膜技術(shù)在水處理中的應(yīng)用與發(fā)展研究

　　[摘 要]隨著我國社會的不斷發(fā)展進(jìn)步，人類進(jìn)入了高速發(fā)展的時期，首當(dāng)其沖的，水資源短缺是人類發(fā)展的過程中遇到的巨大的問題，伴隨著的材料科學(xué)的發(fā)展以及膜技術(shù)的成熟，相較于傳統(tǒng)的水處理技術(shù)，膜技術(shù)應(yīng)用于水處理是現(xiàn)代水資源處理的新思路。膜材料科學(xué)的研究，從生物學(xué)出發(fā)，發(fā)揮了膜的分離各類物質(zhì)的重要作用，在新型膜技術(shù)當(dāng)中，我們的可以通過設(shè)計(jì)膜的各種性質(zhì)，來使得膜材料能夠選擇性分析廢水當(dāng)中的有害物質(zhì)，從而達(dá)到處理的水資源的目的�；�于此，本文對膜技術(shù)在水處理中的應(yīng)用與發(fā)展進(jìn)行分析。
　　[關(guān)鍵詞]膜技術(shù)；水處理；發(fā)展趨勢
　　中圖分類號：S703 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2018）24-0167-01
　　1 膜技術(shù)概述
　　膜技術(shù)是隨著現(xiàn)代生物學(xué)與物理學(xué)的發(fā)展而誕生的，膜技術(shù)類似于生物細(xì)胞的細(xì)胞膜，對于膜兩側(cè)的有一些物質(zhì)可以選擇性透過，因此，膜技術(shù)在水處理方面有著客觀的前景。當(dāng)前的我們的所研究的膜技術(shù)，一般為分離性材料制作而成，制作出來的膜具有一些特殊的物理性質(zhì)，我們所使用的膜有特殊的材料制作而成，在使用的過程中，我們的膜能夠有效的將過濾物質(zhì)中的雜質(zhì)或有害物質(zhì)過濾出來，從而達(dá)到的凈化水資源的目的。膜技術(shù)的相較于傳統(tǒng)的水處理技術(shù)，不必使用酸堿等原料對雜質(zhì)進(jìn)行沉降過濾，可以直接將需要處理的水通過膜技術(shù)形成的特殊膜材料，就可以將水資源進(jìn)行處理，具有高效、便捷等優(yōu)點(diǎn)。隨著世界淡水資源逐漸緊張，對于海水、苦堿水、廢水等水進(jìn)行凈化，形成人類能夠飲用的淡水資源是一項(xiàng)非常關(guān)鍵的技術(shù)，我國在水資源凈化方面的起步較晚，可以預(yù)料的是膜技術(shù)的許多發(fā)達(dá)國家凈化水資源的研究方向之一，我國的膜技術(shù)方面，應(yīng)該去借鑒其他國家的成果，早日掌握較為先進(jìn)的膜技術(shù)，不但可以緩解水資源緊張的問題，還能夠在一些其他領(lǐng)域發(fā)揮出巨大的作用。
　　2 膜技術(shù)在水處理中的應(yīng)用
　　2.1 反滲透膜在飲用水處理的應(yīng)用
　　目前膜技術(shù)利最為廣泛的技術(shù)就是反滲透技術(shù)的利用，如在處理飲用水方面。反滲透膜原理就是利用半透膜的選擇透過性，微粒較小的物質(zhì)就不具備這種特性。由于半透膜兩端液體濃度不一樣，由于滲透壓作用，當(dāng)那邊滲透壓較高，溶液會流向那邊，反滲透膜就是在其滲透壓高的溶劑中施壓，反滲透作用的體現(xiàn)就表現(xiàn)在：溶液會向濃度較低一側(cè)流動。在對水進(jìn)行處理中利用反滲透膜，對要處理的水進(jìn)行加壓，反滲透膜處理廢水中微粒子過后，實(shí)現(xiàn)了淡化處理水資源的目的，這就是人們可以直接飲用的水。傳統(tǒng)處理水時，利用化學(xué)沉降過濾處理，反滲透膜相比更具有先進(jìn)性。在對水資源進(jìn)行處理時，用超低壓反滲透膜處理就會人們飲用的水更為健康，而且可以使用礦化方式，就會使得到的水營養(yǎng)價值更高。
　　2.2 膜技術(shù)在給水中的應(yīng)用
　　膜技術(shù)的發(fā)展對于給水帶來的便捷性是不言而喻的。一直以來，城市水資源的給水問題一直是城市建設(shè)的巨大問題，例如，我國為了緩解北京、天津等地區(qū)水資源緊張的問題而進(jìn)行的南水北調(diào)工程，就是典型的解決給水問題而進(jìn)行的水利工程，而發(fā)達(dá)國家隨著膜技術(shù)的成熟，已經(jīng)成功利用的膜技術(shù)解決的城市或偏遠(yuǎn)地區(qū)的給水問題。法國建設(shè)有世界上最大的膜凈水廠，以膜技術(shù)為核心，通過膜技術(shù)來對城市廢水、地下水、工業(yè)水資源進(jìn)行處理，充分利用現(xiàn)有的水資源完成城市淡水的供應(yīng)，最高可以達(dá)到每天凈化34萬立方米的水資源，保障的大城市的給水問題。美國掌握著世界上的最先進(jìn)性的膜處理水的技術(shù)，建設(shè)在美國科羅拉多州的膜法凈水廠，膜技術(shù)的已經(jīng)實(shí)現(xiàn)反滲透凈化技術(shù)，可以過濾到水資源中的溶解性物質(zhì)，有效保證了水資源的安全性。隨著膜技術(shù)的成熟，在水資源處理技術(shù)方面相較于傳統(tǒng)的處理技術(shù)差距將越來越小，最終可以實(shí)現(xiàn)的以最小的代價處理大量水資源，滿足城市給水的需求。
