平板陶瓷超濾膜技術(shù)在水處理中的應(yīng)用

朱俊超

【摘要】在近50年的發(fā)展中，我國在水處理的領(lǐng)域取得了顯著地成就。尤其是超濾膜技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用?？偟膩碚f，超濾膜是最早開發(fā)的高分子分離膜之一，是一種孔徑規(guī)格一致，額定孔徑范圍為0.001-0.02微米的微孔過濾膜。然而，隨著近年來我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，超濾膜技術(shù)也得到了極大的發(fā)展，隨著陶瓷材質(zhì)超濾膜的出現(xiàn)，超濾膜的應(yīng)用領(lǐng)域日益的擴(kuò)大，特別是在城市建設(shè)環(huán)境工程及工業(yè)水處理領(lǐng)域上。鑒于此，作者結(jié)合自己多年的工作經(jīng)驗(yàn)，在文中簡要地對介紹了平板平板陶瓷超濾膜技術(shù)，并結(jié)合其特點(diǎn)，重點(diǎn)討論了平板陶瓷超濾膜在我國城市建設(shè)環(huán)境工程和工業(yè)水處理領(lǐng)域上的應(yīng)用，以供各位讀者參考。

【關(guān)鍵詞】平板陶瓷超濾膜技術(shù)；環(huán)境工程；水處理；應(yīng)用

前言：

平板陶瓷超濾膜是一種孔徑介于納慮和微濾之間的分離、凈化膜透過分離技術(shù)，實(shí)現(xiàn)溶液的濃縮、凈化以及分離，具有良好的物化性能和分離性能，現(xiàn)目前被廣泛運(yùn)用于環(huán)保工程的水處理中。結(jié)合陶瓷材質(zhì)的特性，平板陶瓷超濾膜的應(yīng)用范圍更加廣泛，清洗簡單便捷，使用壽命長，化學(xué)特性穩(wěn)定。

一、超濾膜技術(shù)概述

超濾技術(shù)的作用是溶劑和部分分子量較低的溶質(zhì)在溶液的壓力作用下通過超濾膜的微孔到達(dá)超濾膜的另一側(cè)，其他分子量較高的溶質(zhì)則被保留下來，以便從溶液中分離。超濾膜發(fā)揮截留高分子溶質(zhì)的主要是通過篩選作用來實(shí)現(xiàn)的，然而超濾膜表面的一些化學(xué)成分也能發(fā)揮截留高分子溶質(zhì)的作用，如：超濾膜的靜電作用。超濾膜通常具有分離性能和物化性能，超濾膜的分離性能主要包括切割分子量、截留率以及水通量，而其物化性能則是超濾膜的

耐化學(xué)藥品性能、機(jī)械強(qiáng)度、耐熱溫度范圍以及適用PH值范圍等。超濾膜技術(shù)是一種介于納慮和微濾之間的分離、凈化以及濃縮溶液的膜透過分離技術(shù)。超濾膜技術(shù)能夠有效地截留溶液中的膠體物質(zhì)和懸浮顆粒，且能夠有效去除水中細(xì)菌、兩蟲、藻類以及水生生物，實(shí)現(xiàn)溶液的濃縮、凈化以及分離。在環(huán)保工程的水處理方面，超濾膜有著低能耗、低壓力操作、大通量以及高分離利率的優(yōu)點(diǎn)，此外，超濾膜技術(shù)還能夠?qū)θ芤褐械目衫梦镔|(zhì)進(jìn)行有效地回收，被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)目前的環(huán)保工程水處理方面，如：純水、凈水項(xiàng)目的前期預(yù)處理，工業(yè)污水的MBR應(yīng)用等水處理方面。

二、平板陶瓷超濾膜技術(shù)特點(diǎn)

相比于傳統(tǒng)超濾膜，平板陶瓷超濾膜具有很好的物化性能和分離性能。主要特點(diǎn)如下：

1. 其化學(xué)性質(zhì)相當(dāng)穩(wěn)定，材質(zhì)為氧化鋁；

2. 耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿，適應(yīng)水質(zhì)范圍為2-12；

3. 耐高溫，處理最高水溫可以達(dá)到80℃；

4. 耐油污；

5. 使用壽命長，最長可達(dá)到15年；

6. 通量穩(wěn)定，不宜堵塞，通量最高可達(dá)1.2m?/㎡.d；

7. 清洗方便，可有5中清洗方式；

8. 節(jié)能環(huán)保，約節(jié)約50%能源。

三、平板陶瓷超濾膜在水處理中的應(yīng)用

由于超濾膜技術(shù)具有良好的物化性能和分離性能，被廣泛運(yùn)用于現(xiàn)目前環(huán)保工程的水處理方面，具體應(yīng)用在以下水處理方面：

3.1凈化飲用水

隨著工業(yè)廢水和城市生活廢水的不斷排放，我國的水污染問題日益嚴(yán)重，人們越來越重視飲用水的水質(zhì)，對飲用水的水質(zhì)要求也越來越高，因此，飲用水的凈化便成為了飲用水工程的重中之重。這就要求對飲用水中的細(xì)菌、懸浮物、真菌、微生物以及病毒進(jìn)行處理和凈化，以實(shí)現(xiàn)對其含量進(jìn)行有效控制。平板陶瓷超濾膜可直接應(yīng)用于凈水工程的預(yù)處理階段，用于代替?zhèn)鹘y(tǒng)凈水工藝的前端多介質(zhì)過濾系統(tǒng)，既節(jié)省了占地面積，同時簡潔了工藝流程，降低了運(yùn)行成本。

