平板陶瓷超濾膜技術在水處理中的應用

朱俊超

【摘要】在近50年的發展中，我國在水處理的領域取得了顯著地成就。尤其是超濾膜技術在工業領域的廣泛應用。總的來說，超濾膜是最早開發的高分子分離膜之一，是一種孔徑規格一致，額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。然而，隨著近年來我國經濟的高速發展，超濾膜技術也得到了極大的發展，隨著陶瓷材質超濾膜的出現，超濾膜的應用領域日益的擴大，特別是在城市建設環境工程及工業水處理領域上。鑒于此，作者結合自己多年的工作經驗，在文中簡要地對介紹了平板平板陶瓷超濾膜技術，并結合其特點，重點討論了平板陶瓷超濾膜在我國城市建設環境工程和工業水處理領域上的應用，以供各位讀者參考。

【關鍵詞】平板陶瓷超濾膜技術；環境工程；水處理；應用

前言：

平板陶瓷超濾膜是一種孔徑介于納慮和微濾之間的分離、凈化膜透過分離技術，實現溶液的濃縮、凈化以及分離，具有良好的物化性能和分離性能，現目前被廣泛運用于環保工程的水處理中。結合陶瓷材質的特性，平板陶瓷超濾膜的應用范圍更加廣泛，清洗簡單便捷，使用壽命長，化學特性穩定。

一、超濾膜技術概述

超濾技術的作用是溶劑和部分分子量較低的溶質在溶液的壓力作用下通過超濾膜的微孔到達超濾膜的另一側，其他分子量較高的溶質則被保留下來，以便從溶液中分離。超濾膜發揮截留高分子溶質的主要是通過篩選作用來實現的，然而超濾膜表面的一些化學成分也能發揮截留高分子溶質的作用，如：超濾膜的靜電作用。超濾膜通常具有分離性能和物化性能，超濾膜的分離性能主要包括切割分子量、截留率以及水通量，而其物化性能則是超濾膜的

耐化學藥品性能、機械強度、耐熱溫度范圍以及適用PH值范圍等。超濾膜技術是一種介于納慮和微濾之間的分離、凈化以及濃縮溶液的膜透過分離技術。超濾膜技術能夠有效地截留溶液中的膠體物質和懸浮顆粒，且能夠有效去除水中細菌、兩蟲、藻類以及水生生物，實現溶液的濃縮、凈化以及分離。在環保工程的水處理方面，超濾膜有著低能耗、低壓力操作、大通量以及高分離利率的優點，此外，超濾膜技術還能夠對溶液中的可利用物質進行有效地回收，被廣泛應用于現目前的環保工程水處理方面，如：純水、凈水項目的前期預處理，工業污水的MBR應用等水處理方面。

二、平板陶瓷超濾膜技術特點

相比于傳統超濾膜，平板陶瓷超濾膜具有很好的物化性能和分離性能。主要特點如下：

1. 其化學性質相當穩定，材質為氧化鋁；

2. 耐強酸強堿，適應水質范圍為2-12；

3. 耐高溫，處理最高水溫可以達到80℃；

4. 耐油污；

5. 使用壽命長，最長可達到15年；

6. 通量穩定，不宜堵塞，通量最高可達1.2m?/㎡.d；

7. 清洗方便，可有5中清洗方式；

8. 節能環保，約節約50%能源。

三、平板陶瓷超濾膜在水處理中的應用

由于超濾膜技術具有良好的物化性能和分離性能，被廣泛運用于現目前環保工程的水處理方面，具體應用在以下水處理方面：

3.1凈化飲用水

隨著工業廢水和城市生活廢水的不斷排放，我國的水污染問題日益嚴重，人們越來越重視飲用水的水質，對飲用水的水質要求也越來越高，因此，飲用水的凈化便成為了飲用水工程的重中之重。這就要求對飲用水中的細菌、懸浮物、真菌、微生物以及病毒進行處理和凈化，以實現對其含量進行有效控制。平板陶瓷超濾膜可直接應用于凈水工程的預處理階段，用于代替傳統凈水工藝的前端多介質過濾系統，既節省了占地面積，同時簡潔了工藝流程，降低了運行成本。