　　2.3 在重金屬廢水處理中的應(yīng)用
　　電鍍廠鍍件的洗滌水、廢石場的淋浸水、有色金屬冶煉廠的除塵排水、選礦廠尾礦的排水、有色金屬加工廠的酸洗水、鋼鐵廠的酸洗排水以及礦山排出的廢水主要都是重金屬廢水。若廢水是重金屬污染，生物就會得不到降解而且毒效潛伏時間較長，給周遭環(huán)境造成很大的危害。一般傳統(tǒng)上采用中和沉淀處理技術(shù)，往往排放達(dá)不到要求，在濃縮廢水時可以利用膜分離技術(shù)，可以對廢水中有價的重金屬進(jìn)行提取，而且經(jīng)過膜分離技術(shù)處理后往往可以實(shí)現(xiàn)兩方面的目的：滲透液可以進(jìn)行回收，而且對廢水進(jìn)行了處理達(dá)到了排放要求。
　　2.4 在造紙廢水處理中的應(yīng)用
　　造紙行業(yè)離不開水，就會產(chǎn)生很多廢水，會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。在處理廢水中采用膜分離技術(shù)，就會對廢液中有價值的物質(zhì)如木質(zhì)素磺酸鹽以及木質(zhì)素等進(jìn)行回收利用并進(jìn)行濃縮，在廢水中去除有機(jī)氯時可以利用，漂白中也可以用于脫色。除此造紙后PH的范圍很寬，廢水溫度會很高，就要在選擇高分子膜方面選擇耐化學(xué)藥品以及耐溫性能的，如聚乙烯異相陽、陰離子交換膜、聚砜酰胺以及聚砜一些聚合物制成的UF膜等。
　　2.5 正滲透技術(shù)在垃圾滲濾液濃縮中的應(yīng)用
　　正滲透技術(shù)對水的處理不需要依靠額外的驅(qū)動力，而只需利用原料液與汲取液之間的滲透壓差即可實(shí)現(xiàn)膜的自動分離，但滲透壓差自主膜分離的實(shí)現(xiàn)必須滿足幾個必要條件：汲取液可以提供一定驅(qū)動力，選擇性滲透膜及膜組件允許水分子通過但不允許其他溶質(zhì)通過，汲取液稀釋后再濃縮。垃圾滲濾液是一種成分復(fù)雜的高濃度有機(jī)廢水，主要污染物有重金屬離子、有機(jī)物、氮類化合物等，采用一般的處理方法效率不高。而采用正滲透技術(shù)，以氯化鈉作為汲取液，以CTA為滲透膜，可以達(dá)到較高的處理效率和出水率，將多種污染物截留出來，且對膜通量影響較小。正滲透技術(shù)在垃圾滲濾液處理中的應(yīng)用所具有的較好效果已在實(shí)踐中得到了驗(yàn)證，目前該技術(shù)還在不斷的發(fā)展與改進(jìn)之中。
　　3 膜技術(shù)應(yīng)用于水處理的前景
　　從技術(shù)角度出發(fā)，膜技術(shù)應(yīng)用于水處理技術(shù)，極大的提高了水資源處理的效率，隨著膜技術(shù)的成熟，膜技術(shù)將能夠比傳統(tǒng)的生化處理技術(shù)具有更加有利的水資源處理方式，使得水資源中的各種有害無機(jī)物、有機(jī)物都處理掉。膜技術(shù)還可以與傳統(tǒng)法的水處理技術(shù)相結(jié)合，在膜技術(shù)沒能達(dá)到凈化程度非常高時，膜技術(shù)可以作為水資源處理的第一部操作進(jìn)行，有效減少水資源中的各種雜質(zhì)，然后進(jìn)行后續(xù)的凈化操作。膜技術(shù)往往利用的是一張復(fù)雜的復(fù)合材料膜來對水資源進(jìn)行凈化，因此經(jīng)濟(jì)性可能不如傳統(tǒng)的水處理技術(shù)，隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟，實(shí)現(xiàn)膜材料的重復(fù)利用化之后，膜技術(shù)就能夠的廣泛的應(yīng)用于各種水資源處理的地方，有效的保證水資源的處理，因此，膜技術(shù)在水處理方面的應(yīng)用具有較大的市場前景。膜技術(shù)在水處理方面成熟后，經(jīng)過凈化的水資源將具有非常高的純凈度，對于的環(huán)境保護(hù)的貢獻(xiàn)是極其巨大的，并且大大緩解了人類的水資源危機(jī)，因此，膜技術(shù)應(yīng)用于水處理，對于人類的未來也是大有裨益的。
　　結(jié)語
　　膜技術(shù)作為一項(xiàng)新興的高新技術(shù)，其應(yīng)用于水處理方面具有極大的市場前景，面向人類亟待解決水資源問題具有極高的潛力。在當(dāng)前膜技術(shù)的發(fā)展水平上，對膜材料進(jìn)行進(jìn)一步研究，更高的發(fā)揮膜分離技術(shù)的優(yōu)勢，制造出性能更加優(yōu)越的分離膜是膜技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。膜技術(shù)應(yīng)用于水處理，具有簡單高效、效果優(yōu)秀的優(yōu)點(diǎn)，是未來水資源處理技術(shù)發(fā)展的核心所在。
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