1、膜分離技術(shù)簡(jiǎn)介

1.1 膜分離技術(shù)

所謂的膜分離技術(shù)，就是指由于分子水平的不同，分子粒徑不盡相同的混合物在通過半透膜時(shí)，會(huì)發(fā)生分離的現(xiàn)象，半透膜常常又稱為濾膜或者是分離膜，半透膜的膜壁上充滿了小孔，由于半透膜上膜壁孔徑的大小不同，可以將其分為：超濾膜、微濾膜、反滲透滲出膜、納濾膜等，膜分離采用錯(cuò)流過濾方式。膜分離技術(shù)具在有常溫下操縱、選擇性好、高效節(jié)能、無(wú)化學(xué)變化、無(wú)相態(tài)變化、在生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生污染等眾多特點(diǎn)，因此膜分離技術(shù)被廣泛應(yīng)用于生物制藥、發(fā)酵、植物提取、飲用水凈化、廢水處理、化工、除菌等多個(gè)領(lǐng)域。因?yàn)榉蛛x膜具有其獨(dú)特的機(jī)能和結(jié)構(gòu)，所以其在水資源再生以及環(huán)境保護(hù)等方面都可以發(fā)揮很大作用，并且在環(huán)境工程中，尤其是中水回用、廢水處理等方面有著非常大的作用，也可以說前景不可估量。

1.2 膜分離技術(shù)原理

膜分離技術(shù)完全不同與傳統(tǒng)的過濾，膜分離是一種物理過程，膜可以在分子范圍內(nèi)進(jìn)行分離，不需要添加任何分離劑。由于混合物不同的物理性質(zhì)如體積、質(zhì)量、幾何形狀等，可使用膜分離技術(shù)使混合物得以分離，并且由于其通過分離膜有不同的速度，也可以依據(jù)此將其分離。

2、廢水處理中對(duì)超濾膜分離技術(shù)的應(yīng)用

2. 1 超濾膜簡(jiǎn)介

所謂超濾，就是用壓力來(lái)驅(qū)動(dòng)，使膜得以分離的過程，其分離的篩選機(jī)理是，根據(jù)分子不同的大小及形態(tài)來(lái)進(jìn)行分離。約自1960年來(lái)，超濾技術(shù)發(fā)展地很快，從實(shí)驗(yàn)規(guī)模到工業(yè)單元操作技術(shù)，其發(fā)展速度之快，得以證明其眾多優(yōu)勢(shì)，如今，超濾技術(shù)已在醫(yī)藥、食品、高純水制備、工業(yè)廢水處理及生物技術(shù)工業(yè)等得到廣泛應(yīng)用；且電泳涂漆過程普遍被應(yīng)用于對(duì)工業(yè)廢水的處理方面，超濾將來(lái)有眾多的發(fā)展方向，如工業(yè)廢水處理以及城市污水處理等領(lǐng)域。

2.2 超濾膜在廢水處理中的應(yīng)用

（1）城市污水的處理。

現(xiàn)如今，隨著社會(huì)的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越重視環(huán)境質(zhì)量，但要使環(huán)境污染得以有效減少，就必須重視對(duì)生活污水的再利用，它也有著很重要的作用，并且，對(duì)生活污水再利用也可以有效解決水資源的短缺問題。對(duì)污水的處理，一般不只是用超濾，還需要聯(lián)合其他不同的處理方法進(jìn)行處理，對(duì)已經(jīng)過濾后的污水，可以用超濾技術(shù)進(jìn)行處理，但要想使得水的色度、濁度以及有機(jī)物進(jìn)一步降低，則要用到二級(jí)出水。由于造紙用水、循環(huán)冷卻水等對(duì)水質(zhì)要求不高，因此，超濾出水可用于此，也大大節(jié)約了水資源。

