試論水處理膜技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)

楊 婷 楊黃彬

開(kāi)封中環(huán)環(huán)保工程有限公司 河南 開(kāi)封 475000

水處理膜技術(shù)屬于水資源凈化技術(shù)，對(duì)于滿足民用水需求具有積極意義。為此針對(duì)水處理膜技術(shù)的研究以及優(yōu)化工作一直在進(jìn)行，有助于拓寬水處理膜技術(shù)的應(yīng)用范圍。國(guó)內(nèi)外針對(duì)水處理膜技術(shù)的研究力度都在不斷地增強(qiáng)，水處理膜技術(shù)越來(lái)越完善，產(chǎn)生的產(chǎn)品包括了微濾膜、超濾膜、納濾膜以及反滲透膜、電滲析膜等，這些水處理膜的功能和特性存在一定的差異，但都能夠?qū)λY源的凈化起到積極的作用。

1 水處理膜技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國(guó)內(nèi)外水處理膜技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

發(fā)達(dá)國(guó)家的水處理膜技術(shù)水平相對(duì)比較高，核心技術(shù)實(shí)力強(qiáng)，現(xiàn)如今的膜工藝體系已經(jīng)相對(duì)完善，能夠適應(yīng)市場(chǎng)的基本需求。我國(guó)等其他發(fā)展中國(guó)家的水處理膜技術(shù)水平較低，尚未形成科學(xué)的膜工藝體系。發(fā)到國(guó)家的水處理膜技術(shù)研發(fā)實(shí)力也比發(fā)展中國(guó)家強(qiáng)。從我國(guó)的角度來(lái)看，居民用水需求一直比較大，為了保障用水質(zhì)量，水處理膜技術(shù)的研發(fā)力度需要增強(qiáng)[1]。只有盡快完善水處理膜技術(shù)，才能夠確保體量大的市場(chǎng)需求不斷地被滿足，并促進(jìn)水處理膜產(chǎn)業(yè)鏈的開(kāi)發(fā)形成。現(xiàn)如今的水處理膜綜合水平有所提升，但是不同地區(qū)、不同國(guó)家的水處理膜技術(shù)產(chǎn)品整體質(zhì)量存在差異，精度高的水處理膜產(chǎn)品尚未達(dá)到有效覆蓋，為此水處理膜技術(shù)的應(yīng)用水平還需要提高。

1.2 水處理膜技術(shù)產(chǎn)品現(xiàn)狀

水處理膜技術(shù)產(chǎn)品越來(lái)越多，但是不同的水處理膜技術(shù)產(chǎn)品具有不同的功能和特性。比如微濾膜這種產(chǎn)品在應(yīng)用過(guò)程中明顯的特點(diǎn)是過(guò)濾膜的微孔特性，微孔的尺寸大小決定了其能夠過(guò)濾的粒徑。此產(chǎn)品對(duì)于過(guò)濾設(shè)備也有著更高的要求，如此才能夠達(dá)到分離符合條件的雜質(zhì)的要求。超濾膜也是當(dāng)前人們十分熟悉的水處理膜技術(shù)產(chǎn)品，其過(guò)濾粒徑相較于微濾膜而言更小，比反滲透膜高。通常應(yīng)用于蛋白質(zhì)、膠體等大分子的細(xì)菌過(guò)濾環(huán)境中。反滲透膜顧名思義是滲透過(guò)程的一種逆向操作形式，原水滲透壓決定了反滲透膜的應(yīng)用效果，所以反滲透膜通常在海水淡化中比較常見(jiàn)，應(yīng)用效果相對(duì)比較好[2]。納濾膜屬于水處理技術(shù)產(chǎn)品中的重要產(chǎn)品之一，技術(shù)含量比較高，是建立在反滲透膜的基礎(chǔ)之上的，針對(duì)大分子有機(jī)物進(jìn)行過(guò)濾時(shí)的效果十分顯著。針對(duì)飲用水提純的時(shí)候往往應(yīng)用電滲析膜，這種產(chǎn)品應(yīng)用的過(guò)濾設(shè)備具有明顯的特點(diǎn)，即以直流電場(chǎng)為主，可以分離水溶液中的電解質(zhì)，利用的是離子交換膜來(lái)達(dá)到目的的。

