膜分離技術在水處理中的應用

經倩楠，范東宣

天津膜天膜科技股份有限公司，天津 300457

0 引言

膜分離技術是一門分離新技術，出現在20 世紀初，20 世紀60 年代迅速崛起。近半個世紀以來，膜分離技術在多個行業得到了廣泛的應用，也使得膜分離技術本身得到了很大發展。膜分離技術作為一種新的分離凈化方法，工藝簡單，易于操作，能耗低，清潔，無二次污染，可取得良好的分離凈化效果，在水處理行業得到了廣泛的應用。近年來，在全球許多國家，膜分離技術得到了重視，迅速發展起來。

1 膜分離技術的原理與特點

膜分離技術的原理：在液體混合物中，對于不同的氣體或液體組分，膜的選擇滲透作用性能是不同的，膜分離技術就是是利用膜的選擇滲透作用的差異而發揮作用的，它的推動力是外界能量、化學位差，對多組分混合的氣體或液體，進行分離，分級，提純，它在污水處理、食品、能源、醫藥以及化工生產等行業中，得到了廣泛的應用，取得了迅速的發展。

膜分離技術作為一種新的分離凈化方法，與傳統的分離凈化方法相比，它的特點在于工藝簡單，能耗低，無二次污染，而且分離凈化的效果較好。由于膜分離技術功能比較多，包括對氣體或液體混合物的分離、濃縮、純化、精制，而且操程簡單，凈化效果好，能耗低，清潔環保，過濾過程簡單，易于控制，因此，目前廣泛應用于食品行業、醫藥生產、生物科技、節能環保、水處理、化工生產、造紙工業、能源開發、石油、冶金、電子生產等領域，不但使企業收獲了巨大的經濟效益，而且對社會具有很好的環保功效，在當今分離科學中，膜分離技術成為了首屈一指的重要技術，受到了越來越多的行業的專業人士的重視。

2 膜分離技術在水處理中的應用

1）處理飲用水

隨著我國經濟的發展，環境污染及水污染情況也日益嚴重，人們對飲用水的水質，也考慮了水污染的因素，飲用水的凈化也越來越普遍。水的凈化，主要是除去水中的懸浮物、細菌、病毒等有害物質與成分，膜分離技術用于飲用水的凈化，發揮了其獨特的作用，是一個重大的水處理的突破。膜分離技術中的水處理方法有很多種，包括微濾、超濾和納濾等，過濾能力很強大，對于去除水中的微米級的顆粒效果很好，與常規水處理技術中的過濾能力相比，顯示出很大的優越性。對于納米級微粒，過濾的辦法并不能有效去除，而膜分離技術可輕松去除納米級微粒，有效去除水中的懸浮物、細菌與病毒等有害物質與成分，大大提升飲用水的水質。

2）處理工業廢水

隨著我國工業的快速發展，工業廢水的排放也成為了環保部門頭疼的話題。很多工業廢水排放的范圍廣，排量大，大多含有不同濃度的化學物質，有的甚至有毒性，對人類健康與環境保護，都有很大的危害。為了保障人類身體健康，保護環境，并回收廢水中的有用物質，節約能源與資源，促進經濟的可持續發展，工業廢水必須進行嚴格的凈化處理，達標之后，才能排放。在處理工業廢水方面，膜分離技術同樣顯示出了其獨特的作用。對于工業廢水，它不但能進行有效的凈化，處理后的廢水實現達標排放，又使廢水中的有用成分得到了回收，實現循環利用，可節省很多能源，收到很好的環保與節能效果。因此，在處理工業廢水中，膜分離技術得到了廣泛的應用。經過膜分離技術處理后的廢水，既能達標排放，又使廢水中的有用成分得到了回收，實現了循環利用，促進了經濟的可持續發展。

3）海水淡化

海水是地球上占水資源比例最大的水體，面對淡水資源的危機，把海水進行淡化，是解決全球水資源危機的一個重要途徑。目前，用于海水淡化的膜分離技術，主要有反滲透、電滲透和膜蒸餾等。電滲析技術可直接將海水淡化，來制造飲用水，但其缺點是能耗高，水的回收率低。用反滲透膜進行海水淡化，不但耗能低，而且其脫鹽率很高。反滲透技術的出現，是海水淡化領域的一次重大變革與突破，它使海水淡化的成本得到了極大的降低。目前，利用反滲透的方法，對海水進行淡化，以此來制取飲用水，解決淡水資源不足的問題，是最為省錢的辦法。正是因為如此的優勢，在海水淡化領域，反滲透技術的應用，得到了推廣。膜蒸餾技術的優點很多，例如，設備簡單，能耗低，清潔，操作容易，環保，膜的使用壽命長。

4）苦咸水脫鹽

為了解決我國淡水資源緊缺的問題，把苦咸水進行脫鹽淡化，是一個有效的途徑。目前，用于苦咸水脫鹽淡化的膜分離技術，主要包括電滲析技術、反滲透技術、納濾技術。由于電滲析技術對于水中的有機物和細菌，不能有效去除，而且能耗大，使它的應用的范圍不廣泛。反滲透技術對苦咸水脫鹽淡化，處理后的水質很好，高于飲用水衛生標準。反滲透法操程簡單，凈化效果好，能耗低，清潔環保，過濾過程簡單，易于控制，而且成本低，是苦咸水脫鹽淡化的最經濟的方法。

總之，膜分離技術在水處理領域，得到了廣泛的應用，我們要不斷改進和提高膜分離技術，不斷擴大膜分離技術的應用范圍，使膜分離技術在更多領域發揮更大的作用，推進我國經濟的持續健康發展。

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