平板陶瓷超濾膜技術(shù)在去除飲用水中的病毒、懸浮物以及細(xì)菌方面發(fā)揮著重要作用。對比與其他傳統(tǒng)的飲用水凈化方法，超濾膜技術(shù)不僅能夠有效去除水中微米級顆粒，還能有效去除傳統(tǒng)水處理技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的納米級顆粒，能夠有效去除水中大量的細(xì)菌懸浮物等大量有害物質(zhì)，提高水質(zhì)量。

3.2海水淡化

海水在地球上含量較為豐富的水資源，隨著淡水資源的不斷緊缺，海水淡化便成為了有效解決淡水資源短缺的一個要途徑。海水淡化技術(shù)經(jīng)過幾十年的發(fā)展，取得了一定的成就。現(xiàn)目前，電滲技術(shù)已經(jīng)能夠直接實(shí)現(xiàn)海水淡化，然而水的回收率卻較低，能耗也非常大。運(yùn)用反滲技術(shù)進(jìn)行海水淡化是一項(xiàng)重大的技術(shù)突破和改革，不僅能耗和成本都相當(dāng)?shù)?，其脫鹽率也相當(dāng)可觀的。隨著反滲技術(shù)的發(fā)展，膜技術(shù)在海水淡化方面也得到了一定發(fā)展，尤其是超濾膜技術(shù)。平板陶瓷超濾膜由于其強(qiáng)大的物化性能和分離性能，應(yīng)用于海水淡化中，能夠有效控制反滲系統(tǒng)中入水水質(zhì)，提高海水淡化水質(zhì)。

3.3回收食品工業(yè)污水

在食品工業(yè)中，很多生產(chǎn)流程都會產(chǎn)生廢水，這些廢水中淀粉、酵母、脂肪、乳糖

以及蛋白質(zhì)等有機(jī)物含量相對較高，存在著巨大的回收利用價值。加上食品工業(yè)廢水中含大量的COD、BOD，若不進(jìn)行水處理直接排放到環(huán)境中，會造成很大的環(huán)境污染。運(yùn)用平板陶瓷超濾膜技術(shù)進(jìn)行食品工業(yè)廢水的回收，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對食品工業(yè)廢水的有效處理，有效截留廢水中的COD、BOD，降低環(huán)境污染，還能夠?qū)κ称饭I(yè)廢水中的具有利用價值的成分進(jìn)行回收利用，節(jié)約更多資源，能夠有效實(shí)現(xiàn)環(huán)保與節(jié)能。

3.4處理含油廢水

隨著我國城市化進(jìn)程的不斷加快，含油廢水的排放量不斷增多，對城市水資源造成了嚴(yán)重的污染，因此，有必要對含油廢水進(jìn)行處理。含油廢水中主要含油分散油、浮油和乳化油，對于分散油和浮油的處理相對容易，對乳化油的處理卻相對較難。然而運(yùn)用傳統(tǒng)材質(zhì)的超濾膜技術(shù)處理含油廢水時，需要繁瑣的預(yù)處理程序，同時傳統(tǒng)材質(zhì)的超濾膜由于不耐油污，容易堵塞，堵塞后不宜清洗，導(dǎo)致超濾膜的壽命減小，增加了膜的維護(hù)和更換費(fèi)用。而平板陶瓷超濾膜可以耐油污，能夠有效地使水和分子量較低的溶質(zhì)透過，有效截留含油廢水中的乳化油、BOD以及COD，有效實(shí)現(xiàn)含油廢水的處理，降低含油廢水對城市水資源的污染。

3.5處理電鍍廢水

電鍍工業(yè)中用水量相對較大，產(chǎn)生的廢水也相對相對較多。由于電鍍工業(yè)的特殊性，其廢水中往往含有大量的較強(qiáng)毒性的六價鉻、銅、鎳、鎘、鋅等重金屬離以及子化物，對人體、動物以及農(nóng)作物都有著嚴(yán)重的危害，因此，應(yīng)當(dāng)對電鍍廢水進(jìn)行有效處理。電鍍廢水中的離子很難被微生物吸收，可生化性較小。采用鐵氧化法進(jìn)行電鍍廢水處理時，處理后的出水污泥含量較多，色感較差；采用電解法進(jìn)行電鍍廢水處理時，投資及耗電量都相當(dāng)大，成本相對較高。然而，采用平板陶瓷超濾膜和反滲膜連用技術(shù)進(jìn)行電鍍廢水處理時，能夠有效去除電鍍廢水中的87%的總有機(jī)碳、99.8%的鎳、95%的硝酸鹽以及97%的導(dǎo)電率，有效降低滲透膜的污染，提高滲透膜30%～50%的通能量，對電鍍廢水進(jìn)行有效處理，降低電鍍廢水對環(huán)境的污染。

結(jié)束語：

由于平板陶瓷超濾膜技術(shù)具有強(qiáng)大的物化性能和分離性能，被廣泛運(yùn)用在凈化飲用水、海水淡化、回收食品工業(yè)污水、處理含油廢水以及處理電鍍廢水等現(xiàn)代水處理方面，并取得了一定的成就，隨著科技的不斷發(fā)展，平板陶瓷超濾膜的應(yīng)用與發(fā)展前景也將越來越廣泛。

參考文獻(xiàn)：

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