核心提示: 摘 要:本文概述了膜分離技術(shù)在水處理中的應(yīng)用,強(qiáng)調(diào)了微濾、納濾、超濾和反滲透膜的區(qū)別及其應(yīng)用。 關(guān)鍵詞:膜分離;水處
摘 要:本文概述了膜分離技術(shù)在水處理中的應(yīng)用,強(qiáng)調(diào)了微濾、納濾、超濾和反滲透膜的區(qū)別及其應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:膜分離;水處理;應(yīng)用
中圖分類號(hào):TQ085+.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006—7981(2010)21—0122—
膜工業(yè)崛起于本世紀(jì)60年代,短短30年的時(shí)間,形成了相當(dāng)大的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。膜分離技術(shù)以其節(jié)能、高效、環(huán)保和分子級(jí)過濾等特性,被廣泛用于水處理過程中。如海水淡化,電廠鍋爐供水脫鹽,超純水制備中,還有在處理電泳漆廢水,電鍍廢水,纖維工業(yè)廢水,造紙工業(yè)廢水,含油脫脂廢水等也發(fā)揮了不可估量的作用[1]。根據(jù)實(shí)際分離要求,可以采用不同形式的膜分離技術(shù)達(dá)到污水處理的目的,取得了較大的發(fā)展。
1. 微濾
微濾膜是歷史上開發(fā)應(yīng)用最早、使用最廣泛的膜品種。微濾膜多為均質(zhì)膜,具有比較整齊、均勻的多孔結(jié)構(gòu),孔徑范圍0.02~20μm。微孔濾膜可分為有機(jī)微孔濾膜和無機(jī)微孔濾膜。通常認(rèn)為微孔濾膜的主要功能是用于分離液相或氣相中大于0.05μm的微?;蛭镔|(zhì)。微濾可截留細(xì)菌、重金屬及其他固體懸浮物。微濾膜在城市污水處理和工業(yè)廢水處理中有重要的作用,常用于水的軟化,水的脫色等凈化處理[2]。
2.超濾
超濾(UF)是一種能夠?qū)⑷芤哼M(jìn)行凈化、分離或濃縮的膜透過法分離技術(shù),其過程是以膜孔徑大小為標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)篩分過程,以膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動(dòng)力,用超濾膜為過濾介質(zhì),在一定壓力下,只允許水、無機(jī)鹽及小分子物質(zhì)透過膜而阻止水中懸浮物、膠體等大分子物質(zhì)通過,達(dá)到溶液分離的目的。常用的超濾膜為非對稱膜,表面活性層孔徑為1~50nm,截留物的相對分子量下限為6000其優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)水水質(zhì)穩(wěn)定、自用水耗低、適應(yīng)水質(zhì)范圍廣、能有效除去大分子物質(zhì)。缺點(diǎn)是投資大,折舊成本高。UF膜由于實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化,價(jià)格已經(jīng)大大降低,由于占地省,并易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,已經(jīng)得到廣范應(yīng)用,多用于食品工業(yè)廢水處理和紡織工業(yè)脫漿水的處理等,從水中除去大分子物質(zhì)、細(xì)菌、熱源等有害物質(zhì),并用于回收淀粉酶和聚乙烯醇。
3.反滲透
反滲透膜大多被作為復(fù)合膜,其最大優(yōu)點(diǎn)為抗壓密性較高和透水率較大[2]。世界上反滲透水處理裝置的能力已達(dá)到每天數(shù)百萬噸?,F(xiàn)在采用反滲透膜淡化海水制取飲用水已成為最經(jīng)濟(jì)的手段[3]。2000年,在國家科技部重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目“日產(chǎn)千噸級(jí)反滲透海水淡化系統(tǒng)及工程技術(shù)開發(fā)”的支持下,1000t/d級(jí)的反滲透海水淡化示范工程先后在山東長島、浙江嵊泗建成[4]。反滲透膜還應(yīng)用于超純水預(yù)處理、城市污水方面的處理,重金屬廢水、含油廢水方面的處理。
4.納濾
納濾是近20年來在反滲透基礎(chǔ)上發(fā)展起來的膜分離過程,是膜技術(shù)領(lǐng)域研究熱點(diǎn)之一。納濾(NF)膜是介于反滲透(RO)膜及超濾(UF)膜之間的一種新型分離膜,由于其具有納米級(jí)(10~9m)的膜孔徑、膜上多帶電荷等結(jié)構(gòu)特點(diǎn),因而從性能角度講,NF膜有兩個(gè)基本特點(diǎn);①其截留分子量在100到1000之間,并對二價(jià)及多價(jià)離子有很高的截留率;②其操作壓力在0. 4到1.5MPa之間,低于RO膜。納濾膜常用于水的軟化,水的脫色等凈化處理。
水作為一種戰(zhàn)略資源正在得到前所未有的重視,國家發(fā)改委組織實(shí)施的《城市節(jié)水和海水利用高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)》從2004年開始分三年進(jìn)行,國家發(fā)改委、科技部、商務(wù)部聯(lián)合發(fā)布的2004年度《當(dāng)前優(yōu)先發(fā)展的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)領(lǐng)域指南》,也在新材料和資源綜合利用領(lǐng)域把膜技術(shù)放到重要的位置。這些政策的出臺(tái)必將對促進(jìn)我國膜行業(yè)快速發(fā)展、整體水平的提高起到重大的作用。
參考文獻(xiàn)
[1]李旭祥.分離膜制備與應(yīng)用[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.
[2]蔣展鵬.環(huán)境工程學(xué)[M].北京:高等教育出版社,1992.
[3]許振良.污水處理膜分離技術(shù)的研究進(jìn)展[J].凈化技術(shù),2000,(3):3~6.
[4]樊雄,張希建,沈炎章,等.山東長島縣反滲透海水淡化工程[J].水處理技術(shù)2003,29(1):41~43.