膜法水處理技術與傳統方法的對比研究

王斌

摘 要：本文圍繞傳統水處理技術與膜法水處理技術展開了對比研究。在對比的基礎之上，簡要論述了膜法水處理技術的優勢、缺點，并就水處理領域的發展前景進行了分析。針對當前水資源匱乏的問題，膜法水處理技術是當下解決該問題的理想方法。

關鍵詞：水處理;膜法水處理技術;水資源;研究部

1 傳統水處理技術

1.1 物理法

1.1.1 蒸餾

所謂蒸餾，即將水加熱至沸點，經冷卻、濃縮后，再度形成水。在此過程中，廢水之中的雜質將會從水中分離。該方法的有點在于能夠有效去除廢水之中的細菌、病毒等。不過該方法的缺點也十分明顯，耗能嚴重，投入較高，需定期維護且費用不菲，無法完全去除有害微生物，容易造成二次污染。為了合理處理上述問題，蒸餾法通常與其他技術方法聯用，包括過濾、化學方法等等。即便如此，蒸餾法高昂的費用仍居于各類水處理方法的前列，已逐漸為其他的技術手段所取代。

1.1.2 機械分離

該方法主要是指利用自然力來分離廢水之中的雜志。該方法所耗費用較少，可廣泛應用，推廣普及度較高。不過，在機械分離法中，也不乏有部分費用昂貴、耗能較高以及負面效應較為嚴重的方法。一般情況下，機械分離難以獨用，主要是與其他處理方法聯用，以求起到較為理想的效果。

1.1.3 化學法

該方法即是利用化學技術，使水中的有害物質轉化為無害物質的一種穩定的處理方法。該方法最為突出的優點就是費用低廉，但處理效率偏低，無法大規模應用，同時也并非所有的廢水均能采用該方法處理，處理過程之中所產生的副產品也不可避免的會對環境造成污染。

1.1.4 離子交換

離子交換技術的目的較為單一，主要是為了去除礦物質以及離子水所設的技術手段。該技術手段的優勢在于價廉、高效，在處理礦物質方面具有獨到的優勢。不過該技術手段的缺點亦較為明顯，難以獲取高質量的水，大規模應用難度較高。考慮到污物種類及應用方法間的差異，處理費用會隨之提高，無法作用于微生物。

1.1.5 生物法

這是一種建立在微生物降解作用上的處理方法，讓廢水之中的有機物質得以轉化吸收。該方法在油性污染的處理上作用尤為突出，對環境無危害。不過該方法費用不菲，耗時較長，少則數周，長則年余，對于不同類別的所需，所需的微生物也各不相同，一旦選擇不當，則會導致處理無效，對于環境條件要求十分苛刻，否則難以達到理想的處理效果。

2 膜水處理技術

從技術角度來說，所謂膜，實質上就是相之間的區間，故而其性質并不固定，屬相之間的分隔面。進一步來說，膜分離就是依靠選擇性透過膜，實現分離或是提純的一種技術。技術原理并不難理解，廢水經壓力驅動通過親水多微孔膜的表面，水可以透過膜，但其他雜質則會被留存。

時下較為常用的膜過濾模式有常規過濾、錯流過濾兩種。其中常規過濾的使用與上述技術原理完全一致。不過這種方法較為容易造成堵塞與結垢，因而需常常回流確保膜能夠正常工作。錯流過濾在技術手段上則更為先進，在廢水處理之中，使其保持一種平行流動的狀態，堵塞、結垢的可能性更小，這種優秀的設計不僅大幅縮減了清洗頻率，同時也能延長膜的使用壽命。

膜分離技術手段較之傳統技術手段的優勢在于耗能較低，能夠無差別的對各種有機物、無機物、病毒、細菌以及微粒等進行處理分離。該技術方法的裝置十分簡單，操作便捷，控制性良好，維護方便同時分離效率十分理想。

當然膜分離技術也有其局限性以及弊端。影響膜兼容性的因素過多，包括孔隙大小、PH值、水溫等。此外，該方法在部分情況下也容易生垢，部分特殊用途的膜壽命通常也較短，前期投資耗費較高。

不過，我們仍有理由相信，膜水處理技術仍是時下最具前景的水處理技術，該技術方法能夠將污水之中尚有價值的部分留存下來，用以循環利用，譬如油以及營養物質等，對環境無害，符合我國經濟可持續發展的基本理念。

提到了膜水處理技術，那就不得不提到膜污染的問題。膜污染是目前阻礙膜處理技術廣泛利用的一大弊病。膜污染，主要是指過濾過程之中，微小顆粒以及有機物質堆積、堵塞所造成的污染。該問題不僅會導致膜分離的效率降低，同時隨著該問題的加劇，在之后的過濾工作之中，所需壓力驅動更大，耗能更高，同時也會導致設備壽命縮減[2]。雖然回流是目前處理該問題的主要手段，但不過治標不治本，想要妥善解決這一問題，尚需從孔徑大小及親水性著手。除此之外，膜材料也會同某些特定的化學物質產生反應，進而導致膜溶脹，乃至失效。還有少部分膜對于溫度條件要求十分苛刻，其大范圍推廣的難度較高。時下，通過物理、化學手段處理膜污染的方法繁多，不過目前尚無一個妥切、高效的處理方法。這也是時下膜水處理技術應用過程之中的一大難點。針對這一問題，目前主要的研究方向還是以膜材料開發為主。

結語

綜上，對比傳統水處理方法以及膜法水處理技術，不難看出膜法水處理是時下最具優勢的一項水處理技術，具有廣闊的發展前景，目前唯一的問題主要出現在膜污染上，只有加大對于膜材料的開發研究，相信膜法水處理技術尚能取得長足的發展進步，對于解決我國水資源匱乏問題發揮巨大的作用。

參考文獻

[1]郭超.膜法水處理技術在生活污水深度處理中的應用分析[J].科技風，2020（13）：148.

[2]張倩茹，高洪超，孫振峰.試分析全膜法水處理工藝技術在環境保護中的應用[J].化工管理，2020（09）：69-70.