膜處理技術(shù)在國(guó)內(nèi)水行業(yè)的應(yīng)用及前景
行業(yè)動(dòng)態(tài)
1 膜處理技術(shù)的概念和種類
1.1 膜處理技術(shù)的意義
膜技術(shù)是科技領(lǐng)域的新興項(xiàng)目，其主要作用是分離過(guò)濾溶液或者固體等。通過(guò)膜處理技術(shù)可以有效區(qū)分溶液中不同物質(zhì)的分子量，包括分離出液體中的雜質(zhì)，過(guò)濾濃縮型液體，達(dá)到提純效果。膜處理技術(shù)在飲用水處理領(lǐng)域非常實(shí)用，能夠有效解決傳統(tǒng)工藝在提煉純水中所遇到的問(wèn)題，膜工藝技術(shù)不但成本低，運(yùn)行管理與操作方面也是較為簡(jiǎn)單，在生活飲用水領(lǐng)域中創(chuàng)造了很高的地位，而膜處理技術(shù)也是現(xiàn)階段較具影響力的高新技術(shù)之一，其發(fā)展前景廣泛。尤其是近幾年來(lái)，針對(duì)膜滲析、膜電勢(shì)、膜擴(kuò)散定理以及滲透壓原理等方面的理論進(jìn)行研究和分析，促進(jìn)了膜技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。并在生物領(lǐng)域、食品領(lǐng)域、紡織領(lǐng)域等行業(yè)中打下良好的基礎(chǔ)，為生態(tài)環(huán)境與水資源開辟新道路。
1.2 膜處理技術(shù)的分類
在膜處理技術(shù)中，重點(diǎn)突出的幾種類型包括：反滲透膜技術(shù)、滲透蒸發(fā)膜技術(shù)、超濾膜技術(shù)、微濾膜技術(shù)、液體膜技術(shù)以及電極膜技術(shù)等，這幾種類型在各個(gè)領(lǐng)域應(yīng)用范圍較為普遍。不同種類膜技術(shù)應(yīng)用到不同的領(lǐng)域，具有一定的針對(duì)性。具體分類概述如下：
（1）反滲透膜技術(shù)：反滲透是一個(gè)過(guò)濾的過(guò)程，但滲透時(shí)需一定的壓力作為推動(dòng)力進(jìn)行擠壓。由于反滲透技術(shù)自身壓力有限，在分離溶液時(shí)選擇的液體壓力不能高于反滲透壓力，目的是將液體的溶劑有效擠壓到膜另一側(cè)。反滲透膜技術(shù)主要的特點(diǎn)是無(wú)污染、操作簡(jiǎn)單、選擇性強(qiáng)、方便維修、結(jié)構(gòu)實(shí)用、耗能量低等，是一項(xiàng)健康環(huán)保的技術(shù)之一。
（2）滲透蒸發(fā)膜技術(shù)：滲透蒸發(fā)是液體經(jīng)過(guò)滲透和蒸發(fā)后所分離的過(guò)程，通過(guò)滲透蒸發(fā)技術(shù)可以有效區(qū)分液體擴(kuò)散系數(shù)和溶解度。滲透蒸發(fā)膜技術(shù)的特點(diǎn)是設(shè)備上的資金投入和運(yùn)行費(fèi)用比較低，其發(fā)展空間有待提高。雖然在成本上節(jié)省了很多預(yù)算，但在各個(gè)領(lǐng)域中實(shí)際應(yīng)用的性價(jià)比不高。
1.3 膜技術(shù)處理的特點(diǎn)
在水質(zhì)方面，膜技術(shù)處理技術(shù)可以打造更安全可靠的水源，其操作方便簡(jiǎn)單，質(zhì)量有所保障。但在一定的壓力下，比如液體壓力大于反滲透壓力時(shí)，在飲用水領(lǐng)域就不適合運(yùn)用反滲透膜技術(shù)，因?yàn)樵谔峒冞^(guò)程中會(huì)影響飲用水的純度。同時(shí)去除水中對(duì)人體有益的離子，又稱無(wú)機(jī)離子，如果人類飲用這種水，對(duì)身體健康有很大危害，在水中有大量人體所需要的物質(zhì)，有益菌子被分離，就會(huì)影響人類身體健康。不同的膜技術(shù)由于處理程序不同，應(yīng)根據(jù)原水中有機(jī)物的含量選擇合理的膜技術(shù)，也可以通過(guò)實(shí)際操作得出的結(jié)論找出理想的處理方案。在常規(guī)凈水處理中所達(dá)到的效果不理想，而應(yīng)用膜處理技術(shù)可以達(dá)到人們想要的水質(zhì)效果，由此可以看出，膜技術(shù)在凈水處理中發(fā)展前景和發(fā)展空間大。主要特點(diǎn)：
（1）可減少甚至消除對(duì)化學(xué)藥劑的使用，避免二次污染。
