净水处理中膜技术应用研究进展

路晓峰 梁森

摘 要：在过去一段时间内，我国在发展过程中盲目追求经济利益，忽视了对环境的保护，导致水资源受到了一些污染，对民众的健康造成了极大的威胁。在当前形势下，民众的健康意识出现了较为明显的变化，饮水安全受到了较高的关注，这种情况下，净水处理行业迎来了新的发展机遇。但是值得注意是，现阶段我国净水处理工作模式较为落后，与国外还存在着较大的差距，膜技术的应用水平较低，工作开展情况并不理想，且成本较高。因此，研究分析净水处理中膜技术应用有着较强的现实意义。

关键词：膜技术;净水处理;膜污染

引言：目前，我国发展过程中逐渐认识到了净水处理的重要性，并积极在该工作中尝试应用膜技术，但是由于膜技术的应用时间较短、相关经验缺乏，我国膜产品与工艺与发达国家存在着不容忽视的差距，这种情况下，膜技术在净水处理中的应用受到了一些限制。本文從净水处理中膜技术的发展情况和应用现状入手，详细分析了膜污染机理、处理工艺及抗污染膜材料开发，以期能够为膜技术的开发及其在净水处理中的应用指明方向。

一、净水处理中膜技术发展情况和应用现状

膜技术在净水处理中的应用最早出现在发达国家，经过长时间的发展，其已经形成了较为成熟的膜产品及工艺体系，而且其对膜材料及膜产品研发工作的投入仍在不断增加。现阶段，我国净水处理中膜技术的应用水平较低，这种情况下，国外企业在我国水处理膜市场竞争中占据了较为有利的地位，对我国膜产品企业的发展造成了极大的负面影响。目前，世界上水处理膜技术及产品较为成熟的国家主要有美国、日本、奥地利、荷兰等。我国水处理膜技术的发展时间较短，但是发展速度较为迅速，各个企业在发展过程中逐渐形成了自身的特点，并在水处理膜市场中抢占了一部分份额[1]。目前，我国膜产品主要包括反渗透膜、平板膜、中空纤维膜等，与国外发达国家之间的差距正在不断缩小。

现阶段，我国膜技术在水处理方面的应用主要在工业废水处理及生活污水处理等方面，具体应用到的膜技术工艺包括反渗透、纳滤、超滤、微滤等。近几年，国家对水处理工作的关注度越来越高，并不断完善相关标准，这种情况下，全膜法、双膜法、优势膜生物反应器等集成膜分离技术也得到了较为广泛的应用。

二、膜污染机理尚不明确

（一）颗粒物/胶体污染的可调控性

分析颗粒物、胶体与膜孔之间的关系可以得出，其体积越大对设备造成的污染越严重，当对设备造成污染时，应及时进行清理，积极的完成初期控制工作，减少其对设备造成的损坏。在颗粒物、胶体对滤饼层侵害较低时，相关人员可以应用高水压的方式处理污染物，以此减少滤饼的附着物。而在进一步污染后，是无法在使用水平清洗的方式减少污染物，而且这种污染与有机污染共同存在的情况下，设备难以恢复如新[2]。针对这种情况，要密切对膜进行观察，在污染较轻时及时维护设备，防止污染物对设备造成不可逆损坏。

（二）有机污染的复杂性

复杂的有机物会导致设备的损坏，在实际工作中要加强对这部分原因的分析。未过滤水中的天然有机物、人类使用的各种化学制剂中产生的有机物等均会对设备造成损坏。膜表面会受到污染物亲水性、疏水性等因素的影响，要对这方面因素进行分析。不同的有机物对膜的污染是不同的，在三维荧光光谱使用时，可以发现污染程度较高的是蛋白含量较高的荧光点，因此，学者要对有机物对膜的影响进行研究。