2 國(guó)內(nèi)水處理膜技術(shù)存在的問(wèn)題

2.1 核心技術(shù)水平較低

我國(guó)的水處理膜技術(shù)水平相對(duì)較低，核心技術(shù)含量不高，在實(shí)踐中應(yīng)用的時(shí)候往往無(wú)法滿足凈水需求。我國(guó)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度相較于發(fā)達(dá)國(guó)家而言要慢得多，在這樣的背景下進(jìn)行水處理膜技術(shù)的優(yōu)化需要借助發(fā)達(dá)國(guó)家的力量。但是整體上來(lái)看，要想盡快完善水處理膜技術(shù)仍然需要一定的時(shí)間。從水處理膜技術(shù)的產(chǎn)品質(zhì)量來(lái)看，與國(guó)外相比差距較大。此外發(fā)達(dá)國(guó)家的水處理膜技術(shù)以及產(chǎn)品均占有更大的市場(chǎng)份額，影響范圍也更廣，這就為其技術(shù)持續(xù)性地完善創(chuàng)造了有利的條件和環(huán)境。而發(fā)展中國(guó)家則需要從各個(gè)方面來(lái)吸收有利的因素和條件，才能夠取得一定的技術(shù)進(jìn)步。產(chǎn)業(yè)鏈還處于形成的過(guò)程中，膜產(chǎn)品的生成難度在未來(lái)一定時(shí)間內(nèi)都會(huì)比較大[3]。

2.2 用水來(lái)源比較復(fù)雜

我國(guó)的人口眾多，城市居民用水需求量大，而用水來(lái)源也非常復(fù)雜，在進(jìn)行水處理膜技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用時(shí)遇到問(wèn)題的幾率因此增加。我國(guó)自然地理?xiàng)l件非常復(fù)雜，不同地區(qū)的不同城市居民用水來(lái)源不同，比如一些地區(qū)來(lái)源于河流，一些地區(qū)來(lái)源于湖泊，一些地區(qū)又大多應(yīng)用地下水以及海水淡化。不同來(lái)源的水資源在凈化成居民用水的時(shí)候需要經(jīng)過(guò)不同的流程，對(duì)于水處理膜技術(shù)產(chǎn)品的適應(yīng)性要求比較高[4]。再加上河流、地下水等相較于湖泊、海水等的受污染率更高。而湖泊則會(huì)因?yàn)榻涤?，尤其是酸雨等水質(zhì)受到破壞。海水相較于其他幾種水源而言受到污染的概率也并不低，而且在凈化海水的時(shí)候需要應(yīng)用到更多復(fù)雜的技術(shù)以及工藝，所以難度比較大。當(dāng)用水來(lái)源如此復(fù)雜的情況下水處理膜技術(shù)水平還相對(duì)較低，那么居民用水的問(wèn)題就會(huì)越來(lái)越多。比如很多居民的生活用水凈化程度沒(méi)有達(dá)標(biāo)，對(duì)其生活容易造成消極影響[5]。

2.3 水質(zhì)污染影響水處理膜質(zhì)量

水處理膜技術(shù)不斷地提升，水處理膜技術(shù)產(chǎn)品也在不斷地豐富，但是在應(yīng)用過(guò)程中面臨的問(wèn)題和困難也在增加。不同的膜產(chǎn)品擁有不同的功能特性，但是均會(huì)受到污染水質(zhì)的影響而質(zhì)量受損。膜產(chǎn)品不同應(yīng)用場(chǎng)景有所不同，當(dāng)水質(zhì)具有復(fù)雜性的時(shí)候，微生物的繁殖及其產(chǎn)物則會(huì)破壞膜產(chǎn)品，使得膜處于被污染的狀態(tài)，繼續(xù)使用這些污染后的膜產(chǎn)品則可能給影響到水的凈化效果，同時(shí)也會(huì)影響到這些膜產(chǎn)品的使用壽命。膜產(chǎn)品的應(yīng)用具有一定的難度，而要想使其擁有較高的水處理效果，則需要按照要求和標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)膜加以清洗。膜的清洗通常需要大量的時(shí)間和精力，而且清洗頻率相對(duì)比較高，清洗難度也比較大，整體上來(lái)看膜的清洗各個(gè)方面的成本都比較高，以至于很多單位對(duì)這方面的工作重視程度不夠，影響了水的凈化效果[6]。

