浅谈膜技术在污水处理中的应用

李振赢

摘要:改革开放以来，随着我国社会主义市场经济的不断发展和城市化建设进程的不断加快，市场规模逐渐扩大，工业数量不断增多，化工污水等问题日益严峻，不仅严重破坏周围的生态环境，还进一步危害人们生命健康的安全。故此，加快对化工污水有效性、科学性、时效性处理技术的研发已成为现阶段化工企业的核心发展方向。鉴于此，主要以化工污水处理中的膜技术的应用为例，对其基本内容、应用现状和应用方法进行了深入探析，以加快膜技术在化工污水处理中的应用，为化工企业的发展奠定良好的基础。

关键词:化工污水;膜技术;技术应用

在当前城市发展中，污水处理已经成为了比较重要的一个问题，处理效果不理想，不仅会影响城市的正常运行，还可能使污染物质在环境中积累，进而需要提升污水处理水平，减少污染物的排放。在污水处理过程中，膜技术是一个很有效的方法，能去除污水中的很多污染物质，提高污水处理的出水效果。

1膜技术的概述

1·1膜分离技术的种类及特点

膜材料是指天然或经人工制备的具有选择透过性能的薄膜，主要用于对多组分液体或气体进行分离、分级、提纯或富集。根据膜过滤孔径，可划分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。反渗透成为海水淡化、超纯水制备的优先技术;纳滤也称为低压反渗透，常用于水的软化;超滤和微滤属于低压膜处理。

根据膜形状，可划分为平板膜、管式膜、卷式膜和中空纤维膜。中空纤维膜在水处理应用领域使用广泛;管式膜则可用于高固相含量、垃圾渗滤液等液体分离;平板膜近年在水处理应用中异军突起，如应用于膜生物反应器(MBR)。根据膜材质划分，分为无机膜和有机膜。有机膜一般由高分子材料加工制备而成，而无机膜具有耐高温、化学性质稳定等诸多有机高分子膜材料所不具备的性能，拥有广阔的应用前景。

1.2膜分离技术的工作原理

化工污水处理中应用到的膜主要是指具有选择透过性能的薄膜，即当两种或两种以上物质通过时，它能根据物质分子的某些性能和结构对其进行分离、提纯、浓缩，以确保产品的质量。

根据相关数据调查显示，当前企业应用的膜可分为固相、液相、气相，而膜技术中的膜结构既可以是均质的，也可以是非均质的，这对于企业膜技术分离效果的影响几乎可以忽略不计，但为最大程度地提高膜技术的分离质量和分离效率，膜技术中应用到的膜必须具有选择透过性。膜分离技术在应用过程中，其主要的工作原理分为如下两方面:一方面，此项技术是根据两种或两种以上混合物质质量、体积、大小、密度及几何形态的不同，可利用过筛的方式将其进行分离;另一方面，此项技术还根据混合物中物质化学性质的不同，通过采取有效的手段对物质进行分离。

一般来讲，混合物的溶解速度在一定程度上与物质进入膜内速度和扩散速度有直接联系，换言之，被分离物与膜材料之间化学性质越相近，差异性越小，物质的溶解速度越快，而混合物中物质的扩散速度除与物质的化学性质有关外，还与物质的分子量有着直接关联，即分子量越大，物质的扩散速度越快，透过膜所要的时间就越短，分离效率就越高。

2化工污水处理中膜技术的应用现状

在电势、浓度、压力的梯度下，利用混合物中各混合成分渗透性存在的差异，将混合物进行分离、提纯和富集是化工污水处理中膜技术应用的主要原理，自二十世纪六十年代初，膜技术被广泛地应用到化工企业的生产中，经过十几年来的不断实践和完善，膜分离技术在污水处理中的应用已逐渐成熟，在分离、浓缩、提纯、净化等多方面体现出了高效性、科学性、有效性和针对性等特征，在各类化工污水处理中表现出来较强的处理优势。而近年来随着工业化建设进程的不断加快，膜分离技术的应用在不断发展，倘若单独依靠其中一种膜技术手段，不仅不能有效地解决当前的污水问题，同时还有可能造成“膜污染”问题的产生，因此组合应用不同的膜技术，借助各种膜技术的优势是目前化工工业生产的重要发展方向。

3膜技术在污水处理中的应用

结合现阶段污水处理过程中膜技术的有效应用，其具体应用方法比较多，针对不同的污水可以采取不同的设置方法进行落实，能够在纺织污水、造纸污水、制药污水以及重金属污水等多个方面实现高效运用，最终提升其净化水平。当前膜技术在污水处理中应用比较广泛的具体处理方法有以下几种:

(1)微滤膜技术。该类膜技术的应用主要就是采用微孔精密过滤手段进行处理，促使其能够形成较为理想的固体微粒或者是细菌的过滤效果，实现该方面的有效净化。该处理方法主要借助于微滤膜进行设置，其能够截留0.1-1微米的颗粒，进而也就实现大分子物质的过滤净化，可以结合污水处理需求进行初步设置。在实际应用过程中，为了充分提升微滤膜应用效果，可以其它生化工艺联合使用，如AO+MBR工艺、AAO+MBR工艺，能高效的去除污水中的COD、脱氮除磷效果也比较好，由于不需要设置二沉池，投资建设也有了很大降低。

(2)超滤膜技术。对于污水的回收利用方面，超滤膜技术是一种比较常用的方法，超滤膜的净化强度高，能够实现对于0.001-0.02微米物质的过滤，进而也就能够更好提升其净化水平。超滤膜在污水处理领域应用较多的主要有平板膜及中空纤维膜两种形式。超滤膜还具备着浓缩的效果，也能够在实际污水净化中得到利用。

(3)反渗透技术。在污水处理过程中，借助于反渗透技术手段同样也能够表现出理想的作用价值，这种反渗透技术主要就是为了实现污水中离子以及小分子的截留，借助于水作为溶剂进行选择性渗透，实现有目的的分离净化，截留效率比较高，在当前很多污水处理厂回用中，超滤+反渗透工艺应用很多，处理效果也很理想。

（4）纳滤膜技术

超滤膜技术和反渗透膜技术在应用过程中，虽然在一定程度上能有效地完成对化工污水的处理，但却也存在一定缺陷，而纳滤膜技术的应用正是为了弥补上述两项技术应用中存在的缺陷。纳滤膜工艺具有分离性好，操作压力低，适合于化工废水的资源化处理，即在应用过程中，可有效实现对化工污水的深度处理，使其达到工艺废水的标准，从而实现废水的回用。

结束语

随着我国工业化进程的不断发展，化工企业污水排放量不断增加，化工污水等问题日益严峻，同时随着国家对污水排放标准的日趋严格，传统的污水处理技术已不能适应当前的需求。膜技术作为当前的一项高新技术，具有能耗低、空间占地小、净化能力强等优点，在化工污水处理方面具有广阔的发展前景。但是，根据相关数据调查显示，目前对于不同的化工污水，单一的膜技术处理通常不能有效地解决化工污水的根本性问题，还有可能会导致“膜污染”的产生，因此在“可持续发展”的政策方正指导下，化工企业在发展过程中需将多种膜技术进行有机结合，在最大程度发挥膜技术应用价值的基础上，实现将化工污水处理成本降至最低的目的，为整个化工行业的发展奠定可持续发展的基础。

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