膜法水处理技术与传统方法的对比研究

王斌

摘 要：本文围绕传统水处理技术与膜法水处理技术展开了对比研究。在对比的基础之上，简要论述了膜法水处理技术的优势、缺点，并就水处理领域的发展前景进行了分析。针对当前水资源匮乏的问题，膜法水处理技术是当下解决该问题的理想方法。

关键词：水处理;膜法水处理技术;水资源;研究部

1 传统水处理技术

1.1 物理法

1.1.1 蒸馏

所谓蒸馏，即将水加热至沸点，经冷却、浓缩后，再度形成水。在此过程中，废水之中的杂质将会从水中分离。该方法的有点在于能够有效去除废水之中的细菌、病毒等。不过该方法的缺点也十分明显，耗能严重，投入较高，需定期维护且费用不菲，无法完全去除有害微生物，容易造成二次污染。为了合理处理上述问题，蒸馏法通常与其他技术方法联用，包括过滤、化学方法等等。即便如此，蒸馏法高昂的费用仍居于各类水处理方法的前列，已逐渐为其他的技术手段所取代。

1.1.2 机械分离

该方法主要是指利用自然力来分离废水之中的杂志。该方法所耗费用较少，可广泛应用，推广普及度较高。不过，在机械分离法中，也不乏有部分费用昂贵、耗能较高以及负面效应较为严重的方法。一般情况下，机械分离难以独用，主要是与其他处理方法联用，以求起到较为理想的效果。

1.1.3 化学法

该方法即是利用化学技术，使水中的有害物质转化为无害物质的一种稳定的处理方法。该方法最为突出的优点就是费用低廉，但处理效率偏低，无法大规模应用，同时也并非所有的废水均能采用该方法处理，处理过程之中所产生的副产品也不可避免的会对环境造成污染。

1.1.4 离子交换

离子交换技术的目的较为单一，主要是为了去除矿物质以及离子水所设的技术手段。该技术手段的优势在于价廉、高效，在处理矿物质方面具有独到的优势。不过该技术手段的缺点亦较为明显，难以获取高质量的水，大规模应用难度较高。考虑到污物种类及应用方法间的差异，处理费用会随之提高，无法作用于微生物。

1.1.5 生物法

这是一种建立在微生物降解作用上的处理方法，让废水之中的有机物质得以转化吸收。该方法在油性污染的处理上作用尤为突出，对环境无危害。不过该方法费用不菲，耗时较长，少则数周，长则年余，对于不同类别的所需，所需的微生物也各不相同，一旦选择不当，则会导致处理无效，对于环境条件要求十分苛刻，否则难以达到理想的处理效果。

2 膜水处理技术

从技术角度来说，所谓膜，实质上就是相之间的区间，故而其性质并不固定，属相之间的分隔面。进一步来说，膜分离就是依靠选择性透过膜，实现分离或是提纯的一种技术。技术原理并不难理解，废水经压力驱动通过亲水多微孔膜的表面，水可以透过膜，但其他杂质则会被留存。

时下较为常用的膜过滤模式有常规过滤、错流过滤两种。其中常规过滤的使用与上述技术原理完全一致。不过这种方法较为容易造成堵塞与结垢，因而需常常回流确保膜能够正常工作。错流过滤在技术手段上则更为先进，在废水处理之中，使其保持一种平行流动的状态，堵塞、结垢的可能性更小，这种优秀的设计不仅大幅缩减了清洗频率，同时也能延长膜的使用寿命。

膜分离技术手段较之传统技术手段的优势在于耗能较低，能够无差别的对各种有机物、无机物、病毒、细菌以及微粒等进行处理分离。该技术方法的装置十分简单，操作便捷，控制性良好，维护方便同时分离效率十分理想。

当然膜分离技术也有其局限性以及弊端。影响膜兼容性的因素过多，包括孔隙大小、PH值、水温等。此外，该方法在部分情况下也容易生垢，部分特殊用途的膜寿命通常也较短，前期投资耗费较高。

不过，我们仍有理由相信，膜水处理技术仍是时下最具前景的水处理技术，该技术方法能够将污水之中尚有价值的部分留存下来，用以循环利用，譬如油以及营养物质等，对环境无害，符合我国经济可持续发展的基本理念。

提到了膜水处理技术，那就不得不提到膜污染的问题。膜污染是目前阻碍膜处理技术广泛利用的一大弊病。膜污染，主要是指过滤过程之中，微小颗粒以及有機物质堆积、堵塞所造成的污染。该问题不仅会导致膜分离的效率降低，同时随着该问题的加剧，在之后的过滤工作之中，所需压力驱动更大，耗能更高，同时也会导致设备寿命缩减[2]。虽然回流是目前处理该问题的主要手段，但不过治标不治本，想要妥善解决这一问题，尚需从孔径大小及亲水性着手。除此之外，膜材料也会同某些特定的化学物质产生反应，进而导致膜溶胀，乃至失效。还有少部分膜对于温度条件要求十分苛刻，其大范围推广的难度较高。时下，通过物理、化学手段处理膜污染的方法繁多，不过目前尚无一个妥切、高效的处理方法。这也是时下膜水处理技术应用过程之中的一大难点。针对这一问题，目前主要的研究方向还是以膜材料开发为主。

结语

综上，对比传统水处理方法以及膜法水处理技术，不难看出膜法水处理是时下最具优势的一项水处理技术，具有广阔的发展前景，目前唯一的问题主要出现在膜污染上，只有加大对于膜材料的开发研究，相信膜法水处理技术尚能取得长足的发展进步，对于解决我国水资源匮乏问题发挥巨大的作用。

参考文献

[1]郭超.膜法水处理技术在生活污水深度处理中的应用分析[J].科技风，2020（13）：148.

[2]张倩茹，高洪超，孙振峰.试分析全膜法水处理工艺技术在环境保护中的应用[J].化工管理，2020（09）：69-70.