工業水處理中膜分離技術的應用研究

河北安億環境科技有限公司 河北石家莊 050051

摘要：在分離凈化技術上膜分離技術是一種新型的清潔生產技術，膜分離技術在工業水的處理中產生的效果較好，并在該行業得到了推廣，它不僅在操作工藝上相對簡單，更是一種綠色環保的分離凈化技術，它不僅能將工業廢水得以很好的凈化，又能將工業廢水中的有用物質進行回收，所以在我國的工業水處理中，膜分離技術已經發揮著重要的作用。

關鍵詞：工業水處理；膜分離技術；應用研究

近年來，膜分離技術已成為食品加工、廢水處理、生物制藥、石油化工等方面的重要分離手段。而反滲透和納濾作為主要的水處理分離膜，在膜分離領域占有重要地位，它是一種利用一張特殊制造的、有選擇透過性的薄膜，在外力推動下對混合物進行分離的方法。這種方法脫離了傳統的化學處理范疇，轉入到了物理固液分離領域，在水處理領域中發揮著越來越重要的作用。

一、膜分離技術簡述

1.基本概括

膜分離技術制造工藝相對比較簡單，是利用一張有選擇透過性且經過復雜工藝制造的薄膜，后經外力的推動進行分離一種混合物，分解后進行提純加工，最后進行濃縮，它分離混合物的方法也不盡相同，混合物所包含的物理性質不同時，其分離的工藝也會跟著轉變，這是一種新型的分離處理技術，能將不同成分的化學物質進行分離。而膜分離技術的原理在于，在由不同液體成分或氣體組成的混合物種，在滲透作用性能上，對膜的選擇是有所區別的，膜的滲透作用的好壞，直接影響著膜分離技術所發揮的作用。

2.基本特點

（1）膜分離技術分離出來的水質量較高，且分離的效率也較高。傳統的分離技術一般只能將微米級的物質進行分離，而膜分離技術能將一些混凝、沉淀較高的納米級物質進行分離。所以，膜分離技術不僅能將工業水中的消毒副產物前體、色度以及嗅味有效的去處，并能將工業水中的細菌病毒以及有機物進行分離，在經過膜分離技術處理過的水與相對比較傳統的水處理方法所處理過的水質量會更為優厚。

（2）膜分離技術在分離過程中產生的能源消耗相對較低傳統的分離技術，在進行工業水處理過程中，基本與吸附、吸收、萃取等過程相像，而膜分離技術在進行工業水處理過程中不會發生任何相變，對于在相變過程中所產生的能耗，膜分離技術會相對較低。其次，膜分離技術一般是在低溫的環境下進行水分離，所以被分離出來的物質的冷卻或者加熱所產生的能量損耗就相對較低。

（3）膜分離技術分離出的工業水水質較為穩定

在膜分離技術設備上，因為自身不攜帶運動部件，且工作環境是在常溫或者低溫條件下，所以在日常維護上不用費心，且操作起來相對比較簡單、可靠度也相對較高，它能將可靠穩定的水質分離出來。其中在膜的選擇上，膜的大小跟水質的好壞有著直接的聯系，在運行條件上基本上與原來的水質沒有很大的關聯。

（4）所用面積較少且綠色環保

膜分離技術與傳統的分離技術相比，在工作效率相對較高，一般在正常作業時，常用的設備占地面積相對較小，因為膜分離技術能將自身所具有的生產工藝進行直接灌輸，在生產線上不需要發生多大改變；在化學用藥上，膜分離技術與傳統的分離技術相比，技術含量較高，膜分離技術在進行工業水處理時，不用添加任何化學藥劑，這一點，與我國倡導的綠色環保生產技術相互吻合，避免了化學污染。

二、膜分離技術的種類

1.微濾

微濾分離技術是根據篩分原理以壓力差作為推動力的膜分離過程。微濾分離技術主要用于過濾0.1—10μm大小的顆粒，在城市污水處理和飲用水生產方面應用廣泛。

2.超濾

超濾是一個壓力驅動的膜分離過程。應用超濾分離技術時，溶劑和小分子溶質將透過膜，而大分子溶質則被薄膜截留，超濾其孔徑范圍為0.05—1nm。

3.納濾

納濾是介于反滲透和超濾之間的一種分子級的膜分離技術，它的一個顯著特點是具有離子選擇性。因此，廣泛應用于河水及地下水中農藥、硝酸鹽、硫酸鹽、氟、硼、砷等有害物質的去除。

