凈水處理中膜技術(shù)應(yīng)用研究進展

路曉峰 梁森

摘 要：在過去一段時間內(nèi)，我國在發(fā)展過程中盲目追求經(jīng)濟利益，忽視了對環(huán)境的保護，導(dǎo)致水資源受到了一些污染，對民眾的健康造成了極大的威脅。在當(dāng)前形勢下，民眾的健康意識出現(xiàn)了較為明顯的變化，飲水安全受到了較高的關(guān)注，這種情況下，凈水處理行業(yè)迎來了新的發(fā)展機遇。但是值得注意是，現(xiàn)階段我國凈水處理工作模式較為落后，與國外還存在著較大的差距，膜技術(shù)的應(yīng)用水平較低，工作開展情況并不理想，且成本較高。因此，研究分析凈水處理中膜技術(shù)應(yīng)用有著較強的現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞：膜技術(shù);凈水處理;膜污染

引言：目前，我國發(fā)展過程中逐漸認識到了凈水處理的重要性，并積極在該工作中嘗試應(yīng)用膜技術(shù)，但是由于膜技術(shù)的應(yīng)用時間較短、相關(guān)經(jīng)驗缺乏，我國膜產(chǎn)品與工藝與發(fā)達國家存在著不容忽視的差距，這種情況下，膜技術(shù)在凈水處理中的應(yīng)用受到了一些限制。本文從凈水處理中膜技術(shù)的發(fā)展情況和應(yīng)用現(xiàn)狀入手，詳細分析了膜污染機理、處理工藝及抗污染膜材料開發(fā)，以期能夠為膜技術(shù)的開發(fā)及其在凈水處理中的應(yīng)用指明方向。

一、凈水處理中膜技術(shù)發(fā)展情況和應(yīng)用現(xiàn)狀

膜技術(shù)在凈水處理中的應(yīng)用最早出現(xiàn)在發(fā)達國家，經(jīng)過長時間的發(fā)展，其已經(jīng)形成了較為成熟的膜產(chǎn)品及工藝體系，而且其對膜材料及膜產(chǎn)品研發(fā)工作的投入仍在不斷增加。現(xiàn)階段，我國凈水處理中膜技術(shù)的應(yīng)用水平較低，這種情況下，國外企業(yè)在我國水處理膜市場競爭中占據(jù)了較為有利的地位，對我國膜產(chǎn)品企業(yè)的發(fā)展造成了極大的負面影響。目前，世界上水處理膜技術(shù)及產(chǎn)品較為成熟的國家主要有美國、日本、奧地利、荷蘭等。我國水處理膜技術(shù)的發(fā)展時間較短，但是發(fā)展速度較為迅速，各個企業(yè)在發(fā)展過程中逐漸形成了自身的特點，并在水處理膜市場中搶占了一部分份額[1]。目前，我國膜產(chǎn)品主要包括反滲透膜、平板膜、中空纖維膜等，與國外發(fā)達國家之間的差距正在不斷縮小。

現(xiàn)階段，我國膜技術(shù)在水處理方面的應(yīng)用主要在工業(yè)廢水處理及生活污水處理等方面，具體應(yīng)用到的膜技術(shù)工藝包括反滲透、納濾、超濾、微濾等。近幾年，國家對水處理工作的關(guān)注度越來越高，并不斷完善相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，這種情況下，全膜法、雙膜法、優(yōu)勢膜生物反應(yīng)器等集成膜分離技術(shù)也得到了較為廣泛的應(yīng)用。

二、膜污染機理尚不明確

（一）顆粒物/膠體污染的可調(diào)控性

分析顆粒物、膠體與膜孔之間的關(guān)系可以得出，其體積越大對設(shè)備造成的污染越嚴(yán)重，當(dāng)對設(shè)備造成污染時，應(yīng)及時進行清理，積極的完成初期控制工作，減少其對設(shè)備造成的損壞。在顆粒物、膠體對濾餅層侵害較低時，相關(guān)人員可以應(yīng)用高水壓的方式處理污染物，以此減少濾餅的附著物。而在進一步污染后，是無法在使用水平清洗的方式減少污染物，而且這種污染與有機污染共同存在的情況下，設(shè)備難以恢復(fù)如新[2]。針對這種情況，要密切對膜進行觀察，在污染較輕時及時維護設(shè)備，防止污染物對設(shè)備造成不可逆損壞。

（二）有機污染的復(fù)雜性

復(fù)雜的有機物會導(dǎo)致設(shè)備的損壞，在實際工作中要加強對這部分原因的分析。未過濾水中的天然有機物、人類使用的各種化學(xué)制劑中產(chǎn)生的有機物等均會對設(shè)備造成損壞。膜表面會受到污染物親水性、疏水性等因素的影響，要對這方面因素進行分析。不同的有機物對膜的污染是不同的，在三維熒光光譜使用時，可以發(fā)現(xiàn)污染程度較高的是蛋白含量較高的熒光點，因此，學(xué)者要對有機物對膜的影響進行研究。