3 水處理膜技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 優(yōu)化水處理膜技術(shù)制造工藝

水處理膜技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步有利于社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，有助于保障人們的用水需求。為此在未來(lái)的發(fā)展中水處理膜技術(shù)制造工藝的優(yōu)化非常必要，如此才能夠在保障經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，確保水處理膜技術(shù)的凈水效果達(dá)到預(yù)期。水處理膜技術(shù)中膜的材料對(duì)水處理膜的凈水效果影響非常大，所以重視物理層面的產(chǎn)品的質(zhì)量屬于十分重要的環(huán)節(jié)。未來(lái)的水處理膜技術(shù)發(fā)展過(guò)程中，企業(yè)應(yīng)當(dāng)積極吸收先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，重視膜制造水平的提升和創(chuàng)新?？梢詮哪げ牧铣杀尽⑿再|(zhì)等多個(gè)方面入手，加大試驗(yàn)的力度，選擇最佳的、綜合性價(jià)比高的膜材料進(jìn)行膜產(chǎn)品的制造，確保膜產(chǎn)品能夠在上市推廣之后占據(jù)一定的市場(chǎng)份額，如此才能夠反過(guò)來(lái)利用獲得的經(jīng)濟(jì)效益持續(xù)的針對(duì)膜產(chǎn)品加以優(yōu)化。當(dāng)膜產(chǎn)品的影響力增強(qiáng)之后，行業(yè)發(fā)展才會(huì)獲得更多更好的機(jī)會(huì)，對(duì)于高新技術(shù)人才的吸引力才會(huì)增加，如此一來(lái)才能夠?yàn)樗幚砟ぜ夹g(shù)產(chǎn)品的研發(fā)創(chuàng)造有利的環(huán)境。

水處理膜技術(shù)產(chǎn)品的材料要具有較長(zhǎng)的使用壽命，這樣才能夠確保膜產(chǎn)品的使用效果能夠始終保持最佳的狀態(tài)，同時(shí)降低膜更換、清洗、修復(fù)等方面的頻率，從而控制膜產(chǎn)品使用的成本。膜材料的使用壽命延長(zhǎng)試驗(yàn)需要從多個(gè)方面著手，除了要確保膜產(chǎn)品的過(guò)濾孔保持在不易受污染的狀態(tài)之外，還要優(yōu)化膜產(chǎn)品材料，使其便于清洗。具體制作膜產(chǎn)品的過(guò)程中要利用熱致相分離法等方法完成膜產(chǎn)品孔隙率的增加，達(dá)到高效凈化水質(zhì)的效果。企業(yè)在研發(fā)膜產(chǎn)品的過(guò)程中需要積極地調(diào)研，獲取了足夠的信息和數(shù)據(jù)之后方可以肌肉怒道具體的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，以確保實(shí)驗(yàn)的方向更加準(zhǔn)確。企業(yè)在水處理方面的效益不斷地提升，才能夠提高自身膜產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力，獲得更多的支持和幫助，才能夠穩(wěn)定地、持續(xù)的進(jìn)行膜技術(shù)及其產(chǎn)品的研究與開(kāi)發(fā)。

