膜技术在给水处理中的应用探析

张伟政 宋飞飞

山东招金膜天股份有限公司 山东烟台 265400

随着我国环境工程建设的不断发展，环境净化技术也随之得到了较大的进步，不断有创新型的环境净化技术被开发与应用，超滤膜技术就是其中典型的代表。超滤膜技术由于本身良好的过滤效果，所以被广泛地应用到水污染的处理中，并取得了显著的效果。超滤膜技术相对于传统技术可以高效率回收污水，提高海水淡化效率，一定程度上解决我国面临的水资源不均问题，同时大幅度提升环境工程水处理效率。

1 膜处理技术的作用机理

膜法水处理技术主要依靠于“膜”的拦截功能，将流动液体隔离成为两部分，这种薄膜往往置于流体当中，通过膜表面的微小空隙，将大分子物质拦截，使小分子物质顺利通过。目前，在城市污水处理厂处理生活污水时，较为常用的膜处理技术包括超滤、微滤、纳滤、反渗透、电渗析等。

2 膜技术在水处理中的应用

2.1 微滤技术原理

微滤技术主要以内外膜压力差作为推动力，截留溶液中的污泥、砂砾等颗粒物或者隐孢子虫等细菌。操作压力通常介于0.7-7kpa之间，并借助于微滤膜处理溶液中的杂质。其分离处理效果与微滤膜的孔径大小有着直接关联，一般情况下，选取的微滤膜孔径应当介于0.025чm-14чm之间。微滤膜的种类主要包括纤维酯微孔滤膜、聚偏氟乙烯滤膜、再生纤维素滤膜以及聚氯乙烯滤膜等。应用微滤技术对原水进行预处理时，可以利用添加粉末活性炭的方法来溶解流水中的有机物，使其成为固相，这样能够提高流水中有机物质的去除率。

2.2 超滤膜技术超滤（Ultra Filtration）简称UF

是利用超滤膜微透过和略透过的物理特性，过滤掉水体中的大分子溶质、杂质、藻类和细菌病毒等成分，只有水体溶液中的水分子、无机盐分子和小分子量溶质可以通过膜的微孔到达膜的另一侧，通过这种技术截流的分子量在500-50万，对应的孔径为0.002µm-0.1µm。超滤膜具有以下技术特点：①杂质去除率高，产水水质大大好于传统水处理工艺；②大量减少化学药剂使用，减少二次污染；③容易组合，并结合自动化技术成为一体化成套水处理系统，运维方便，可靠性高；④化学稳定性高，耐强酸、碱且耐高温140℃。可在较宽PH值范围内工作运行，可采用高温消毒技术；⑤过滤精度高，能有效滤除水中99.99%的胶体、细菌和悬浮物等有害物质，出水水质稳定且优良；⑥组合灵活，根据不同产水量需求，灵活选择不同数量的膜设备进行组合，形成一体化成套超滤膜设备，每套设备均可独立过滤产出一定数量的净水，多套一体化膜组设备并列运行，即可满足一定数量的市政供水需求。

2.3 膜分离技术

膜分离技术也在这种大背景下被研发出来。这是一种选择透过性分离技术，原理就是将大分子和小分子进行分离从而达到让物质分离的效果，具体就是小分子会因为外在力量被压迫通过膜，而大分子则会留在膜的另外一侧。膜分离技术除了在水处理当中得到使用外，还在生物制药以及食品制造业当中也得到了广泛的使用，这都得益于制造业的不断发展，很多不同材质的过滤膜都被研发出来。地球虽然是一个水覆盖率很高的星球，但是可使用的水资源却极为有限，因此如何合理的使用水资源变得越来越重要，尤其是现代工业如此发达，很多工业废水，生活污染水，工业冷却循环水都必须得到充分的处理，从而达到重复利用甚至是达到可以排放和可以灌溉的标准。因此如何利用膜分离技术从而达到环保效果，成为现在世界性话题，现在的膜分离技术虽然已经得到很大程度的发展，但是使用完的膜清洗和再生也是另外一个重要的研究课题。

2.4 反渗透技术原理

反渗透技术是将压力表差作为主要驱动力的膜分离过滤技术，其中反渗透膜的孔径尺寸已经到达纳米级，在一定压力值下，水分子完全可以通过反渗透膜。过滤后的纯水电导率为5μs/cm，能够符合国家实验的三级用水标准，如果再次经过循环过滤，出水电阻率能够达到18.2M·cm，这已经能够符合国家实验室二级用水的标准。在处理污水时，纯净的水可以借助于反渗透膜的孔径对污水进行渗透，在渗透过程中，污水液面升高，当纯净水与污水液面等高时，废水液面不再升高。此时，由纯净水向污水渗透的过程称之为正渗透，由污水一侧加压使其向纯净水渗透的方式称之为反渗透，渗透率一般介于0.1-2.5m3/dm2之间，因此，这种方法能够将污水中的污染物与纯净水有效隔离，进而提高水质。

2.5 液膜技术介绍及应用

液膜技术最早起源于美国，上世纪70年代传入中国，在长期的研究应用过程中，液膜技术逐渐在有机废水、印染废水等工业废水处理中得到广泛应用，并发挥着越来越重要的作用。有研究人员对液膜技术在含硝基酚废水处理中的应用情况进行了试验，硝基酚总去除率高达99.9%以上，能较好的保证处理后的废水达到国家排放标准。

3 结语

综上所述，环境保护工程里深度采用超滤膜工艺技术，能够更加高效地对水资源进行处理，深度改善其他水处理技术不能完善处理的水资源问题，有效地处理掉废水中存在的污染物含量，推动我国环保工程水资源污染防治工作的全面发展。随着现代科技的高速持续发展进步，膜工艺技术定会在未来工业发展中的得到更为优化的改善，为社会大众日常的生活生产，带来更为优质的服务。