超濾膜技術在水處理中應用及前景1:飲用水處理20世紀末,因為水環境污染加劇,以及水質檢測技術發展,出現了很多新水責問題,如賈第蟲和隱孢子蟲(兩蟲)問題、水蚤及紅蟲問題、藻類污染加劇及臭味和藻毒素問題、水生物穩定性問題等。為此,世界各國都對飲用水制訂了更多指標項目(100多項)和更嚴格水質衛生標準,中國衛生部新《生活飲用水衛生標準》(GB5749—)將于年全方面推行,檢測指標由35項增至106項,但用常規處理(第一代飲用水技術)加臭氧—活性炭深度處理(第二代飲用水技術)已不能滿足要求了,故超濾膜技術被引用,被稱之為第三代飲用水技術。超濾通常能去除水中包含水蚤、藻類、原生動物、細菌甚至病毒在內微生物,與第二代處理工藝結合能充足發揮各工藝優點,對水中致病微生物、濁度、天然有機物、微量有機污染物、氨氮等都有很好處理效果,從而滿足大家對水質越來越高要求。2:廢水處理據超濾膜各項特點,不管在生活污水還是在工業廢水中都得到廣泛應用。這是因為它含有以下優點:(1)對雜質去除效率高,產水水質大大好于傳統方法;(2)根本消除或者大大降低化學藥劑使用,避免二次污染;(3)系統易于自動化,可靠性高。運行簡易,設施只有開啟,關閉兩檔;(4)占地面積要求小;(5)與常規水處理系統費用相當生活污水經過超濾使處理水質變好從而進行回用,而工業廢水中因為通常技術不能達標,采取超濾技術能充足處理廢水。2.1生活污水處理城市污水處理廠廢水,可采取膜生物反應器(MBR)技術進行處理,處理后水質很好,可用于中水回用,且反應器占地面積小,設備投資低。可廣泛應用于小區中水回用。2.2含油廢水處理含油廢水存在狀態分三種:浮油、分散油、乳化油。前兩種較輕易處理,可采取機械分離、凝聚沉淀、活性炭吸附等技術處理,使油分降到很低。但乳化油含有表面活性劑和起一樣作用有機物,油分以微米級大小離子存在于水中,重力分離和粗粒化法都比較困難。超濾膜能達成目,它使水和低分子有機物透過膜,從而實現油水分離。比如,油田含油廢水中通常油量為100～1000mg/L,超出國家排放標準(<10mg/L),故排放前必需進行除油處理應用中空纖維超濾技術,在操作壓力為0.1MPa,污水溫度40℃時,膜透水速度可達60～120L/(m2·h),可將原油200～1000mg/L廢水處理后達成環境排放標準。2.3食品工業廢水處理食品工業中牛奶、飲料、淀粉、酵母、豆腐、肉類等加工過程中形成廢水,含有大量蛋白質、淀粉、酵母、乳糖及脂肪等,都有一定回收價值,而這類廢水中BOD和COD又較高,會對環境造成污染。用通常生化法較難處理,且無法回收其中有用物質,用超濾法能夠實現回收利用又達成凈化廢水目。如采取中空纖維和管式超濾裝置處理蟹加工廢水時,入口壓力采取0.18MP,出口壓力采取0.12MP,濃縮倍數可達十倍,20L廢水濃縮液經離心干燥可取得180g干燥固體、含40%蛋白質和23%～45%脂肪。2.4電鍍廢水電鍍廢水用水量高,其中氰化物、六價鉻、鎳、銅、鋅、鎘等重金屬離子含有很強毒性,對人、動物和農作物等都會造成嚴重危害。電鍍廢水特點是可生化性小,且里面金屬離子難以被微生物吸收。現在中國外治理電鍍廢水使用技術中,利用鐵氧化法處理電鍍廢水,即使原料方便和價廉,不過出水色感差、污泥量大。利用電解法處理電鍍廢水,處理效果即使很好,不過投資較大、耗電較多,處理成本持高不下。采取超濾膜和反滲透膜連用能夠使鍍鎳廢水中電導率、鎳、硝酸鹽和總有機碳去除率分別為97%,99.8%,95%和87%,經過超濾膜作為預處理,反滲透膜污染顯著降低,而且反滲透膜通量能提升30%～50%。2.5造紙廢水處理造紙廢水處理堿回收中應用最多是燃燒法堿回收,此種方法不僅不經濟,還沒有對有用物質進行回收。超濾應用于造紙廢水中,關鍵是對一些成份進行濃縮并回收,而透過水又重新返回工藝中使用,關鍵回收物質是磺化木質素,它能夠再返回紙漿中被在利用,這么就能發明較大環境效益和經濟效益。3:海水淡化海水淡化技術經過半個世紀發展,從技術上已經比較成熟,大規模地把海水變成淡水已經在世界各地出現。現在關鍵海水淡化方法有反滲透(SWRO)、多級閃蒸(MSF)、多效蒸發(MED)和壓汽蒸餾(VC)等,而適適用于大型海水淡化方法只有SWRO、MSF和MED。即使現有淡化容量70%是蒸餾法,關鍵是多級閃蒸,但多年來這種局面正在改變,反滲透法以其低投資費和低能耗快速擴大市場。從19世紀60年代膜技術被用于處理這些國家缺水問題,但很多反滲透海水淡化系統面臨著膜污染嚴重問題,關鍵因為反滲透系統傳統預處理方法無法提供可靠入水水質。所以,絕大多數淡化工廠,在遠遠低于其設計出水量情況下工作,造成制水成本居高不下。中國外多個膜法海水淡化工程實際運行情況表明,超濾系統能夠有效控制海水水質,為反滲透系統提供高質量入水。4:結語在國際中,超濾膜技術已得到了廣泛應用。近10年來,中國超濾膜技術有了很大進展,但與國外產品相比差距仍然很大。問題關鍵表現在:生產現代化、產業化程度低,原料不規范,工藝參數未嚴格控制,產品質量不穩定;膜品種少,應用范圍小。所以只要我們要加強研發能力,努力推進膜技術產業發展,依靠科技進步,提升產品質量,降低成本,增加品種,擴大應用面提升膜技術應用工藝設計、系統成套能力,膜制備和膜組件水平,擴大膜品種及相關機電產品,就能使中國超濾膜得到廣泛發展,在水處理領域中發揮更大作用。膜技術是一門嶄新跨學科實用技術,膜分離過程是一個無相變、低能耗物理分離過程,含有高效、節能、無污染、操作方便和用途廣等特點。半個世紀以