（三）生物污染的嚴(yán)重性

生物污染對膜的應(yīng)用也存在著一定的影響，在過濾過程中水中的物生物會在膜的表面附著，長此以往，會形成生物膜，進而對膜造成污染。在膜表面停留的簡單細胞在潮濕的環(huán)境下會進行繁殖，以此發(fā)展為生物膜餅。而這些生物在膜附著的過程中會產(chǎn)生一些無機物，生物本身及成長均會對膜造成污染，而且這種污染往往難以清除，會在一定程度上縮短膜的使用期限，因此相關(guān)人員要注意分析生物對膜應(yīng)用的影響，并采取針對性的措施加以應(yīng)對，以此保證膜的正常應(yīng)用[3]。

三、處理工藝不成熟

（一）注重預(yù)處理工藝的適配性

預(yù)處理可以減輕對膜的污染，但是現(xiàn)階段處理工藝不成熟，在設(shè)備研發(fā)的過程中還要充分的考慮預(yù)處理工藝的適配性。凝膠劑可以對提升ha的含量，但是在去除ha的同時，oc的去除率會出現(xiàn)明顯的下降，這樣也會造成污染?；钚蕴恳彩穷A(yù)處理工作中常常使用到的物質(zhì)，但是影響活性炭吸附能力的因素較多，相關(guān)人員要對其進行充分的考慮。此外，活性炭在應(yīng)用的過程中還會存在著成為細菌繁殖培養(yǎng)基的風(fēng)險，因此，要對該工藝使用進行分析，減少對膜的污染。

（二）提升清洗技術(shù)的適應(yīng)性

提升清洗技術(shù)的適應(yīng)性是非常重要的，在清洗的過程中，要對清洗時間、溫度、試劑的酸堿度等進行合理的把控。而不同的膜對清洗技術(shù)也有著不同的要求，當(dāng)膜不同時，相同的參數(shù)也不能得到相同的效果[4]。因此，在提升清洗技術(shù)的適應(yīng)性工作中，相關(guān)人員要對其膜的特點進行分析，以此為基礎(chǔ)進行清洗參數(shù)的設(shè)置，進而提升污染物的去除率。

四、抗污染膜材料有待開發(fā)

（一）關(guān)注全新膜材料的制備及應(yīng)用價值

膜材料的合理選擇是提升膜抗污染能力、延長膜使用壽命的重要一環(huán)，因此，相關(guān)人員應(yīng)對其進行分析，科學(xué)合理的選擇膜材料，以此保證膜能夠滿足實際應(yīng)用的需求。在材料選擇與應(yīng)用的過程中，不能只考慮對污染物的過濾工作，還要對其影響因素進行考慮，基板是影響膜材料發(fā)揮其性能的因素之一，通過對該因素的分析來合理的選擇膜材料。在材料選擇中，相關(guān)人員要合理地應(yīng)用殼聚糖納米纖維與聚對苯二甲酸乙二醇脂復(fù)合材料，進而保證膜材料選擇的合理性。

（二）完善改性膜材料的方法和性能

完善改性膜材料是提升膜抗污染能力的方式之一，相關(guān)人員要加強對該方式的研究。針對涂抹吸附不穩(wěn)定的問題，相關(guān)人員可以通過化學(xué)改性來提升其穩(wěn)定性，對操作調(diào)價及介質(zhì)情況進行分析，確保改性工作可以順利完成。另外，在化學(xué)物質(zhì)添加的過程中，要根據(jù)膜材料改性需要對化學(xué)試劑的用量進行合理的控制，以減少過量的試劑對膜產(chǎn)生負面影響。

結(jié)論：綜上所述，膜技術(shù)在凈水處理中的應(yīng)用能夠在一定程度上降低凈水處理工作的成本，提高該工作的水平。隨著技術(shù)的進步及民眾健康意識的提升，膜技術(shù)在凈水處理中的應(yīng)用受到了越來越高的關(guān)注。值得注意的是，目前膜技術(shù)的應(yīng)用還存在著較多的不足，并不能滿足當(dāng)前凈水處理工作的需求，應(yīng)用水平還有著較大的提升空間。針對這種情況，凈水處理行業(yè)及膜制造業(yè)應(yīng)明確自身扮演的角色，積極開發(fā)抗污染膜材料，以此提高凈水處理中膜技術(shù)的應(yīng)用水平，確保膜技術(shù)能夠充分發(fā)揮其作用及優(yōu)勢。

參考文獻：

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[2]江立文，楊銀，童禎恭，徐璠璠，豐桂珍. 凈水處理中膜技術(shù)限制性因素研究進展[J]. 應(yīng)用化工，2019，48（02）：418-423.

[3]杜長凱，謝小琛. 超濾膜技術(shù)在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 化工管理，2020（35）：36-37.

[4]劉云芳. 水處理膜技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J]. 資源節(jié)約與環(huán)保，2018（11）：111+115.