3.2 增強(qiáng)水處理膜的性能

水質(zhì)污染會(huì)破壞水處理膜的性能，為此在水處理膜技術(shù)的未來(lái)發(fā)展中需要針對(duì)水處理膜性能進(jìn)行優(yōu)化，以減輕污染水質(zhì)對(duì)其的影響。受到污染的水質(zhì)往往含有許多的微生物，微生物在水環(huán)境中的繁殖速度非?？?，而且其產(chǎn)物會(huì)具有很強(qiáng)的吸附力，長(zhǎng)期吸附在水處理膜上，一旦沒(méi)有得到及時(shí)清洗，會(huì)損壞水處理膜，縮短水處理膜的使用壽命。比如超濾膜在使用過(guò)程中會(huì)因?yàn)橐恍┖谢瘜W(xué)物質(zhì)的水源而出現(xiàn)過(guò)濾能力下降的情況，尤其是應(yīng)用于化學(xué)層面的過(guò)濾環(huán)節(jié)中時(shí)受到的影響更大。增強(qiáng)水處理膜的性能則可以提高其材料的質(zhì)量以及水處理膜的制造工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)踐中還需要重視水處理膜的通量的提升上，進(jìn)行一系列的研發(fā)工作之前需要考慮到膜產(chǎn)品的應(yīng)用環(huán)境，從而確定水處理膜的濾孔分布情況，通過(guò)科學(xué)設(shè)計(jì)來(lái)有效降低濾孔堵塞幾率。進(jìn)行濾孔分布設(shè)計(jì)之前需要進(jìn)行大量的試驗(yàn)，以試驗(yàn)結(jié)果作為設(shè)計(jì)濾孔的依據(jù)，如此一來(lái)才能夠更好地提高濾孔的分辨率，增強(qiáng)膜產(chǎn)品的凈化效率。

水處理膜產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)?shù)玫教嵘谶M(jìn)行水處理技術(shù)的優(yōu)化發(fā)展的過(guò)程中重視水處理膜的穩(wěn)定性顯得尤為重要。提高水處理膜產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度則意味著要在具體的使用環(huán)境下確保水處理膜始終能夠達(dá)到良好的效果，即使水處理膜應(yīng)用在惡劣的環(huán)境下。比如很多情況下水處理膜需要在高溫、高污染的環(huán)境下加以應(yīng)用，在應(yīng)用過(guò)程中還會(huì)受到外力的破壞，比如重物拉伸以及擠壓等。這種情況下水處理膜的質(zhì)量非常容易受損，繼而破壞膜處理效果。實(shí)踐中優(yōu)化膜材料的性質(zhì)，增強(qiáng)膜材料的機(jī)械強(qiáng)度，并采用科學(xué)的膜產(chǎn)品制造工藝，安排專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行制作，加大水處理膜產(chǎn)品的檢驗(yàn)力度，最大程度地保障水處理膜產(chǎn)品的性能。除此之外，在水處理膜產(chǎn)品的制造工藝優(yōu)化過(guò)程中還需要重視水處理膜的復(fù)合性問(wèn)題，例如應(yīng)當(dāng)結(jié)合多種性能的膜材料，使得膜產(chǎn)品的應(yīng)用范圍加以拓展，受到應(yīng)用場(chǎng)景的限制得到降低。不斷地研發(fā)水處理膜產(chǎn)品，提高水處理膜產(chǎn)品的技術(shù)水平，不僅可以提高水資源凈化的效果，還能夠增加膜產(chǎn)品的市場(chǎng)份額，為水處理膜產(chǎn)品的研發(fā)與應(yīng)用降低成本。

3.3 提高水處理膜應(yīng)用水平

水處理膜技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀對(duì)其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)有著直接的影響，為了客觀研究其發(fā)展趨勢(shì)，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)把握其現(xiàn)狀，并根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行分析，形成條理化的解決方案。水處理膜技術(shù)的研究與發(fā)展最終需要應(yīng)用到實(shí)踐中，如此才能夠達(dá)到技術(shù)研發(fā)的最終目的。水處理膜技術(shù)對(duì)于人類生產(chǎn)生活具有積極意義，進(jìn)行技術(shù)革新具有重要價(jià)值。在這樣的背景下進(jìn)行技術(shù)研發(fā)，也能夠獲得更多的支持和幫助。技術(shù)研發(fā)團(tuán)隊(duì)可以利用這一點(diǎn)，進(jìn)行有效地水處理膜應(yīng)用研究工作。膜生產(chǎn)企業(yè)一般都需要考慮經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，進(jìn)行水處理膜應(yīng)用的時(shí)候同樣可以從這兩個(gè)方面著手，確定經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的占比以及平衡點(diǎn)，科學(xué)地安排水處理膜應(yīng)用計(jì)劃。現(xiàn)如今人們對(duì)于用水的需求量增加，而且要求也在提高，進(jìn)行水處理膜應(yīng)用的時(shí)候可以積極地調(diào)研、分析，獲取了民眾的意見(jiàn)之后，才能夠制定更加客觀的應(yīng)用方案。

