工業水處理中膜分離技術的應用研究

索占濱

摘要：在科學技術不斷發展的今天，膜分離技術的水平也得到了提高，逐漸在分離科學中顯露頭角。對工業產生的廢水進行處理是膜分離技術的主要應用渠道，該技術對廢水進行過濾收集其中的有用物質，不但可以使廢水的利用程度得到提高，而且可以使工業用水的污染程度得到降低，在工業的可持續發展中具有十分重要的意義。近來幾十年的發展中，在分離凈化技術上膜分離技術是一種新型的清潔生產技術，它不僅在操作工藝上相對簡單，更是一種綠色環保的分離凈化技術，它不僅能將工業廢水得以很好的凈化，又能將工業廢水中的有用物質進行回收，所以在我國的工業水處理中，膜分離技術已經發揮著重要的作用。

關鍵詞：工業水處理;膜分離技術;應用

膜分離作為一種高效節能的新型分離技術，越來越受到了人們的關注和使用，在多個工業和輕工業的領域發揮著舉足輕重的作用。最初的膜分離技術是由于人們對海水淡化的需求而產生的，然后逐步的得到了多個領域研究者的重視，發展出了高效的膜分離技術。膜分離技術發展至今，陸續的融入了越來越多的科學手段，但與當代工業發展的需求相比，還有著許多的缺點和不足，督促著當代膜分離技術的研究者去研究出更多性能的半透膜，并提高膜分離相關的技術水平，更好的對工業污水進行優質的處理。

一、膜分離技術特點

1、經過膜分離技術處理的水質量好，新型的膜分離技術在處理微米級的物質的基礎上，已經達到了處理納米級物質的程度。因此目前的膜分離技術可以將工業水中的毒性、色度及嗅味等進行去除的同時，還能去除工業水中的細菌、病毒等。

2、膜分離技術在工業水處理的過程為吸附→吸收→萃取。在這過程中的能耗相對較低，而且在低溫狀態下也能進行水分離，分離出來的物質經過冷卻或者加熱后能耗都很低。

3、膜分離技術分離出來的工業水的水質相對穩定。這是由于膜分離技術設備自身攜帶的運動部件、工作環境、日常維護都屬于相對穩定的狀態，操作性簡單和可靠度高也是膜分離技術能夠可靠穩定分離水的技術保障，尤其是膜材料的選擇決定了水質的好壞。

4、膜分離技術的工作效率經過近年來的技術革新之后，已經具有了前所未有的改進，例如對常用設備的改進，現在膜的面積已經較小，而且可以實現生產工藝中直接灌輸的技術。與傳統的分離技術比較，技術含量更高，無需添加化學藥劑，符合綠色環保的生產要求。

二、工業水處理中膜分離技術存在的問題

1、膜分離中半透膜技術應用差。膜分離技術主要是根據半透膜的選擇透過性，來將混合物進行物質的分離，從而達到回收物質進行循環利用的目的。然而，當前我國膜分離技術在研究中，還有著半透膜技術應用差的問題，影響工業應用中水處理的質量和效率。由于技術水平的限制，當前研究出的半透膜種類較少，相關的性能單一，無機膜中只有微濾和超濾級別的膜，盡管在應用上比較廣泛，但也制約了膜分離技術在更多工業領域中的開發和使用。并且膜技術水平的不足，導致半透膜在工業污水處理中抗污染的性能差，極易導致半透膜在過濾中發生膜孔堵塞，降低半透膜的分離能力，造成半透膜的損壞，影響水處理工作的順利進行。同時，技術水平是膜分離科學長遠發展的基礎，一旦技術水平落后，會影響半透膜的使用性能和使用壽命，增加工業生產的投入成本，影響企業的經濟效益和生態效益。

2、膜分離中反滲透技術水平低。反滲透技術是膜分離技術中的重點，在近幾十年中得到了飛速的發展，并在工業領域的方方面面都得到了合理的應用，然而，就當前反滲透技術的發展水平來看，還有著上升的空間。反滲透技術在工業污水處理的工作中有著高效、節能的優點，但技術水平的問題，導致滲透過程中易發生濃差極化的現象，從而使污水向相反的方向滲透，阻礙滲透的效果，并且反滲透過程需要裝置向滲透膜加壓，來濃縮處理污水，而裝置的技術含量低，易在滲透過程，影響滲透膜的濃縮效率。同時，我國的反滲透技術與國際相比，技術水平還存在差距，導致滲透膜和滲透裝置需要進口，增加了污水處理的成本，并且反滲透過程中需要專業的技術人員進行操作，相應的滲透膜也需要后續的處理。因此，推動反滲透技術水平的發展迫在眉睫。