平板陶瓷超濾膜技術在去除飲用水中的病毒、懸浮物以及細菌方面發揮著重要作用。對比與其他傳統的飲用水凈化方法，超濾膜技術不僅能夠有效去除水中微米級顆粒，還能有效去除傳統水處理技術無法實現的納米級顆粒，能夠有效去除水中大量的細菌懸浮物等大量有害物質，提高水質量。

3.2海水淡化

海水在地球上含量較為豐富的水資源，隨著淡水資源的不斷緊缺，海水淡化便成為了有效解決淡水資源短缺的一個要途徑。海水淡化技術經過幾十年的發展，取得了一定的成就。現目前，電滲技術已經能夠直接實現海水淡化，然而水的回收率卻較低，能耗也非常大。運用反滲技術進行海水淡化是一項重大的技術突破和改革，不僅能耗和成本都相當低，其脫鹽率也相當可觀的。隨著反滲技術的發展，膜技術在海水淡化方面也得到了一定發展，尤其是超濾膜技術。平板陶瓷超濾膜由于其強大的物化性能和分離性能，應用于海水淡化中，能夠有效控制反滲系統中入水水質，提高海水淡化水質。

3.3回收食品工業污水

在食品工業中，很多生產流程都會產生廢水，這些廢水中淀粉、酵母、脂肪、乳糖

以及蛋白質等有機物含量相對較高，存在著巨大的回收利用價值。加上食品工業廢水中含大量的COD、BOD，若不進行水處理直接排放到環境中，會造成很大的環境污染。運用平板陶瓷超濾膜技術進行食品工業廢水的回收，不僅能夠實現對食品工業廢水的有效處理，有效截留廢水中的COD、BOD，降低環境污染，還能夠對食品工業廢水中的具有利用價值的成分進行回收利用，節約更多資源，能夠有效實現環保與節能。

3.4處理含油廢水

隨著我國城市化進程的不斷加快，含油廢水的排放量不斷增多，對城市水資源造成了嚴重的污染，因此，有必要對含油廢水進行處理。含油廢水中主要含油分散油、浮油和乳化油，對于分散油和浮油的處理相對容易，對乳化油的處理卻相對較難。然而運用傳統材質的超濾膜技術處理含油廢水時，需要繁瑣的預處理程序，同時傳統材質的超濾膜由于不耐油污，容易堵塞，堵塞后不宜清洗，導致超濾膜的壽命減小，增加了膜的維護和更換費用。而平板陶瓷超濾膜可以耐油污，能夠有效地使水和分子量較低的溶質透過，有效截留含油廢水中的乳化油、BOD以及COD，有效實現含油廢水的處理，降低含油廢水對城市水資源的污染。

3.5處理電鍍廢水

電鍍工業中用水量相對較大，產生的廢水也相對相對較多。由于電鍍工業的特殊性，其廢水中往往含有大量的較強毒性的六價鉻、銅、鎳、鎘、鋅等重金屬離以及子化物，對人體、動物以及農作物都有著嚴重的危害，因此，應當對電鍍廢水進行有效處理。電鍍廢水中的離子很難被微生物吸收，可生化性較小。采用鐵氧化法進行電鍍廢水處理時，處理后的出水污泥含量較多，色感較差；采用電解法進行電鍍廢水處理時，投資及耗電量都相當大，成本相對較高。然而，采用平板陶瓷超濾膜和反滲膜連用技術進行電鍍廢水處理時，能夠有效去除電鍍廢水中的87%的總有機碳、99.8%的鎳、95%的硝酸鹽以及97%的導電率，有效降低滲透膜的污染，提高滲透膜30%～50%的通能量，對電鍍廢水進行有效處理，降低電鍍廢水對環境的污染。

結束語：

由于平板陶瓷超濾膜技術具有強大的物化性能和分離性能，被廣泛運用在凈化飲用水、海水淡化、回收食品工業污水、處理含油廢水以及處理電鍍廢水等現代水處理方面，并取得了一定的成就，隨著科技的不斷發展，平板陶瓷超濾膜的應用與發展前景也將越來越廣泛。

參考文獻：

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