水处理膜技术发展现状及趋势分析

水处理膜技术发展现状及趋势分析

马元杰,刘凯,王世刚

新疆圣雄氯碱有限公司

摘要：加强对水资源处理技术的优化对于提升我国水资源利用效率，缓解水资源紧张问题来说具有重要意义。水处理膜技术作为当前在水处理工艺当中得到广泛认可的一项技术，对提升水资源利用效率来说具有重要作用。

关键词：水处理膜技术；发展现状；趋势

1国内水处理膜应用状况

与西方发达国家相比，我国水处理膜相关技术应用起步较晚，就目前来看，主要应用领域集中在生活污水以及工业废水的处理以及工业生产需要的软化水、超纯水等，微波、超波、反渗透等工艺在国内应用较为广泛，同时这一类技术之间通过相互组合的方式在水处理领域能够得到广泛应用。伴随着这些技术的不断成熟，应用范围得到不断拓展，在水处理技术中发挥着十分关键的作用，不仅如此，由于国内政府关于污水处理方面的标准，也在不断完善和更新过程当中，这也就使得越来越多的技术成果得以被运用到生活实践当中来。随着国家对有机污染物含量要求的进一步提高，对双膜法、全膜法等集成膜分离技术的应用越来越广泛，特别是对于一些特殊工业废水处理，表现出极强的处理能力。

例如某水处理膜生产企业引进了双膜法和全膜法技术，并通过膜材料和其他水处理设备的配合使用从而提升了数据处理的实际效果。利用双膜法技术能够有效的实现深度脱盐，从而进一步提高进水水质，全膜法者通过两种以上水处理膜的配合，进一步强化对污染物的去除能力，在超纯水的制备过程当中，这一技术得到了广泛运用。

2技术特点

高效性。相较于其他过滤技术而言，超滤膜技术的显著特征是过滤效率快，可在极短的时间内将水体中的杂质充分过滤出来，可使水处理质效得以大幅度提升，处理效果远高于传统的过滤方法。

环保性。超滤膜技术应用过程中环保性极强，采用的是膜透过分离方法，整个过程无需利用化学药品，可防止因化学药品应用导致的二次环境污染问题，同时可有效节约分离、净化处理成本。

自动化。超滤膜技术系统自动化程度较高，整个过滤过程安全可靠，且系统操作简便，除开闭两档外无其他烦琐设置，系统运行过程相对便捷。

适应性。超滤膜技术具备良好的化学稳固性，具备较高的抗酸及抗碱能力，强酸、强碱或多种有机溶剂中均可适用。其抗水解度高，可耐受1400℃的高温环境，可通过高温蒸汽、环氧乙烷消杀病毒与细菌。

精滤性。采用此技术可实现精滤，水中悬浮物、细菌及胶体等各类危险物质的清除率均较高，过滤精度可达到99.99%。

3水处理膜技术的发展趋势

3.1制作工艺水平的提升

在生产水处理膜的过程当中，膜材料是膜质量的重要保证，因此想要进一步提升膜技术水平，就必须要在材料上有所突破。现如今许多膜生产企业为了进一步提升膜的耐久度，在进行设计的过程当中，常常会尝试利用各种新的技术手段来提高膜材料的品质，提升产品的性能。从目前膜技术的发展趋势来看，未来水处理膜技术研发具有寿命长、消耗小、抗腐蚀等特点，越来越多的学者也开始将更多的注意力集中在这些方面。

3.2处理流程

在超滤膜技术实施的过程中，要根据环境工程水处理的要求优化现有工作方案，使整体处理效果符合预期的要求。设备放置在密闭的环境中，主要的动力来源为压缩空气推动容器中的活塞来回运动，符合环境工程水处理要求以及标准。小分子从溶剂中通过，有效地提高了整体的过滤效果。在实际处理的过程中需要按照水处理要求以及标准选择合适的设备，比如可以选择无须搅拌式的超滤设备，这一设备在密闭的空气中增加压力，让小分子通过，膜外浓度变化非常明显。对于浓度较小的超滤情况，在后续工作中也可以选择搅拌式的超滤装置，主要是在原有的基础上增加电磁搅拌器，在容器内部增加磁柱，在装置运行的过程中增加内部的压力之后，再将磁力搅拌器打开，大分子会完全被阻拦到膜的一边，提高整体的处理效果。在电磁搅拌器运用的过程中控制好超滤本身的分散方向，满足基本的超滤速度。在后续工作中使用中空纤维超滤装置的，中空纤维超滤包含不同的纤维毛细管，两端是相通的管道，提高了渗透的效率。