3、膜分離中過濾分離技術落后。膜分離技術根據膜孔徑的不同，將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜，三種膜分離技術用來分離、提純和澄清不同分子大小的物質，在工業生產中應用廣泛。然而，當前的超濾、微濾和納濾膜系統還存在著技術落后的問題，影響工業水處理過程的效率。在工業生產中，污水中的成分和濃度不同，而過濾分離技術的水平問題，將會導致不同的污水處理標準下，水質中殘留物的濃度和質量不達標，給工業污水處理工作帶來困難，并且工業廢水中有部分有用的物質，通過三種過濾分離技術來陸續進行回收，一旦技術不過關，將導致物質的截留率不盡人意，增加不必要的浪費，并影響整個污水處理過程的質量。微濾、超濾和納濾膜分離技術是膜分離技術中的重點，三者過濾分離技術的落后，對膜分離技術的整體發展和工業水處理的工作有著嚴重的影響。

三、膜分離技術在工業水處理的應用

1、加快膜技術的科學研究。膜分離技術作為本世紀最偉大的應用技術之一，半透膜科學的研發和使用，是眾多科學領域和工業領域快速發展的基礎。當代的膜分離技術工作者務必要加快膜技術的科學研究，增加半透膜的使用性能，拓寬膜分離的應用領域。在工業生產中，污水處理一直是社會關注的重點，膜分離技術水平的提高，會增加污水處理的質量和效率，對重金屬離子、有毒物質和細菌實現更有效的分離，在回收有用物質的同時，降低工業用水的污染程度。并且膜科學的進步，會提高半透膜的性能，相應的增加半透膜在污水處理中的適用性及其使用壽命，減少工業對污水處理的成本投入，增加經濟效益。同時，隨著越來越多新型材料的研發和合成，膜科學的工作者務必要加大研究的力度，將更多的新型材料加入到半透膜的膜材料中，研究出具有更多選擇透過能力的半透膜，提高我國膜科學技術在國際上的競爭能力。

2、推動反滲透技術的發展。反滲透技術作為如今最先進、最節能、最有效的膜分離技術，在工業污水的處理中受到廣泛的應用，縱觀當代中國反滲透技術的發展現狀，與國際水平相比，還有成長的空間。當代的反滲透技術研究者務必要加大資金和技術的投入力度，完善反滲透過程中的技術漏洞，減少濃差極化的現象的發生幾率，提高滲透的效果和濃縮效率，并且優化反滲透裝置的結構，增加技術含量，在污水處理時保證技術人員操作得當，相關的壓力指數符合滲透要求，從而提高裝置的效率和滲透膜的使用壽命。同時，加快反滲透技術的科學研發，降低能耗，提高溶質的脫除率，并提高反滲透裝置的元件使用性能的和清洗效率，以保證滲透系統持續穩定的進行污水處理工作，相關的研發人員還要引進國外先進的反滲透技術和理論，結合我國工業水處理的具體情況，研發出適合工業污水處理的低價反滲透裝置，以增加工業水處理的經濟效益。

3、提高過濾分離技術水平。隨著膜分離技術的發展，多種分離工藝因性能差別被細分，微濾、超濾和納濾膜分離技術作為當代工業生產中應用的重點，相關的技術水平問題應該引起研究者足夠的重視。技術水平永遠是制約微濾、超濾和納濾膜系統，分離、過濾、澄清和提純效率和質量的主要因素，相關的研究人員要加快技術的升級，提高微濾分離技術對微米級的微粒和細菌的截留率，增加微濾膜的吸附能力，保證污水中大顆粒的雜質得到高效的處理。并提高超濾分離技術濃縮和凈化的能力，加快超濾系統的更新換代，增加超濾分離技術的優勢，從而有效的對工業污水進行澄清處理，同時，納濾分離技術的前景廣闊，一旦技術得到突破，將有效的提高污水中無機鹽和小分子有機物分離的效率，并在水處理領域中發揮出巨大的作用。膜分離技術在工業水處理中的應用，減小了工業用水的污染程度，并節約了部分有用的資源，對當代中國的可持續發展具有重要的意義。

在工業生產過程中膜分離技術的應用是不可或缺，在處理工業污水的整體過程中具有重要的意義。因此，膜分離技術的研究者不但要加快膜技術的科學研究，同時需要推動反滲透技術的發展，對制膜工藝的水準也需要提高，最重要的是提髙微濾、超濾、納濾的技術水平，這樣才能在工業生產過程中更多地發掘膜分離技術地應用，保證該技術發揮出最大的應用價值。

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