水處理膜技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢分析

張勇

中鐵十八局集團有限公司勘察設(shè)計院濟南分公司 山東濟南 250000

1 水處理膜技術(shù)原理

1.1 超濾原理

超濾原理實際上就是創(chuàng)造出一個可以允許其他物質(zhì)通過但雜質(zhì)經(jīng)過困難的膜，要想順利的實行這種原理，最好創(chuàng)建一個高壓的環(huán)境，這樣才可以把物質(zhì)隔離出來。在科學技術(shù)的持續(xù)發(fā)展下，超濾膜技術(shù)水平也取得了大幅度的增長，如今此項技術(shù)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(shù)已經(jīng)完全實現(xiàn)了分離液體中雜質(zhì)的目的，讓干凈的物質(zhì)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(zhì)都代表著具有無污染較為純凈的性質(zhì)，一般將此類原理稱作微透過原理。而且超濾膜技術(shù)自身就具有凈化能力，可以將大多數(shù)的粒狀物清除掉，進而提升水的品質(zhì)，同時，這種技術(shù)還能把水里具有的有害物質(zhì)排除在外，進一步增強飲用水的安全性。所以，超濾膜技術(shù)被越來越多的人所青睞，從而被普遍的使用到了水環(huán)境污染治理與淡化海水等環(huán)節(jié)的工作中。

2 水處理膜發(fā)展現(xiàn)狀

雖然我國研發(fā)水處理膜技術(shù)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(chǎn)企業(yè)，研發(fā)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(shù)在水處理領(lǐng)域有良好的發(fā)展前景，技術(shù)需求增多，需要受到行業(yè)工作者的重視。同時，我國膜生產(chǎn)企業(yè)在膜制備和膜應(yīng)用方面有所突破：在膜制備中，時代沃頓創(chuàng)新膜制造工藝，研發(fā)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(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，解決了傳統(tǒng)反滲透膜存在的污染問題；某膜生產(chǎn)企業(yè)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(chǎn)效益；山東某研究設(shè)計院利用膜生物反應(yīng)器技術(shù)，研發(fā)了中控平板式陶瓷膜，該膜具有強度大、穩(wěn)定性高及可再生使用等優(yōu)勢，改善了傳統(tǒng)平板膜或中空纖維膜存在的應(yīng)用問題。在膜應(yīng)用中，應(yīng)用場景包括海水淡化、純水制備、工業(yè)廢水處理、生活污水處理等，不同應(yīng)用場景對水處理的要求有所差異，膜生產(chǎn)企業(yè)需對水處理膜的性能進行優(yōu)化，使其更符合水處理要求。目前常見的膜應(yīng)用技術(shù)為集成膜分類技術(shù)，包括雙膜法、全膜法等。某膜生產(chǎn)企業(yè)引進雙膜法及全膜法，或者將膜材料和其他水處理設(shè)備配合使用，如膜生物反應(yīng)器等，可以提升水處理膜的應(yīng)用效果。其中，雙膜法是指同時應(yīng)用反滲透膜與超濾膜、微濾膜，可實現(xiàn)深度脫鹽，提高進水水質(zhì)，在工業(yè)廢水處理及污水回用的應(yīng)用廣泛；全膜法是指配合應(yīng)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(yīng)用廣泛；膜生物反應(yīng)器是指將水處理膜和傳統(tǒng)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(zhì)。

3 水處理膜技術(shù)發(fā)展趨勢

3.1 創(chuàng)新水處理膜生產(chǎn)工藝

在水處理膜技術(shù)應(yīng)用中，處理效果的關(guān)鍵在于膜材料。在未來的發(fā)展中，企業(yè)需創(chuàng)新水處理膜生產(chǎn)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(chǎn)能耗，實現(xiàn)環(huán)保綠色生產(chǎn)。以熱致相分離法為例，膜生產(chǎn)企業(yè)在聚偏氟乙烯中空纖維超濾膜制作中，應(yīng)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(yōu)異。

3.2 提升水處理膜性能

第一，抗污染性能，水處理膜應(yīng)用時，普遍存在污染物堵塞問題，影響其滲漏效果，膜生產(chǎn)企業(yè)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(lián)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(wěn)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(chǎn)企業(yè)需增強水處理膜的機械強度，使其適用于多種惡劣應(yīng)用場景。

3.3 拓展水處理膜的應(yīng)用

水處理膜生產(chǎn)及性能優(yōu)化的目的在于提升水處理效果，拓展水處理膜的應(yīng)用是未來的發(fā)展重點，膜生產(chǎn)企業(yè)及研發(fā)機構(gòu)需提升水處理膜的實踐效益，針對不同的水處理場景，研發(fā)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(zhì)，可研發(fā)微濾膜；針對水處理中的酸性 / 堿性液體，可研發(fā)耐高濃度酸堿的生物膜；針對高溫水處理，可研發(fā)耐高溫的生物膜；針對水處理中的有機物雜質(zhì)，可研發(fā)超濾膜；針對含油廢水的處理，可研發(fā)反滲透膜等[1]。同時，水處理人員可配合應(yīng)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(xiàn)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(fā)現(xiàn)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(huán)境當中，電鍍廢水往往很難自行降解。因此，對企業(yè)做出停業(yè)整頓，要求企業(yè)應(yīng)用超濾膜技術(shù)將重金屬離子分離出來，從而實現(xiàn)廢水的有效治理，通過停業(yè)整改后，超濾膜技術(shù)的應(yīng)用可以有效的降解電鍍廠的污水，達到了排放要求，對于環(huán)境保護工作有著非常重要的作用。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著水處理膜技術(shù)的發(fā)展，水處理的效果有很大提升，相關(guān)專家需加強水處理膜技術(shù)的研發(fā)。通過本文的分析可知，在未來的水處理膜技術(shù)發(fā)展中，相關(guān)人員需創(chuàng)新水處理膜生產(chǎn)工藝、提升水處理膜性能，拓展水處理膜的應(yīng)用，提升水處理效果及質(zhì)量，促進水資源的最大化利用。