（2）含油廢水處理。

在石化行業(yè)以及機(jī)械行業(yè)中，其產(chǎn)生的含油廢水形式主要包括分散油、漂浮油和乳化油這三種，其中，分離難度最大莫過于乳化油。用化學(xué)法或電解破乳使油粒凝聚的費(fèi)用較高，而超濾就不需要破乳直接可將油水分離，特別適用于高濃度乳化油的處理和回收。在對(duì)乳化油廢水處理的過程中，會(huì)用到超濾技術(shù)，這是因?yàn)槌瑸V膜可以完全阻止油粒子的通過，而超濾膜卻能允許活性劑的透過，隨著濃度的增加，油粒子可以不斷粗?；?，然后成為漂浮油，就會(huì)浮在液面上，再用撇油裝置將其完全撇除。

（3）電泳涂漆水處理。

所謂的電泳涂漆，就是將底漆鍍?cè)诒?、汽車、摩托車等物件的殼體，在渡漆工作完成后，對(duì)浮漆處理，即需要用水漂洗，但是為了將洗出漆的損失降到最低，且為了達(dá)到工藝的要求，回收漆的工作必須將漆水進(jìn)行分離，而回收漆最高效的方法也用到超濾，經(jīng)該操作后漆就能返回漆槽，進(jìn)行回收再次利用，而清水也能繼續(xù)使用，這樣不僅使漆的利用率大大提高，而且對(duì)污水處理工作量也大大降低。

（4）洗毛水的處理。

洗毛水的產(chǎn)生主要來(lái)源于毛紡過程、皮毛加工這兩個(gè)方面，羊毛脂是洗毛水中的一種組成成分。對(duì)洗毛水的回收，也用到了超濾法，該方法不只是可以將廢水中的羊毛脂進(jìn)行回收，也可以將洗毛水回收。

3、納濾膜分離技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用

3.1 納濾膜簡(jiǎn)介

納濾膜是在近幾年來(lái)開始發(fā)展起來(lái)的，它一般運(yùn)用于分子量較低的污染物的分離中，它有著納米級(jí)的膜孔徑，并且是介于超濾膜與反滲透膜之間的一種具有創(chuàng)新性特點(diǎn)的分離膜，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)十分新穎，帶有多種電荷，其溶質(zhì)荷電狀態(tài)、荷電性能和相互作用在很大程度上影響著它的行為。

3.2 納濾膜在廢水處理中的應(yīng)用

3.2.1 含重金屬?gòu)U水的處理

在合金生產(chǎn)或是金屬加工工作結(jié)束之后，要對(duì)機(jī)器進(jìn)行清洗工作，結(jié)束之后我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，在清洗水中含有鐵、鋅、鎳等多種重金屬離子并且濃度十分高，出現(xiàn)這種情況時(shí)，我們可以選擇使用納濾膜技術(shù)，它不僅可以使清洗水中的重金屬離子的含量縮小到原來(lái)的1/10左右，而且還可以在濃縮的同時(shí)回收90%以上的清洗廢水，使廢水變得純凈，再次利用。除此之外，濃縮后的重金屬還可以再次回收利用，使價(jià)值翻倍，在條件允許的情況下，溶液中的其它不同的金屬納濾膜技術(shù)也可以分離。

3.2.2 造紙廢水的處理

在造紙廢水中，內(nèi)部含有的大部分有機(jī)物是帶負(fù)電的，但由于納濾膜帶有正電，因此在過納濾膜時(shí)很容易被截留，所以它對(duì)納濾膜不會(huì)產(chǎn)生太大的污染。相似的，用納濾膜技術(shù)處理含有多種有色化合物如硫酸木質(zhì)素等的廢水，既能去除90%以上的化學(xué)需氧量，而且與聚砜超濾膜相比，膜通量要高出三倍以上。