选择完设备之后，接下来要进行的是原水的施压，要在水导入中融入膜分离器，通过超滤之后将水注入水箱中再进入调节池。运行一段时间后，系统内部的超滤膜会被污染，导致过滤效率下降，这时要进行超滤膜的清洗以及更换，提高整体的过滤能力。另外也要使用化学强化的方法缓解跨膜本身的压力。值得注意的是，在实际工作中需要减少化学清洗的频率，以此来提高整体的处理效果，避免产生较为严重的污染。

3.3在电镀废水处理中的应用

电镀生产过程中用水量较高，所排放废水毒害物质含量较高，如氰化物或锌、铜等重金属，会使土体遭到污染，对人体健康危害较大，因此，电镀废水的处理至关重要。因微生物难以吸收电镀废水中的离子，不具备良好的可生化性，若是利用电解法进行电镀废水处理，处理成本较高，会消耗大量的电力资源。基于反渗膜技术及超滤膜技术的电镀废水处理，既能降低水的导电率，也可有效去除镍及有机碳。电镀废水中总有机碳的去除比例可高达87%，镍及硝酸盐的去除比例为99.8%与95%，导电率的去除率也可达到97%。利用超滤膜与反渗膜连用技术处理电镀废水，还可使渗透膜污染大幅降低，令通量提升30%～50%，既能取得理想的电镀废水处理效果，也可防止电镀废水对环境产生较大的污染。

3.4在含油废水处理中的应用

含油废水有三种不同的存在形态，即漂浮、分散、乳化。利用机器可轻易分离浮油及分散油，在凝聚沉淀活性炭吸附等技术应用下，可实现油分的有效降低。然而乳化油中不仅含有表面活性剂，其中还有大量功能类似的有机物，水中的油分形态是微米级的离子，因而重力分离、粗粒化法所取得的处理成效均不显著。利用超滤膜技术处理，可加快分子量较低的有机物及水分的膜通过速度，既能降低含油量，也可降低化学需氧量与生化需氧量。例如：油山含油废水处理时可利用超滤膜技术，可在衡压浅层气浮的基础上应用中空纤维膜分离技术，两种技术协同应用，将压力值应控制在0.1Pa，水温为40℃的条件下，每平方面积每小时的膜透水速率可高达60～120L，完成过滤后，水中所含悬浮物含量为0.32mg/L，且悬浮物质的粒径大小均值仅为0.82μm，可基本达到低渗透油山回注水的质量要求。

3.5超滤膜技术代替过滤处理技术

在部分处理厂改造过程中，管理人员以超滤膜技术作为今后的主要净水技术，以期通过这种净水方式大幅提高整体净水效率，并降低整体净水成本。在实际使用超滤膜技术时，技术人员应积极做好超滤膜技术与传统净水技术的对接工作，将超滤膜技术整合到传统过滤技术体系中，同时积极开展过滤性能测试，确保改进后的超滤膜净水系统整体功能正常稳定，在实际测试过程中，技术人员应对各类水体数据进行前后对比监测，并根据具体监测数据对相关设备进行反复优化与调整，以此保证整合后的过滤效果满足对应的需求。

结论

水资源是地球上最宝贵的资源之一，因为它的总量是有限的，同时可供人类使用的总量则是少之又少，也正因如此在使用水资源的过程当中，必须要重视提升水资源的利用效率，只有这样才能够真正实现资源的可持续发展。因此加强对于水处理技术的研究显得至关重要，而水处理膜技术的出现，能够有效的提升水处理水平，提升资源的效率。

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