膜技术在工业水处理中的应用

刘广方

【摘 要】目前，我国已经进入全面的发展时期，工业水在处理过程中给生态环境所造成的危害是及其严重的。文章主要针对膜技术在工业水处理上的应用展开分析和探讨。

【关键词】膜技术；工业废水；水处理；超滤膜

要了解膜技术在处理工业废水中运用，首先要了解什么是膜技术。简单来说，膜技术就是一种液体分离技术，这种技术的作用原理就是利用外界化学能或者电能作为推动力，将混合物中的液体、气体进行提纯或者分离，利用膜的选择性原理，将有害成分渗透出来，在实际操作过程中还要充分考虑液体浓度、压力、密度等因素。

一、工业水处理的特点

水资源是人类赖以生存的宝贵资源，人类生活和社会生活都需要水资源的支撑。将水分为纯净水和污水，但即使是纯净水，里面也含有许多矿物质及其他成分。一般而言，水的溶解性较强，无疑给废水处理工作又增加了难度。废水中的污染物种类繁多，其中不乏有许多有毒物质，因此，在处理时要做好物质前期检测工作，及时检测出废水中的有毒物质，针对检测方案制定相应废水处理对策，使废水处理工作有针对性、目的性，致力于一步解决到位。

二、水处理膜技术发展现状

水膜处理技术最早起源于发达国家，目前根据不同工艺已经建立起了种类繁多的产品体系，膜产品和工艺已经发展的比较成熟，然而，发达国家在此领域依然发展迅速，并根据市场的需求，不断研发新的膜材料与膜产品。目前很多膜产品的国外企业已经具备了优良的产品和技术体系，凭借强大的实力和规模，目标已经瞄准我国的水处理膜市场，手里牢牢掌握了国内庞大的客户群体。美国科氏公司目前拥有全世界最强大的膜产品链，具备生产不同材质、不同种类，不同过滤精度的膜产品，同时在各项技术上稳稳占据了世界最高水平，超滤膜和反渗透膜是该公司的主打产品，凭借各项优势占有了世界膜产品市场半壁江山，除了美国企业以外，荷兰、奥地利、日本的一些企业也在水处理膜技术和产品方面具备世界先进技术。随着水处理膜技术被引进国内，我国才开始发展水处理膜技术，虽然我国的水处理膜技术发展较晚，但是最近几年发展速度很快，到目前为止，国内已经涌现出一批具备生产先进膜产品，掌握先进技术的公司，而且发展方向各不相同，都具备自己的特点，避免了出现相同产品进行恶意竞争的现象，面对实力强劲的国外企业带来的压力，更有利于国内企业占据市场份额。目前，随着国内很多公司研发出了中空纤维膜、平板膜、反渗透膜等国内高水平膜技术产品，标志着我国的膜产品水准水平已经越来越接近发达国家。

三、膜技术在工业水处理中的应用分析

1.超滤膜的应用。化学污水的分离、净化和集中处理，利用膜孔大小分离污水颗粒，如污染物、离子等。超滤膜技术在化学污水处理过程中得到了广泛的应用，其优点是可以提高污水处理的效率和质量。超滤膜技术的主要作用是有效地去除或杀灭水中的真菌藻菌等细菌，这样可以有效避免微生物对超滤膜技术产生作用，进而影响整体工程的效果。超滤膜技术可以有效地解决这一问题，达到提高污水质量的目的。在化工生产废水处理中使用超滤膜进行化学污水处理的过程中，由于其净化效率高，污水处理质量远远高于传统污水处理技术，不仅可以减少化学物质的应用。使化学污水处理更有效率，也避免二次污染的影响，因为这种技术可以很好的自动化，污水处理更可靠，操作仍然很简单，只有电脑控制系统中的两份文件才能完成污水处理厂的开启和关闭。超滤膜在化学废水处理中还具有抗酸性和碱性的优点，不能被化学物质分解。同时，这种膜技术也具有很高的过滤精度，能有效过滤出大部分污水悬浮物质中的胶状细菌，因此可以用升华处理技术完成污水中某种有机污染物的处理。我国污水处理系统应采用超滤膜技术尤其的常见，特别是在饮用水处理和造纸工业污水净化等领域有较多的应用。

