水处理膜技术发展现状及趋势

刘云芳

（鸿富晋精密工业（太原）有限公司 山西太原 030032）

1 水处理膜技术发展概述

1.1 国外水处理膜发展情况

水膜处理技术最早起源于发达国家，目前根据不同工艺已经建立起了种类繁多的产品体系，膜产品和工艺已经发展的比较成熟，然而，发达国家在此领域依然发展迅速，并根据市场的需求，不断研发新的膜材料与膜产品。目前很多膜产品的国外企业已经具备了优良的产品和技术体系，凭借强大的实力和规模，目标已经瞄准我国的水处理膜市场，手里牢牢掌握了国内庞大的客户群体。美国科氏公司目前拥有全世界最强大的膜产品链，具备生产不同材质、不同种类，不同过滤精度的膜产品，同时在各项技术上稳稳占据了世界最高水平，超滤膜和反渗透膜是该公司的主打产品，凭借各项优势占有了世界膜产品市场半壁江山，除了美国企业以外，荷兰、奥地利、日本的一些企业也在水处理膜技术和产品方面具备世界先进技术[1]。

1.2 国内水处理膜发展现状

随着水处理膜技术被引进国内，我国才开始发展水处理膜技术，虽然我国的水处理膜技术发展较晚，但是最近几年发展速度很快，到目前为止，国内已经涌现出一批具备生产先进膜产品，掌握先进技术的公司，而且发展方向各不相同，都具备自己的特点，避免了出现相同产品进行恶意竞争的现象，面对实力强劲的国外企业带来的压力，更有利于国内企业占据市场份额。目前，随着国内很多公司研发出了中空纤维膜、平板膜、反渗透膜等国内高水平膜技术产品，标志着我国的膜产品水准水平已经越来越接近发达国家。

2 国内水处理膜应用现状

我国在水处理膜领域的应用和技术起步较晚，目前主要应用在生活污水和工业废水处理、回收及工业生产所需的软化水、纯水、超纯水的制备方面，以微滤、超滤、纳滤和反渗透等工艺为主的膜技术目前在国内应用最为广泛，此类技术之间的相互组合以及与其他技术的组合也比较常用于水处理方面。随着微滤、超滤、纳滤以及反渗透技术的不断发展成熟，应用范围非常广泛，在水处理方面发挥着重要的作用，同时，由于政府在污水处理标准方面的不断更新和提升，不断有新的技术成果被研究出来，并得到广泛应用，随着国家对水中有机污染物含量的要求提高，优势膜生物反应器、双膜法、全膜法等集成膜分离技术的应用更加广泛，对于类似于电镀、印染等行业带来的特殊工业废水具备优良的处理能力[2]。

3 水处理膜的分类和对比

相对于传统的水处理技术而言，膜技术是21世纪革命性的水处理技术，在最近40来年的时间里得到了快速的发展，在是水处理领域得到了重要的应用，和传统水处理技术相比有节能、投资小，简单易操作，高效等优势。目前水处理常用的膜大概分为以下几类：

3.1 微滤膜

静压差是微滤膜进行工作的推动力，微滤膜的特点时利用筛网状过滤介质膜的筛分作用得到分离的作用，微孔过滤膜是一种均匀的多孔薄膜，厚度一般介于90～150μm，过滤粒径介于0.025～10μm，操作的压力值在 0.01～0.MPa之间。

3.2 超滤膜

超滤膜的过滤颗粒直径在大约在5～10nm之间，介于微滤膜和反渗透膜之间，在0.1～0.5MPa的静压差的驱动之下，类似于载留蛋白质和酶等一些分子量大于500的大分子及胶体，会形成浓缩液，实现溶液的分离、净化和浓缩的目的。

3.3 反渗透膜

反渗透膜的原理是将渗透过程过程进行逆反操作，以压力差作为推动力，通过在待分离液一侧施加高于渗透压的压力，使得原来液体里的溶剂渗透到半渗透膜的另一面，反渗透的工作压力介于1～10MPa之间，原水渗透压是决定因素，目前反渗透膜在海水淡化、苦咸水淡化、纯水生产等方面得到了广泛的运用，涉及市政、电力、化工、医药等行业。

3.4 纳滤膜

纳滤膜以反渗透复合膜为基础研发出的一种膜产品，在超低压反渗透技术的基础上进行的延伸和改进，纳滤膜的截留粒径在0.1～1nm之间，一价离子和小分子物质具备较高的通过性能，工作压力为0.5～1MPa，截留多价离子和大分子有机物是主要目的，截留分子量的大小在反渗透和超滤间。

3.5 电渗析膜

电渗析膜的工作原理和上述膜的工作原理不同，电渗析的推动力是电位差而不再是压力差，是利用离子交换膜的选择透过性，在直流电场的作用之下，把电解质从溶液中分离出来，从而达到对溶液的淡化、浓缩及纯化的目的[3]。

4 水处理膜技术的发展趋势

4.1 提高膜材料制造工艺水平

膜材料是水处理膜技术的基础，想要发展膜技术，首先必须在材料上有所突破，所以膜制造企业应当在膜材料的制造水平上不断研发创新，不断利用新的科学技术手段提高膜材料的品质，从而提高膜产品的性能，从目前膜技术的发展动态看，热值相分离法制备偏氟乙烯中空纤维超滤膜是当前的发展趋势，从长远看来，研发具有使用寿命长、消耗小、抗腐蚀等特点的膜材料是未来膜材料的发展方向。

4.2 加强膜性能

水处理的效果是由膜产品的质量决定，所以，提高膜产品的性能是水处理膜技术发展的方向，提高膜产品对复杂工况的适应性，缩小成本，降低预处理要求是提升膜产品的主要方向，另一方面是，提高抵御污染性能，特别是抵御微生物繁殖污染能力，抗吸附能力。所以，应该对膜生产工艺与新型科学技术进行有机融合，对膜产品的结构不断优化，增强膜产品的质量，从而让膜产品在不同工作条件下都能发挥高效的处理效果[4]。

4.3 提高膜技术应用水平

除了提高膜材料和膜产品的性能外，重视膜产品的应用水平也是关系到提高水处理技术的重要一环，提高膜技术的应用水平也是相关科技人员应该关注的的重点，随着我国在水处理方面标准的不断改进，膜技术也应当做出相应的变化，在水处理膜技术方面，如何提高膜产品的组合工艺是工作的重心，并针对各种实际需要，发展各种膜技术，需要相关从业人员深入研究和调研，实现将两者良好结合的目的。

结语

水处理技术是我国水环境污染防治的重要内容，水处理膜技术作为一种新型、高效的水处理技术，对于提高我国水处理能力具有积极意义，因此膜技术的不断应用和发展受到国家的高度关注，相信随着膜技术应用范围不断方法和新材料、新工艺的不断出现，水处理膜技术将会不断优化，更好地应用于各个领域的水处理工作中，为我国水环境污染治理发挥重要作用。