（2）系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，可靠性與安全度較高，運(yùn)行簡(jiǎn)易，便于操作。
（3）對(duì)使用占地面積要求小，節(jié)約土地資源。
（4）有效提純，提升飲用水的純度，為人類健康提供保障。
2 膜技術(shù)在水處理中的應(yīng)用
2.1 膜技術(shù)在給水中的應(yīng)用
膜技術(shù)的發(fā)展對(duì)于給水帶來(lái)的便捷性是不言而喻的。一直以來(lái)，城市水資源的給水問(wèn)題一直是城市建設(shè)的巨大問(wèn)題，例如，我國(guó)為了緩解北京、天津等地區(qū)水資源緊張的問(wèn)題而進(jìn)行的南水北調(diào)工程，就是典型的解決給水問(wèn)題而進(jìn)行的水利工程，而發(fā)達(dá) 隨著膜技術(shù)的成熟，已經(jīng)成功利用膜技術(shù)解決城市或偏遠(yuǎn)地區(qū)的給水問(wèn)題。法國(guó)建設(shè)有 上較大的膜凈水廠，以膜技術(shù)為核心，通過(guò)膜技術(shù)來(lái)對(duì)城市廢水、地下水、工業(yè)水資源進(jìn)行處理，充分利用現(xiàn)有的水資源完成城市淡水的供應(yīng)，可以達(dá)到每天凈化34萬(wàn)立方米的水資源，保障的大城市的給水問(wèn)題。美國(guó)掌握著 上 性的膜處理水的技術(shù)，建設(shè)在美國(guó)科羅拉多州的膜法凈水廠，膜技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)反滲透凈化技術(shù)，可以過(guò)濾到水資源中的溶解性物質(zhì)，有效保證了水資源的安全性。隨著膜技術(shù)的成熟，在水資源處理技術(shù)方面相較于傳統(tǒng)的處理技術(shù)差距將越來(lái)越小，可以實(shí)現(xiàn)的以小的代價(jià)處理大量水資源，滿足城市給水的需求。
2.2 反滲透膜在飲用水處理的應(yīng)用
反滲透膜是當(dāng)前膜技術(shù)發(fā)展中應(yīng)用較多的一種膜技術(shù)，廣泛的應(yīng)用在飲用水處理當(dāng)中。反滲透膜利用的是生物細(xì)胞膜的原理，其本質(zhì)上是一層半透膜，具有選擇透過(guò)性，但是對(duì)于溶質(zhì)微粒較小的物質(zhì)不具備選擇透過(guò)性，當(dāng)半透膜兩段的液體具有不同的濃度時(shí)，在滲透壓的作用下，溶液會(huì)向滲透壓較高的一方的流動(dòng)，而反滲透膜可以在濃度較高的一方溶劑加入更大的壓強(qiáng)，就可以使得溶液向濃度較低的一側(cè)移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)反滲透的作用。反滲透膜應(yīng)用于飲用水處理當(dāng)中，依據(jù)反滲透膜的性質(zhì)，向需要處理的水資源施加壓強(qiáng)，利用反滲透膜處理的廢水當(dāng)中的微粒子，從而實(shí)現(xiàn)水資源的淡化處理，變?yōu)槿梭w可以應(yīng)用的純凈水資源，這種方法較于傳統(tǒng)法的化學(xué)沉降過(guò)濾處理方法具有較大的 性。一般為了保證水資源的 健康，必須采用超低壓反滲透膜處理的水資源才可以作為飲用水，同時(shí)為了保證飲用水的營(yíng)養(yǎng)，可以采取礦化的方法，制作出營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高的飲用水資源。
3 結(jié)語(yǔ)
膜分離技術(shù)以其原理簡(jiǎn)單，操作方便，能耗低，無(wú)污染，超強(qiáng)的凈化效果等優(yōu)點(diǎn)在水處理行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用和推崇。但是，作為一門新興的發(fā)展中的技術(shù)，成功的工業(yè)化的大規(guī)模的膜分離應(yīng)用仍然較少，多數(shù)分離技術(shù)還處于探索和研究中。其存在的主要問(wèn)題首先是膜污染、膜穩(wěn)定性；其次，膜組件的造價(jià)成本高。這兩個(gè)問(wèn)題限制了膜技術(shù)的在廢水處理中大規(guī)模應(yīng)用。
