水處理中膜分離技術的應用

◎鄒誠

水處理中膜分離技術的應用

◎鄒誠

膜分離技術作為一項全新的水處理技術，既能夠對廢水進行凈化，又能夠回收有用物質，對于污水處理具有重要作用。文章對膜分離技術原理及優勢進行分析，并探討該項技術在水處理中的應用，最后對該項技術未來發展前景予以展望。

一直以來，我們針對生活污水、工業廢水都使用生化處理技術，使其轉化為可飲用水資源，以此來緩解水資源危機。但隨著社會經濟不斷發展，該項技術暴露出很多不足之處，處理效率較低，且需要大量處理空間。而20世紀初，膜分離技術以其自身高效、節能等優勢，在實踐應用中，能夠借助特殊薄膜，有選擇的過濾雜質，從根本上突破了化學處理弊端，轉入到物理固液分離領域，提高水處理有效性。面對日益嚴峻的水污染，加強對膜分離技術應用的研究具有現實意義。

膜分離技術概述

膜分離技術在實踐應用中，主要針對混合物具體性質進行選擇選擇性處理。從物理層面來看，該項技術能夠以物質物理性質為基礎，以膜為分界線，對雜質進行分離。從化學角度，混合物通過分離膜的時間與物質溶解、擴散速度有關。二者速度越快，滲透越快；反之，透過時間需要消耗大量時間。

21世紀，膜分離技術作為一項新興技術，較傳統蒸餾、吸附等水處理技術具有明顯的優勢，如能耗低，且膜分離設備自身沒有運動部件，不需要消耗過多精力進行維護，同時膜分設備體積偏小，不會對生產線產生更多影響。不僅如此，分離過程高效，膜分離能夠做到納米級分類。

膜分離技術在水處理中的應用

制取飲用水。飲用水純化、凈化，能夠將水中的小顆粒懸浮物、有毒化合物等有害物質去除。不同的過濾程度，去除的效果也會有所差別。如微濾能夠去除小顆粒有機物、懸浮物；超濾能夠去除有機物；納濾則能夠去除硬度較高、重金屬等物質。（馬振杰.水處理過程中膜分離技術的應用實踐探究[J].質量探索,2016,(05):43-44.）目前，歐美等發達國家已經將該項技術作為水處理先進技術，為本國居民提供優質的水資源。隨著膜分離技術不斷發展，其在海水淡化中的應用也愈發廣泛，利用該項技術制取飲用水，能夠確保飲用水符合國家標準。如1968年，山東潮連島利用反滲技術淡化海水獲取飲用水。目前，大連市長海縣擁有全國最大的海水淡化站，日產淡水1000m，成本為6元/m3。

此外，軟化水處理是納濾膜最大的應用市場，在水質軟化、降低總溶解固體濃度等方面發揮著積極作用。在低壓狀態下，納濾膜具有較高的通量，能夠對一、二價離子進行有效區分，濃水中保留適當的有用水分，以此來降低能耗及成本，提高水處理效果。

工業廢水。工業現代化發展，產生大量廢水，其中含有有毒有害物質，如果直接排放，不僅會對生態環境構成危害，且長此以往會威脅到人們身心健康。故積極引進膜分離技術非常重要。針對電鍍廢水來說，反滲透膜技術開始對鋅、鎳、鉻等重金屬廢水進行有效處理。由于反滲透膜具有較高的高截留功能，能夠阻斷污染離子，獲取干凈的水，實現水資源再次利用。針對廢水的處理，會在反滲透的同時，適當結合沉降、超濾及pH調節等預處理。如一些學者向含有銅、鎳離子廢水中，添加Na2EDTA進行螯合處理后，再進行反滲透膜分離，能夠達到99.5%的去除率。

對于紡織印染廢水，其中色度高、水量大，含有生物毒性物質等，不允許直接排放。基于此在處理中，納濾膜能夠在低壓下獲取較高的通量，且抗污染能力更強。雖然納濾膜不適用于去除一價離子，但對鈣鎂等離子的去除效果非常好。不僅如此，這種方法能夠降低水處理成本。（翟樂.馬克思主義實踐自然觀對自然中心主義的超越及其意義[D]. 西北大學 2016.）相比較臭氧處理等方法，納濾法效果最好，經濟效益高，適合廣泛推廣和應用。

食品行業廢水含有高濃度蛋白質、糖類等有機物。利用微濾膜、納濾膜能夠提取黃姜廢水，從廢水中提取葡萄糖溶液等，并進行進一步深化處理。納濾膜能夠通過一價鹽，能夠在很大程度上將食品加工廢水中的有機物與鹽分離處理，提高廢水處理效果。除此之外，膜分離技術自身具有綠色、無污染特點，能夠對化工廢水特定組成，結合合適的預處理手段，回收有用物質，提高廢水凈化效果。隨著技術不斷發展，反滲透、納濾法在電廠循環排污水、垃圾場滲濾液等中的應用就是時間問題，其應用范圍日益廣泛。

未來發展前景

膜分離技術將成為未來的研究熱點，在水處理中的應用范圍愈發廣泛。膜分離技術在海水淡化中，裝置較小、處理費用低，為提取淡水資源具有較強的推動作用。隨著日益嚴峻的環境問題，采用膜分離技術對廢水進行回收具有較強的可行性。（范胤禎.工業水處理中膜分離技術的應用研究[J].化工管理,2014,(12):84.）如未來將會在印鈔領域，運用超濾處理凹印機擦板液，使得70～90%的廢水循環可用，以此來減少排污，提高經濟與社會效益。另外，在石油、化工廢水中的應用也將是必然趨勢，在油田淡水供應方面具有積極意義。

根據上文所述，膜分離技術作為最新的水處理技術，具有分離效率低、能耗低等優勢，在生活廢水、工業廢水處理中具有積極作用。在實踐應用中，各行業要立足于自身特點與性質，合理選擇適合的技術，提高水處理效果。同時，隨著科學技術不斷發展，我們還要加大對該項技術的研究力度，不斷提高技術性能，促使其在實踐中的應用逐步拓展，從而促進我國水資源可持續發展。

（作者單位：西安浦華環保工程技術有限公司）