工业水处理中膜分离技术的应用研究

索占滨

摘要：在科学技术不断发展的今天，膜分离技术的水平也得到了提高，逐渐在分离科学中显露头角。对工业产生的废水进行处理是膜分离技术的主要应用渠道，该技术对废水进行过滤收集其中的有用物质，不但可以使废水的利用程度得到提高，而且可以使工业用水的污染程度得到降低，在工业的可持续发展中具有十分重要的意义。近来几十年的发展中，在分离净化技术上膜分离技术是一种新型的清洁生产技术，它不仅在操作工艺上相对简单，更是一种绿色环保的分离净化技术，它不仅能将工业废水得以很好的净化，又能将工业废水中的有用物质进行回收，所以在我国的工业水处理中，膜分离技术已经发挥着重要的作用。

关键词：工业水处理;膜分离技术;应用

膜分离作为一种高效节能的新型分离技术，越来越受到了人们的关注和使用，在多个工业和轻工业的领域发挥着举足轻重的作用。最初的膜分离技术是由于人们对海水淡化的需求而产生的，然后逐步的得到了多个领域研究者的重视，发展出了高效的膜分离技术。膜分离技术发展至今，陆续的融入了越来越多的科学手段，但与当代工业发展的需求相比，还有着许多的缺点和不足，督促着當代膜分离技术的研究者去研究出更多性能的半透膜，并提高膜分离相关的技术水平，更好的对工业污水进行优质的处理。

一、膜分离技术特点

1、经过膜分离技术处理的水质量好，新型的膜分离技术在处理微米级的物质的基础上，已经达到了处理纳米级物质的程度。因此目前的膜分离技术可以将工业水中的毒性、色度及嗅味等进行去除的同时，还能去除工业水中的细菌、病毒等。

2、膜分离技术在工业水处理的过程为吸附→吸收→萃取。在这过程中的能耗相对较低，而且在低温状态下也能进行水分离，分离出来的物质经过冷却或者加热后能耗都很低。

3、膜分离技术分离出来的工业水的水质相对稳定。这是由于膜分离技术设备自身携带的运动部件、工作环境、日常维护都属于相对稳定的状态，操作性简单和可靠度高也是膜分离技术能够可靠稳定分离水的技术保障，尤其是膜材料的选择决定了水质的好坏。

4、膜分离技术的工作效率经过近年来的技术革新之后，已经具有了前所未有的改进，例如对常用设备的改进，现在膜的面积已经较小，而且可以实现生产工艺中直接灌输的技术。与传统的分离技术比较，技术含量更高，无需添加化学药剂，符合绿色环保的生产要求。

二、工业水处理中膜分离技术存在的问题

1、膜分离中半透膜技术应用差。膜分离技术主要是根据半透膜的选择透过性，来将混合物进行物质的分离，从而达到回收物质进行循环利用的目的。然而，当前我国膜分离技术在研究中，还有着半透膜技术应用差的问题，影响工业应用中水处理的质量和效率。由于技术水平的限制，当前研究出的半透膜种类较少，相关的性能单一，无机膜中只有微滤和超滤级别的膜，尽管在应用上比较广泛，但也制约了膜分离技术在更多工业领域中的开发和使用。并且膜技术水平的不足，导致半透膜在工业污水处理中抗污染的性能差，极易导致半透膜在过滤中发生膜孔堵塞，降低半透膜的分离能力，造成半透膜的损坏，影响水处理工作的顺利进行。同时，技术水平是膜分离科学长远发展的基础，一旦技术水平落后，会影响半透膜的使用性能和使用寿命，增加工业生产的投入成本，影响企业的经济效益和生态效益。

2、膜分离中反渗透技术水平低。反渗透技术是膜分离技术中的重点，在近几十年中得到了飞速的发展，并在工业领域的方方面面都得到了合理的应用，然而，就当前反渗透技术的发展水平来看，还有着上升的空间。反渗透技术在工业污水处理的工作中有着高效、节能的优点，但技术水平的问题，导致渗透过程中易发生浓差极化的现象，从而使污水向相反的方向渗透，阻碍渗透的效果，并且反渗透过程需要装置向渗透膜加压，来浓缩处理污水，而装置的技术含量低，易在渗透过程，影响渗透膜的浓缩效率。同时，我国的反渗透技术与国际相比，技术水平还存在差距，导致渗透膜和渗透装置需要进口，增加了污水处理的成本，并且反渗透过程中需要专业的技术人员进行操作，相应的渗透膜也需要后续的处理。因此，推动反渗透技术水平的发展迫在眉睫。

