膜分离技术在水处理工作中的运用分析

纪少阳

摘 要： 各行业的发展，产生大量废水，排放过程可能对环境造成严重影响，同时威胁人类健康。水处理环节，膜分离工艺的运用受到人们关注，运用此工艺能够将海水、废水当中的污染物质有效需去除。因此，分析膜分离在水处理中的运用价值较高。

关键词： 膜分离技术;水处理;运用

【中图分类号】X703     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）23-0212-01

引言：膜分离技术是在20世纪初产生的一类新型技术，随着工业技术的不断发展，在水处理环境工作中大量应用，可以对各类有害物质进行分离。膜分离技术在污水和工业废水的处理中效果非常好，从而实现污水的循环利用。

1 膜分离技术简述

1.1 膜分离技术的诞生

近年来，我国许多城市都存在水资源短缺问题。随着经济发展，人们的生活水平质量不断提高，对水污染问题越来越重视，对饮用水的水质要求越来越高。尤其是很多传统的常规处理工艺具有一定的局限性，传统的工业废水处理方法有氧化还原法、生物处理法等，尤其在实际应用的过程中，这些常规处理方法存在很多不足，比如前期投资过高、操作过程过于复杂等。很多常规处理工艺只能去除水中22%～30%的有机污染物，已经无法保障饮用水的安全性。膜分离技术作为一种新型的给水分离技术如今发展非常迅速。膜分离的现象广泛存在于自然界中，然而人类对它的认识和研究却经过了漫长的道路。膜分离技术起源于20世纪30年代，60年代开始在商业上得到应用，在水资源可持续利用方面的应用越来越广泛，甚至被称为21世纪的水处理技术。

1.2 膜分离技术的原理

膜分离技术是采用膜分离的方式对不同的物质进行离析，结合物质的物理性质，将混合物进行分离，对混合物进行筛选，从而将液体中的分子有效地分离出来。膜分离技术具有很好的通透性特征，在混合物的分离环节中得到广泛应用，尤其是在污水和工业用水的处理中效果非常好。膜分离技术近年来发展非常快，与传统的分离技术比较而言，膜分离技术的净化效果非常可观，而且实现了多样化的功能，操作非常便捷，不会产生其他的污染。

2 膜分离技术的分类

2.1 超滤膜分离

超滤膜采用超滤技术，与微滤膜分离的过程类似，同样采用非对称膜，压力差范圍一般为100～1000kPa。在外界的压力影响下，溶液中分子和水利用多孔膜进行分离，孔径约为2.5～45nm，其传质分离机理为筛分截留效应，一般透过超滤膜的为溶剂和小分子物质，被截留的为生物大分子及胶体物质。超滤膜能够有效除去水中微生物、胶体等物质，如今在饮用水净化具有广泛的应用。由于超滤膜结构特殊，在分离过程中不易引起膜孔堵塞，使得超滤膜的使用寿命显著提高。超滤膜的过滤精密度较高，可以除去胶体、藻类等物质。超滤膜在使用过程中会使膜污染，因而会降低其分离效率，不过超滤膜机械强度较好，耐化学腐蚀性能好，可以反复清洗以除去污染物和恢复通量。

2.2 纳滤法

纳滤法是在20世纪80年代后期发展的一类膜分离技术，可以将小颗粒进行分离，在较低的压力下就能将污水中的有害物质进行分离，还能对有害物质进行软化，在纳米分离技术应用的基础上，提升了污水分离的效率.

2.3 纳滤膜分离

纳滤膜主要利用非对称膜或复合膜，溶剂与低价小分子物质可以透过纳滤膜，纳滤膜一般可以截留的溶质粒子粒径小于1nm[6]。对有机废水中的小分子量物质有较好的去除效果，能耗低并且不会产生二次污染，不影响分离物质的固有性质。纳滤膜的分离性能明显优于微滤和超滤，纳滤膜分离技术在矿泉水的纯化和饮用水的软化中具有广泛的应用。

2.4 反渗透

反渗透技术简称“RO”，运用此技术处理污水，同样按照压力差作为分离推动力，并且利用反渗透膜自身选择透过性，于高浓度溶液一侧施加压力，使压力高于溶液渗透压，促使溶剂分子通过反渗透膜，向低浓度一侧流入，最终完成混合物分离，将废水之中胶体、大分子物质以及无机物离子有效分离去除，提升废水回用率，除盐效率较高。当前，此技术常用于海水淡化以及饮用水处理当中。

3 膜分离技术在水处理中的应用

3.1 海水淡化

海水淡化环节，应用膜分离这一技术，可通过反渗透、膜分离以及电渗析等方式，展开综合处理。反渗透这一技术开发初期，主要是应用于海水淡化，并且出水质佳，比自来水水质好。反渗透技术在逐渐发展过程中，因其具备耗能低优势，因此逐渐取代原有电渗析技术。海水的淡化环节，选取纳滤膜材料，可加速水质软化，将海水内固体的溶解浓度有效降低，将其中有机物去除。处于低压环境的纳滤膜，通量较高，可识别一价、二价离子，并且在对应浓水当中，将有用水分保存。纳滤膜应用过程，耗能低，并且成本低于反渗透膜技术。海水淡化利用膜分离技术，可提升海水脱盐率。使用此技术，可实现脱盐率为99.60%。使用反渗透技术，可降低海水淡化消耗成本，将海水转化成饮用水。除此之外，还可使用蒸馏膜技术，提升小型海水的淡化效果。因为小型海水内，存在胶体、离子等各类不易挥发成分，还存在难以直接从渗透膜中扩散的组分，因此，运用此技术可实现对海水中这些组分全部截流。

3.2 工业废水的处理

膜分离技术在工业废水的处理中应用非常多，将膜分离技术在工业废水中加以合理的应用，可以发挥很好的价值。工业废水具有很强的排放领域，水中含有的有害物质也存在很大的差异，化学性质不同，浓度也存在差异，因此在工业废水的处理环节中，应该对水中的有害物质进行分析，将水中有用的物质进行二次利用。在膜分离技术应用环节中，要先对工业废水进行试验与检测，将工业废水的有害物质类型确定，选择合适的膜分离技术，才能有针对性地提升工业废水处理的实效性。

结束语：总之，高效处理废水能够控制环境污染，相关行业要对废水处理过程膜分离工艺的运用高度重视，回收有用物质，将海水进行淡化，改善水质，相关人员需要对此技术全面分析，结合水处理需求，合理选择分离技术，高效进行水处理。

参考文献

[1] 伊磊.试论膜分离技术在水处理中的研究及应用[J].化工设计通讯，2020，46（05）：244+251.

[2] 孙阳.水处理行业中膜分离技术的应用[J].居舍，2020（07）：51.

[3] 白春英.膜分离技术在水处理的应用探微[J].化工管理，2019（26）：112-113.