2.反渗透膜。反渗透膜技术是基于生物细胞膜原理的水处理技术，其为具有选择性的半透明膜状物质，当膜两侧液体浓度不同时，在渗透压的作用下液体会朝着压力较大的一侧流动，以实现反渗透的作用。反渗透膜技术一般用于饮用水处理中，在饮用水处理的过程中，为了保证饮用水的安全性，应采取超低压反渗透膜处理技术对待处理水源进行处理，同时应采取矿化法增加水质的营养价值，首先需要向所需处理的水体当中施加一定的压力，然后利用反渗透膜技术，将膜两侧的水体进行净化。最后采用矿化法向水中添加合理的矿物质。

3.微滤膜的应用。微滤膜技术在化工废水处理中具有广阔的应用前景。对于颗粒尺寸较大的物质，如胶体和污水中的一些悬浮液，具有良好的去除效果。相对较小的污染物很难清除。正是在这个基础上，在污水处理过程中，微滤膜通常不作为污水处理深度处理的关键技术，但这种膜技术可以在其他膜技术应用之前进行预处理。然而，微滤膜技术已经在半导体污水处理过程中得到了广泛的认可，也需要应用。这是因为微滤膜技术在生产成本的应用上比较容易控制。此外，这种膜技术也可用于污水过滤器。优化了防洗性能。微濾膜技术的大孔径也使其能够与物理污水处理技术相结合，共同预处理化学污水，使其表现出更好的性能，大大提高了后续污水处理技术的应用。同时可以避免其他小孔膜在随后的膜处理中堵塞，导致污水处理效率降低。

4.纳滤膜。纳滤膜以反渗透复合膜为基础研发出的一种膜产品，在超低压反渗透技术的基础上进行的延伸和改进，纳滤膜的截留粒径在0.1～1nm之间，一价离子和小分子物质具备较高的通过性能，工作压力为0.5～1MPa，截留多价离子和大分子有机物是主要目的，截留分子量的大小在反渗透和超滤间。

5.电透析的原理和应用。实际应用电渗析技术时，需要使用水处理设备来完成污水处理系统的处理目的。利用膜分离选择透水特性，通过建设直流电场环境，实现污水中的阴阳离子控制，确保相应离子成功渗入水中，降低污水浓度，实现净化目的。

四、膜技术在水处理中的发展趋势

1.提高膜性能。膜性能作为膜技术应用的前提，应被重点关注，目前我国在膜技术应用的过程中，所使用的膜性能较差，不能充分有效发挥分离杂质的作用，使得水处理不能达到既定目标，因此在膜技术研究开发时应改善膜结构，增强膜性能，保证其能够满足正常使用需求。

2.提高膜材料制造工艺水平。膜材料是水处理膜技术的基础，想要发展膜技术，首先必须在材料上有所突破，所以膜制造企业应当在膜材料的制造水平上不断研发创新，不断利用新的科学技术手段提高膜材料的品质，从而提高膜产品的性能，从目前膜技术的发展动态看，热值相分离法制备偏氟乙烯中空纤维超滤膜是当前的发展趋势，从长远看来，研发具有使用寿命长、消耗小、抗腐蚀等特点的膜材料是未来膜材料的发展方向。

3.提高膜技术的应用水平。在未来水处理过程中应加强膜技术的使用推广，使更多的水处理企业及地方政府认识到膜技术在水处理过程中的优点及作用范围，在保证科学合理选择水处理技术的基础上，优先选用膜技术进行水处理。

五、结语

综上所述，可以预见，随着膜技术的发展，工业水处理问题也将迎刃而解，相信未来膜技术在污水处理方面将会发回愈来愈大的作用，并逐渐渗透到更多领域，更好的推动我国环保事业的可持续发展。

【参考文献】

[1]王海峰.浅谈环保工程水处理过程中的超滤膜技术应用[J].城市建设理论研究（电子版），2015，01（05）.

[2]韩立军.基于化工污染处理中膜技术的应用[J].商品与质量，2015，09（05）.

[3]蔡晓璇.探究污水处理中膜处理技术的应用[J].建筑工程技术与设计，2017，05（25）.