4.反滲透膜

反滲透是在溶液的液面上施加一個大于滲透壓的壓力時，溶劑將與原來的滲透方向相反，從溶液向溶劑一側流動的過程。反滲透膜在高壓情況下只允許水分子通過，具有很高的溶質脫除率。

三、應用研究

隨著我國加工工業的增多，含有大量化學物質的工業廢水的排放量也在日益增多，這對我國的社會環境和人類的身體健康產生了很大的影響，為了保障社會的可持續發展，應當對工業廢水進行嚴格的凈化處理。在國家倡導的綠的環保有機化工廢水處理過程中，膜分離技術所產生的作用越來越明顯，并在一些含有有毒氣體以及有毒微生物的工業水處理中發揮了自身的優勢，并得以廣泛的運用。在對有機化工工業排放出來的工業廢水進行處理的過程中，膜分離技術的應用發揮著重要的作用，在含有硝基苯胺、酚廢水中，膜分離技術得以很好的應用，NaOH溶液為內相試劑結合-113B為表面活性劑組成溶液，將廢水中含有的硝基苯進行處理，最終將傳質動能學得以研究出來。經過膜分離技術處理后的有機化工工業廢水跟國家規定的三級排放標準相互吻合，達到了國家倡導的綠色化工工業發展；在一些輕工業工廠排放的廢水中，膜分離技術將檸檬酸、造紙廢水等進行相應處理，在這一領域，膜分離技術得以廣泛的利用；在一些醫藥、食品化工工業領域所產生的工業廢水中含有大量的檸檬酸，這就直接造成了一些損失，運用膜分離技術對其進行分離，不僅能將工業廢水中的檸檬酸提取出來，對廢水中含有的CODcr也會有不同程度的降低，這就達到了國家倡導的經濟環境可持續發展的目標。

1.膜分離技術在供水處理中的應用

（1）制取飲用水

飲用水的純化和凈化是從中去除小顆粒懸浮物、溶解性有機物以及有毒化合物等有害物質。微濾可以有效去除小顆粒有機物和懸浮固體；超濾對溶解性有機物有很好的去除效果；納濾可去除部分硬度、重金屬以及農藥等有毒化合物；反滲透則對幾乎所有有害物質都有很高的去除率。因此，歐、美、日等發達國家將膜分離技術作為本世紀水處理領域的一項高新技術，也是當前促進和保證社會穩定的關鍵技術之一。此外，反滲透技術在海水淡化領域中的作用越來越重要。采用這種技術制取的飲用水水質優良，完全滿足國家關于飲用水水質的相關標準。

（1）工業用純水供水

反滲透水處理技術廣泛地用于各個工業領域，它一般是工業用純水設備的核心技術，且出水水質完全符合相關的國家標準。如北京同仁堂集團等越來越多的藥廠的制藥用純水、洗瓶用純水和藥檢用純水均是采用反滲透工藝制取，又如利用納濾與低壓反滲透工藝對火電廠的鍋爐補給水進行處理。

2.膜分離技術在廢水處理中的應用

膜分離技術在廢水處理方面的研究和應用幾乎涉及到廢水處理的各個領域，包括能源、電子、石化、醫藥衛生、重工、輕工、食品、造紙、印鈔和人民日常生活及環保等領域。如石油化工的生產過程中會產生許多含油廢水，用化學或電解法將其廢水進行處理，不但油水分離難度較大，而且費用較高，而采用膜分離技術處理可直接將油水分離。又如機械加工中會產生大量沖洗水，這些廢水具有非常高的重金屬離子含量，此時若采取化學沉淀、離子交換等傳統方法進行廢水處理，則很難獲得滿意的效果。而采用膜分離技術對重金屬廢水進行處理不但工藝簡單，而且去除率更高。

結語

膜分離技術是新時代發展的產物，它作為一種高新技術，不僅能推動社會經濟的發展，更能將我國經濟可持續發展戰略目標得以實現，因為其簡單便捷的操作技術以及節能環保的優點，是我國在處理工業廢水上有了很大的進步。只要將膜分離技術合理的運用在內，根據不同情況下的工業廢水進行適當處理，我國的經濟會有一個穩定、長久的發展。

參考文獻：

[1]曾欣。膜分離技術在水處理中的應用[J].科技信息，2011

[2]徐新陽。膜過濾在污水處理中的應用研究進展[J].與環境學報，2011