁到人们身心健康。故积极引进膜分离技术非常重要。针对电镀废水来说，反渗透膜技术开始对锌、镍、铬等重金属废水进行有效处理。由于反渗透膜具有较高的高截留功能，能够阻断污染离子，获取干净的水，实现水资源再次利用。针对废水的处理，会在反渗透的同时，适当结合沉降、超滤及pH调节等预处理。如一些学者向含有铜、镍离子废水中，添加Na2EDTA进行螯合处理后，再进行反渗透膜分离，能够达到99.5%的去除率。

对于纺织印染废水，其中色度高、水量大，含有生物毒性物质等，不允许直接排放。基于此在处理中，纳滤膜能够在低压下获取较高的通量，且抗污染能力更强。虽然纳滤膜不适用于去除一价离子，但对钙镁等离子的去除效果非常好。不仅如此，这种方法能够降低水处理成本。相比较臭氧处理等方法，纳滤法效果最好，经济效益高，适合广泛推广和应用。

食品行业废水含有高浓度蛋白质、糖类等有机物。利用微滤膜、纳滤膜能够提取黄姜废水，从废水中提取葡萄糖溶液等，并进行进一步深化处理。纳滤膜能够通过一价盐，能够在很大程度上将食品加工废水中的有机物与盐分离处理，提高废水处理效果。除此之外，膜分离技术自身具有绿色、无污染特点，能够对化工废水特定组成，结合合适的预处理手段，回收有用物质，提高废水净化效果。随着技术不断发展，反渗透、纳滤法在电厂循环排污水、垃圾场渗滤液等中的应用就是时间问题，其应用范围日益广泛。

未来发展前景

膜分离技术将成为未来的研究热点，在水处理中的应用范围愈发广泛。膜分离技术在海水淡化中，装置较小、处理费用低，为提取淡水资源具有较强的推动作用。随着日益严峻的环境问题，采用膜分离技术对废水进行回收具有较强的可行性。如未来将会在印钞领域，运用超滤处理凹印机擦板液，使得70-90%的废水循环可用，以此来减少排污，提高经济与社会效益。另外，在石油、化工废水中的应用也将是必然趋势，在油田淡水供应方面具有积极意义。

根据上文所述，膜分离技术作为最新的水处理技术，具有分离效率低、能耗低等优势，在生活废水、工业废水处理中具有积极作用。在实践应用中，各行业要立足于自身特点与性质，合理选择适合的技术，提高水处理效果。同时，随着科学技术不断发展，我们还要加大对该项技术的研究力度，不断提高技术性能，促使其在实践中的应用逐步拓展，从而促进我国水资源可持续发展。endprint