3.2.3 化學(xué)工業(yè)廢水的處理

在處理化學(xué)工業(yè)廢水的過程中，通常采用的方法是先濃縮，然后再進(jìn)行曝氣若是焚燒，由于濃縮鹽度較高的廢水時(shí)會(huì)對(duì)暖氣裝置或是焚燒爐造成很大的腐蝕，所以要特別注意盡可能最大程度上去除廢水中的鹽分。除此之外，許多大分子有機(jī)物不能降解，這也存在于廢水中，而納濾膜技術(shù)的使用可以有效解決出現(xiàn)的這些問題，納濾膜在將廢水中的大分子有機(jī)物濃縮的同時(shí)讓鹽分從中透過，從而達(dá)到分不同級(jí)別不同處理的效果。在濃縮之后，廢水的含鹽量變低，這就可以去曝氣，而透過液則可經(jīng)過生化處理之后變成對(duì)環(huán)境或是人體危害程度較小的排放液。

3.2.4 石油工業(yè)廢水的處理

在開采石油和煉制的過程中，產(chǎn)生的廢水含有多種無(wú)機(jī)鹽以及有機(jī)物等等，成分十分復(fù)雜。采用納濾膜技術(shù)可將原油產(chǎn)生的廢水分離成無(wú)油的鹽水相以及富油的水相，接下來(lái)在新鮮的供水中加入富油相，然后再進(jìn)行洗油工作，這樣既可以節(jié)約水資源，又可以回收原油。部分石油工業(yè)廢水中含有大量的酚類物質(zhì)，這類物質(zhì)有很強(qiáng)的毒性，在經(jīng)過脫除之后才能排放，而納濾膜技術(shù)正好可以解決這個(gè)問題，它脫除酚的效果特別好，可以達(dá)到95%以上，而且在成本相同的情況下，可以更高效地脫除石油工業(yè)廢水中的鈦、汞、鎳等重金屬離子。

4、液膜分離技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用

4.1 液膜簡(jiǎn)介

液膜是以液體為材料的膜，可以分為支撐液膜以及乳狀液膜兩種。液膜模擬生物膜的結(jié)構(gòu)特征，通常由表面活性劑、流動(dòng)載體和膜溶劑這三種物質(zhì)組成。它利用生物學(xué)上的選擇透過性原理，膜兩側(cè)溶質(zhì)的濃度差是其進(jìn)行傳質(zhì)的動(dòng)力。液膜分離的過程從實(shí)質(zhì)上來(lái)說是萃取與反萃取的相互結(jié)合，其分離的機(jī)理有許多種，其中包括有載體的非離子型和離子型液膜的遷移作用以及無(wú)載體液膜的化學(xué)反應(yīng)、吸附和萃取。

4.2 液膜在廢水處理中的應(yīng)用

（1）處理含酚類物質(zhì)的工業(yè)廢水時(shí)，采用液膜法可以提高除酚率，而且使用時(shí)操作簡(jiǎn)便，流程簡(jiǎn)單，還可處理各種濃度的含酚類物質(zhì)的廢水。有許多學(xué)校或是相關(guān)研究人員做過多次實(shí)驗(yàn)，反復(fù)證明了液膜處理技術(shù)有很強(qiáng)的去酚效果，可達(dá)99.5％以上，并且還可以循環(huán)利用油相。目前，我國(guó)液膜技術(shù)的使用范圍越來(lái)越廣，除酚效果也越來(lái)越好，也在逐漸進(jìn)入工業(yè)應(yīng)用階段。

（2）分離工業(yè)廢水中的無(wú)機(jī)酸或是有機(jī)酸，美國(guó)某學(xué)校的教授做了關(guān)于用液膜技術(shù)除去廢水中的有機(jī)酸成分的實(shí)驗(yàn)，研究結(jié)果也表明，液膜處理技術(shù)可以除去95%左右的有機(jī)酸成分，在剩余物中間甲酚含量較多。

5、結(jié)束語(yǔ)

依據(jù)上述說明，我們可以大膽的預(yù)料，隨著相關(guān)政策法規(guī)的不斷鼓勵(lì)、成本的降低以及技術(shù)的日趨成熟等，在工業(yè)廢水的處理中，膜分離技術(shù)將會(huì)越來(lái)越受歡迎，應(yīng)用上也更加普及。（來(lái)源：河南省正大環(huán)境科技咨詢工程有限公司）