現(xiàn)如今水資源緊缺，進(jìn)行水處理膜的應(yīng)用能夠一定程度上提高水資源的應(yīng)用效率，減輕水資源緊缺問(wèn)題。無(wú)論是生活污水，還是海水以及其他淡水的凈化都需要效果較好的水處理膜產(chǎn)品來(lái)實(shí)現(xiàn)，從而達(dá)到預(yù)期的水資源回收再利用效果。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，很多地區(qū)在應(yīng)用水資源的時(shí)候都會(huì)采用先進(jìn)的設(shè)備，一方面確保水資源的最大化利用，另一方面則確?？梢愿玫貎艋钗鬯龋蛊鋺?yīng)用的場(chǎng)景最大化，比如很多生活污水凈化之后可以應(yīng)用到城市園林綠化帶的灌溉中，也可以用于街道灑水降塵中。不同的應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)于水資源的水質(zhì)要求有所不同，結(jié)合這些不同點(diǎn)選擇對(duì)應(yīng)的水處理膜產(chǎn)品，提高水處理膜的整體應(yīng)用效率。比如在處理海水的時(shí)候，則可以應(yīng)用超濾膜。超濾膜不僅能夠處理有機(jī)物雜質(zhì)，而且具有良好的抗污染、抗氧化等優(yōu)勢(shì)，其整體的使用壽命比較長(zhǎng)，可以降低使用成本。

水處理膜應(yīng)用于生活污水的處理中時(shí)同樣可以起到積極作用，又以反滲透膜的效果最佳。因?yàn)樯钗鬯型ǔ：写罅康挠头?，反滲透膜相較于其他的膜產(chǎn)品能夠更好地分離、凈化此類物質(zhì)。居民飲用水的凈化往往對(duì)水處理膜的要求更高，微濾膜屬于比較常見(jiàn)而且應(yīng)用效果較好的，能夠完成無(wú)機(jī)物雜質(zhì)，以及鹽等的凈化處理工作。生物膜與其他的膜產(chǎn)品相比具有更優(yōu)越的耐酸堿性，而且適用于高溫的場(chǎng)景中。將不同的膜產(chǎn)品應(yīng)用于不同的場(chǎng)景中，才能夠促使膜產(chǎn)品的功能作用完全發(fā)揮出來(lái)，在一些場(chǎng)景中還可以將不同的膜產(chǎn)品充分結(jié)合起來(lái)，應(yīng)用于不同的水質(zhì)凈化環(huán)節(jié)中，從而提高膜產(chǎn)品的整體凈化功能。應(yīng)用水處理膜產(chǎn)品能夠緩解當(dāng)前水資源緊缺以及污染等問(wèn)題，保障人們的生產(chǎn)生活，同時(shí)確保企業(yè)持續(xù)發(fā)展，社會(huì)不斷進(jìn)步。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，水處理膜技術(shù)在實(shí)踐中的廣泛應(yīng)用，能夠不斷地積累經(jīng)驗(yàn)，并發(fā)現(xiàn)存在的技術(shù)漏洞和不足，從而更加快速地構(gòu)建完善和優(yōu)化的方案。水處理膜技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀對(duì)于水處理膜技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)影響比較大，為此針對(duì)現(xiàn)有的水處理膜技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，需要抓住水資源凈化的需求。結(jié)合水處理膜的制造所需要的材料、人才、設(shè)施設(shè)備等多方面著手，研發(fā)出新型水處理膜技術(shù)，提高水處理膜的性能，增強(qiáng)水處理的效果，保障民用水的基本需求。