水處理膜技術發展現狀及趨勢分析

張勇

中鐵十八局集團有限公司勘察設計院濟南分公司 山東濟南 250000

1 水處理膜技術原理

1.1 超濾原理

超濾原理實際上就是創造出一個可以允許其他物質通過但雜質經過困難的膜，要想順利的實行這種原理，最好創建一個高壓的環境，這樣才可以把物質隔離出來。在科學技術的持續發展下，超濾膜技術水平也取得了大幅度的增長，如今此項技術早就從之前的單層膜演變成了多層膜，合理的增強了其實用性。另外，超濾膜技術已經完全實現了分離液體中雜質的目的，讓干凈的物質成功的從膜中通過，到達膜的另外一邊。

1.2 微透過原理

通常情況下，能夠成功地透過濾膜的物質都代表著具有無污染較為純凈的性質，一般將此類原理稱作微透過原理。而且超濾膜技術自身就具有凈化能力，可以將大多數的粒狀物清除掉，進而提升水的品質，同時，這種技術還能把水里具有的有害物質排除在外，進一步增強飲用水的安全性。所以，超濾膜技術被越來越多的人所青睞，從而被普遍的使用到了水環境污染治理與淡化海水等環節的工作中。

2 水處理膜發展現狀

雖然我國研發水處理膜技術的時間較短，但是仍舊取得了較為理想的成果。如上海和北京等膜生產企業，研發了多種新型水處理膜，如平板膜、復合反滲透膜及中空纖維膜等。在水處理場景增多，水污染治理標準升級的趨勢下，水處理膜技術在水處理領域有良好的發展前景，技術需求增多，需要受到行業工作者的重視。同時，我國膜生產企業在膜制備和膜應用方面有所突破：在膜制備中，時代沃頓創新膜制造工藝，研發了抗氧化性及抗污染性較強的反滲透膜，在無菌飲用水以及藥品生產領域應用廣泛，解決了傳統反滲透膜存在的污染問題；某膜生產企業將PVC 合金作為中空纖維膜的制造材料，配合熱致相分離法，增強中空纖維膜的生產效益；山東某研究設計院利用膜生物反應器技術，研發了中控平板式陶瓷膜，該膜具有強度大、穩定性高及可再生使用等優勢，改善了傳統平板膜或中空纖維膜存在的應用問題。在膜應用中，應用場景包括海水淡化、純水制備、工業廢水處理、生活污水處理等，不同應用場景對水處理的要求有所差異，膜生產企業需對水處理膜的性能進行優化，使其更符合水處理要求。目前常見的膜應用技術為集成膜分類技術，包括雙膜法、全膜法等。某膜生產企業引進雙膜法及全膜法，或者將膜材料和其他水處理設備配合使用，如膜生物反應器等，可以提升水處理膜的應用效果。其中，雙膜法是指同時應用反滲透膜與超濾膜、微濾膜，可實現深度脫鹽，提高進水水質，在工業廢水處理及污水回用的應用廣泛；全膜法是指配合應用兩種以上的水處理膜，可強化污染物去除效果，提高水回收率，在超純水制備中應用廣泛；膜生物反應器是指將水處理膜和傳統水處理工藝配合使用，可降低水處理工藝的能耗，提高出水水質。

3 水處理膜技術發展趨勢

3.1 創新水處理膜生產工藝

在水處理膜技術應用中，處理效果的關鍵在于膜材料。在未來的發展中，企業需創新水處理膜生產工藝，在保障水處理膜功能的前提下，增強水處理膜的性能，延長水處理膜的使用壽命，降低生產能耗，實現環保綠色生產。以熱致相分離法為例，膜生產企業在聚偏氟乙烯中空纖維超濾膜制作中，應用熱致相分離法，通過高速的熱交換，提升高分子溶液的分相效率，可避免膜液參與凝膠化，提升生物膜的孔隙率，使水處理膜的性能更優異。

3.2 提升水處理膜性能

第一，抗污染性能，水處理膜應用時，普遍存在污染物堵塞問題，影響其滲漏效果，膜生產企業需增強水處理膜的抗微生物繁殖能力，保障水處理效果；第二，膜通量，該性能與水處理膜的處理效率聯系密切，還會影響水處理膜的使用壽命，可通過孔徑有效分布率、理化穩定性的提升，加大膜通量；第三，機械強度，部分水處理場景的條件較為惡劣，如高壓、高溫或者重物拉伸等，膜生產企業需增強水處理膜的機械強度，使其適用于多種惡劣應用場景。

3.3 拓展水處理膜的應用

水處理膜生產及性能優化的目的在于提升水處理效果，拓展水處理膜的應用是未來的發展重點，膜生產企業及研發機構需提升水處理膜的實踐效益，針對不同的水處理場景，研發適用的水處理膜，提升水處理水平。比如，針對水處理中的鹽和重金屬雜質，可研發微濾膜；針對水處理中的酸性 / 堿性液體，可研發耐高濃度酸堿的生物膜；針對高溫水處理，可研發耐高溫的生物膜；針對水處理中的有機物雜質，可研發超濾膜；針對含油廢水的處理，可研發反滲透膜等[1]。同時，水處理人員可配合應用多種水處理膜，將生物法與膜法配合使用，整合水處理膜的性能，增強水處理效果，降低膜法水處理的能源損耗，實現水處理中的資源最大化利用。

例如：在2018年對某電鍍廠污水進行檢查時，發現排出的污水中含有鉻、鋅、銅、鎳、鎘等重金屬離子以及酸、堿、氰化物等具有很大毒性的雜物，直接排入到河道，使電鍍廠周邊水體污染加劇，并且在自然環境當中，電鍍廢水往往很難自行降解。因此，對企業做出停業整頓，要求企業應用超濾膜技術將重金屬離子分離出來，從而實現廢水的有效治理，通過停業整改后，超濾膜技術的應用可以有效的降解電鍍廠的污水，達到了排放要求，對于環境保護工作有著非常重要的作用。

4 結語

綜上所述，隨著水處理膜技術的發展，水處理的效果有很大提升，相關專家需加強水處理膜技術的研發。通過本文的分析可知，在未來的水處理膜技術發展中，相關人員需創新水處理膜生產工藝、提升水處理膜性能，拓展水處理膜的應用，提升水處理效果及質量，促進水資源的最大化利用。