3、膜分离中过滤分离技术落后。膜分离技术根据膜孔径的不同，将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜，三种膜分离技术用来分离、提纯和澄清不同分子大小的物质，在工业生产中应用广泛。然而，当前的超滤、微滤和纳滤膜系统还存在着技术落后的问题，影响工业水处理过程的效率。在工业生产中，污水中的成分和浓度不同，而过滤分离技术的水平问题，将会导致不同的污水处理标准下，水质中残留物的浓度和质量不达标，给工业污水处理工作带来困难，并且工业废水中有部分有用的物质，通过三种过滤分离技术来陆续进行回收，一旦技术不过关，将导致物质的截留率不尽人意，增加不必要的浪费，并影响整个污水处理过程的质量。微滤、超滤和纳滤膜分离技术是膜分离技术中的重点，三者过滤分离技术的落后，对膜分离技术的整体发展和工业水处理的工作有着严重的影响。

三、膜分离技术在工业水处理的应用

1、加快膜技术的科学研究。膜分离技术作为本世纪最伟大的应用技术之一，半透膜科学的研发和使用，是众多科学领域和工业领域快速发展的基础。当代的膜分离技术工作者务必要加快膜技术的科学研究，增加半透膜的使用性能，拓宽膜分离的应用领域。在工业生产中，污水处理一直是社会关注的重点，膜分离技术水平的提高，会增加污水处理的质量和效率，对重金属离子、有毒物质和细菌实现更有效的分离，在回收有用物质的同时，降低工业用水的污染程度。并且膜科学的进步，会提高半透膜的性能，相应的增加半透膜在污水处理中的适用性及其使用寿命，减少工业对污水处理的成本投入，增加经济效益。同时，随着越来越多新型材料的研发和合成，膜科学的工作者务必要加大研究的力度，将更多的新型材料加入到半透膜的膜材料中，研究出具有更多选择透过能力的半透膜，提高我国膜科学技术在国际上的竞争能力。

2、推动反渗透技术的发展。反渗透技术作为如今最先进、最节能、最有效的膜分离技术，在工业污水的处理中受到广泛的应用，纵观当代中国反渗透技术的发展现状，与国际水平相比，还有成长的空间。当代的反渗透技术研究者务必要加大资金和技术的投入力度，完善反渗透过程中的技术漏洞，减少浓差极化的现象的发生几率，提高渗透的效果和浓缩效率，并且优化反渗透装置的结构，增加技术含量，在污水处理时保证技术人员操作得当，相关的压力指数符合渗透要求，从而提高装置的效率和渗透膜的使用寿命。同时，加快反渗透技术的科学研发，降低能耗，提高溶质的脱除率，并提高反渗透装置的元件使用性能的和清洗效率，以保证渗透系统持续稳定的进行污水处理工作，相关的研发人员还要引进国外先进的反渗透技术和理论，结合我国工业水处理的具体情况，研发出适合工业污水处理的低价反渗透装置，以增加工业水处理的经济效益。

3、提高过滤分离技术水平。随着膜分离技术的发展，多种分离工艺因性能差别被细分，微滤、超滤和纳滤膜分離技术作为当代工业生产中应用的重点，相关的技术水平问题应该引起研究者足够的重视。技术水平永远是制约微滤、超滤和纳滤膜系统，分离、过滤、澄清和提纯效率和质量的主要因素，相关的研究人员要加快技术的升级，提高微滤分离技术对微米级的微粒和细菌的截留率，增加微滤膜的吸附能力，保证污水中大颗粒的杂质得到高效的处理。并提高超滤分离技术浓缩和净化的能力，加快超滤系统的更新换代，增加超滤分离技术的优势，从而有效的对工业污水进行澄清处理，同时，纳滤分离技术的前景广阔，一旦技术得到突破，将有效的提高污水中无机盐和小分子有机物分离的效率，并在水处理领域中发挥出巨大的作用。膜分离技术在工业水处理中的应用，减小了工业用水的污染程度，并节约了部分有用的资源，对当代中国的可持续发展具有重要的意义。

在工业生产过程中膜分离技术的应用是不可或缺，在处理工业污水的整体过程中具有重要的意义。因此，膜分离技术的研究者不但要加快膜技术的科学研究，同时需要推动反渗透技术的发展，对制膜工艺的水准也需要提高，最重要的是提髙微滤、超滤、纳滤的技术水平，这样才能在工业生产过程中更多地发掘膜分离技术地应用，保证该技术发挥出最大的应用价值。

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