膜技術在工業水處理中的應用

劉廣方

【摘 要】目前，我國已經進入全面的發展時期，工業水在處理過程中給生態環境所造成的危害是及其嚴重的。文章主要針對膜技術在工業水處理上的應用展開分析和探討。

【關鍵詞】膜技術；工業廢水；水處理；超濾膜

要了解膜技術在處理工業廢水中運用，首先要了解什么是膜技術。簡單來說，膜技術就是一種液體分離技術，這種技術的作用原理就是利用外界化學能或者電能作為推動力，將混合物中的液體、氣體進行提純或者分離，利用膜的選擇性原理，將有害成分滲透出來，在實際操作過程中還要充分考慮液體濃度、壓力、密度等因素。

一、工業水處理的特點

水資源是人類賴以生存的寶貴資源，人類生活和社會生活都需要水資源的支撐。將水分為純凈水和污水，但即使是純凈水，里面也含有許多礦物質及其他成分。一般而言，水的溶解性較強，無疑給廢水處理工作又增加了難度。廢水中的污染物種類繁多，其中不乏有許多有毒物質，因此，在處理時要做好物質前期檢測工作，及時檢測出廢水中的有毒物質，針對檢測方案制定相應廢水處理對策，使廢水處理工作有針對性、目的性，致力于一步解決到位。

二、水處理膜技術發展現狀

水膜處理技術最早起源于發達國家，目前根據不同工藝已經建立起了種類繁多的產品體系，膜產品和工藝已經發展的比較成熟，然而，發達國家在此領域依然發展迅速，并根據市場的需求，不斷研發新的膜材料與膜產品。目前很多膜產品的國外企業已經具備了優良的產品和技術體系，憑借強大的實力和規模，目標已經瞄準我國的水處理膜市場，手里牢牢掌握了國內龐大的客戶群體。美國科氏公司目前擁有全世界最強大的膜產品鏈，具備生產不同材質、不同種類，不同過濾精度的膜產品，同時在各項技術上穩穩占據了世界最高水平，超濾膜和反滲透膜是該公司的主打產品，憑借各項優勢占有了世界膜產品市場半壁江山，除了美國企業以外，荷蘭、奧地利、日本的一些企業也在水處理膜技術和產品方面具備世界先進技術。隨著水處理膜技術被引進國內，我國才開始發展水處理膜技術，雖然我國的水處理膜技術發展較晚，但是最近幾年發展速度很快，到目前為止，國內已經涌現出一批具備生產先進膜產品，掌握先進技術的公司，而且發展方向各不相同，都具備自己的特點，避免了出現相同產品進行惡意競爭的現象，面對實力強勁的國外企業帶來的壓力，更有利于國內企業占據市場份額。目前，隨著國內很多公司研發出了中空纖維膜、平板膜、反滲透膜等國內高水平膜技術產品，標志著我國的膜產品水準水平已經越來越接近發達國家。

三、膜技術在工業水處理中的應用分析

1.超濾膜的應用。化學污水的分離、凈化和集中處理，利用膜孔大小分離污水顆粒，如污染物、離子等。超濾膜技術在化學污水處理過程中得到了廣泛的應用，其優點是可以提高污水處理的效率和質量。超濾膜技術的主要作用是有效地去除或殺滅水中的真菌藻菌等細菌，這樣可以有效避免微生物對超濾膜技術產生作用，進而影響整體工程的效果。超濾膜技術可以有效地解決這一問題，達到提高污水質量的目的。在化工生產廢水處理中使用超濾膜進行化學污水處理的過程中，由于其凈化效率高，污水處理質量遠遠高于傳統污水處理技術，不僅可以減少化學物質的應用。使化學污水處理更有效率，也避免二次污染的影響，因為這種技術可以很好的自動化，污水處理更可靠，操作仍然很簡單，只有電腦控制系統中的兩份文件才能完成污水處理廠的開啟和關閉。超濾膜在化學廢水處理中還具有抗酸性和堿性的優點，不能被化學物質分解。同時，這種膜技術也具有很高的過濾精度，能有效過濾出大部分污水懸浮物質中的膠狀細菌，因此可以用升華處理技術完成污水中某種有機污染物的處理。我國污水處理系統應采用超濾膜技術尤其的常見，特別是在飲用水處理和造紙工業污水凈化等領域有較多的應用。