（三）生物污染的严重性

生物污染对膜的应用也存在着一定的影响，在过滤过程中水中的物生物会在膜的表面附着，长此以往，会形成生物膜，进而对膜造成污染。在膜表面停留的简单细胞在潮湿的环境下会进行繁殖，以此发展为生物膜饼。而这些生物在膜附着的过程中会产生一些无机物，生物本身及成长均会对膜造成污染，而且这种污染往往难以清除，会在一定程度上缩短膜的使用期限，因此相关人员要注意分析生物对膜应用的影响，并采取针对性的措施加以应对，以此保证膜的正常应用[3]。

三、处理工艺不成熟

（一）注重预处理工艺的适配性

预处理可以减轻对膜的污染，但是现阶段处理工艺不成熟，在设备研发的过程中还要充分的考虑预处理工艺的适配性。凝胶剂可以对提升ha的含量，但是在去除ha的同时，oc的去除率会出现明显的下降，这样也会造成污染。活性炭也是预处理工作中常常使用到的物质，但是影响活性炭吸附能力的因素较多，相关人员要对其进行充分的考虑。此外，活性炭在应用的过程中还会存在着成为细菌繁殖培养基的风险，因此，要对该工艺使用进行分析，减少对膜的污染。

（二）提升清洗技术的适应性

提升清洗技术的适应性是非常重要的，在清洗的过程中，要对清洗时间、温度、试剂的酸碱度等进行合理的把控。而不同的膜对清洗技术也有着不同的要求，当膜不同时，相同的参数也不能得到相同的效果[4]。因此，在提升清洗技术的适应性工作中，相关人员要对其膜的特点进行分析，以此为基础进行清洗参数的设置，进而提升污染物的去除率。

四、抗污染膜材料有待开发

（一）关注全新膜材料的制备及应用价值

膜材料的合理选择是提升膜抗污染能力、延长膜使用寿命的重要一环，因此，相关人员应对其进行分析，科学合理的选择膜材料，以此保证膜能够满足实际应用的需求。在材料选择与应用的过程中，不能只考虑对污染物的过滤工作，还要对其影响因素进行考虑，基板是影响膜材料发挥其性能的因素之一，通过对该因素的分析来合理的选择膜材料。在材料选择中，相关人员要合理地应用壳聚糖纳米纤维与聚对苯二甲酸乙二醇脂复合材料，进而保证膜材料选择的合理性。

（二）完善改性膜材料的方法和性能

完善改性膜材料是提升膜抗污染能力的方式之一，相关人员要加强对该方式的研究。针对涂抹吸附不稳定的问题，相关人员可以通过化学改性来提升其稳定性，对操作调价及介质情况进行分析，确保改性工作可以顺利完成。另外，在化学物质添加的过程中，要根据膜材料改性需要对化学试剂的用量进行合理的控制，以减少过量的试剂对膜产生负面影响。

结论：综上所述，膜技术在净水处理中的应用能够在一定程度上降低净水处理工作的成本，提高该工作的水平。随着技术的进步及民众健康意识的提升，膜技术在净水处理中的应用受到了越来越高的关注。值得注意的是，目前膜技术的应用还存在着较多的不足，并不能满足当前净水处理工作的需求，应用水平还有着较大的提升空间。针对这种情况，净水处理行业及膜制造业应明确自身扮演的角色，积极开发抗污染膜材料，以此提高净水处理中膜技术的应用水平，确保膜技术能够充分发挥其作用及优势。

参考文献：

[1]张博，马平安，邓蕾，赵海亮，崔红军，周晓娟. 膜分离技术在水处理中的研究热点与进展[J]. 安徽化工，2020，46（05）：24-26+29.

[2]江立文，杨银，童祯恭，徐璠璠，丰桂珍. 净水处理中膜技术限制性因素研究进展[J]. 应用化工，2019，48（02）：418-423.

[3]杜长凯，谢小琛. 超滤膜技术在水处理领域的应用[J]. 化工管理，2020（35）：36-37.

[4]刘云芳. 水处理膜技术发展现状及趋势[J]. 资源节约与环保，2018（11）：111+115.