2.反滲透膜。反滲透膜技術是基于生物細胞膜原理的水處理技術，其為具有選擇性的半透明膜狀物質，當膜兩側液體濃度不同時，在滲透壓的作用下液體會朝著壓力較大的一側流動，以實現反滲透的作用。反滲透膜技術一般用于飲用水處理中，在飲用水處理的過程中，為了保證飲用水的安全性，應采取超低壓反滲透膜處理技術對待處理水源進行處理，同時應采取礦化法增加水質的營養價值，首先需要向所需處理的水體當中施加一定的壓力，然后利用反滲透膜技術，將膜兩側的水體進行凈化。最后采用礦化法向水中添加合理的礦物質。

3.微濾膜的應用。微濾膜技術在化工廢水處理中具有廣闊的應用前景。對于顆粒尺寸較大的物質，如膠體和污水中的一些懸浮液，具有良好的去除效果。相對較小的污染物很難清除。正是在這個基礎上，在污水處理過程中，微濾膜通常不作為污水處理深度處理的關鍵技術，但這種膜技術可以在其他膜技術應用之前進行預處理。然而，微濾膜技術已經在半導體污水處理過程中得到了廣泛的認可，也需要應用。這是因為微濾膜技術在生產成本的應用上比較容易控制。此外，這種膜技術也可用于污水過濾器。優化了防洗性能。微濾膜技術的大孔徑也使其能夠與物理污水處理技術相結合，共同預處理化學污水，使其表現出更好的性能，大大提高了后續污水處理技術的應用。同時可以避免其他小孔膜在隨后的膜處理中堵塞，導致污水處理效率降低。

4.納濾膜。納濾膜以反滲透復合膜為基礎研發出的一種膜產品，在超低壓反滲透技術的基礎上進行的延伸和改進，納濾膜的截留粒徑在0.1～1nm之間，一價離子和小分子物質具備較高的通過性能，工作壓力為0.5～1MPa，截留多價離子和大分子有機物是主要目的，截留分子量的大小在反滲透和超濾間。

5.電透析的原理和應用。實際應用電滲析技術時，需要使用水處理設備來完成污水處理系統的處理目的。利用膜分離選擇透水特性，通過建設直流電場環境，實現污水中的陰陽離子控制，確保相應離子成功滲入水中，降低污水濃度，實現凈化目的。

四、膜技術在水處理中的發展趨勢

1.提高膜性能。膜性能作為膜技術應用的前提，應被重點關注，目前我國在膜技術應用的過程中，所使用的膜性能較差，不能充分有效發揮分離雜質的作用，使得水處理不能達到既定目標，因此在膜技術研究開發時應改善膜結構，增強膜性能，保證其能夠滿足正常使用需求。

2.提高膜材料制造工藝水平。膜材料是水處理膜技術的基礎，想要發展膜技術，首先必須在材料上有所突破，所以膜制造企業應當在膜材料的制造水平上不斷研發創新，不斷利用新的科學技術手段提高膜材料的品質，從而提高膜產品的性能，從目前膜技術的發展動態看，熱值相分離法制備偏氟乙烯中空纖維超濾膜是當前的發展趨勢，從長遠看來，研發具有使用壽命長、消耗小、抗腐蝕等特點的膜材料是未來膜材料的發展方向。

3.提高膜技術的應用水平。在未來水處理過程中應加強膜技術的使用推廣，使更多的水處理企業及地方政府認識到膜技術在水處理過程中的優點及作用范圍，在保證科學合理選擇水處理技術的基礎上，優先選用膜技術進行水處理。

五、結語

綜上所述，可以預見，隨著膜技術的發展，工業水處理問題也將迎刃而解，相信未來膜技術在污水處理方面將會發回愈來愈大的作用，并逐漸滲透到更多領域，更好的推動我國環保事業的可持續發展。

【參考文獻】

[1]王海峰.淺談環保工程水處理過程中的超濾膜技術應用[J].城市建設理論研究（電子版），2015，01（05）.

[2]韓立軍.基于化工污染處理中膜技術的應用[J].商品與質量，2015，09（05）.

[3]蔡曉璇.探究污水處理中膜處理技術的應用[J].建筑工程技術與設計，2017，05（25）.