摘要：近年来，膜过滤技术在废水处理中得到了广泛应用，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，从用反渗透和纳滤处理垃圾填埋场渗沥液、用纳滤处理纺织印染废水，以及超滤／微滤用于中水回用等多方面，研究了膜过滤技术在水处理中的应用，最后结合相关实践经验，就膜污染及其防治问题展了研究，阐述了个人看法。
        关键词：膜过滤技术；废水处理；应用；进展

 
一、前言
        作为能够有效优化废水处理效果的技术方法之一，膜过滤技术的优势特点不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对膜过滤技术的掌控力度，从而通过合理化的措施与方法，优化废水处理工作的整体效果。
二、概述
        膜过滤与其他分离过程相比具有许多优点：一般不发生相变，能耗低；分离效率高，效果好；通常在室温下工作，操作、维护简便，可靠性高；设备的体积较小．占地面积少。按不同的分类标准，膜可以分成多种类型。按成膜材料不同，膜可以分为有机膜和无机膜。有机膜制备工艺简单、方便，膜产品易变形，膜组件的装填密度高。但遇热不稳定、不耐高温、在液体中易溶胀、强度低、再生复杂、使用寿命短。无机膜制备工艺较复杂，但膜不易变形、耐高温、耐有机溶剂、抗微生物腐蚀、刚性及机械强度好、不老化等而表现出更大的潜力。膜过滤技术用于废水处理耐酸碱，不造成二次污染，而且能部分回收废水中的有用组分，因而受到普遍重视。
三、膜过滤技术在水处理中的应用
        1.用反渗透和纳滤处理垃圾填埋场渗沥液
        城市垃圾填埋场产生的渗沥液中含有大量有机和无机污染物。由于成分复杂，组分变化大，污染物浓度高，所以很难用传统方法处理。即使用生化法（好氧或厌氧）和活性炭吸附或臭氧氧化联合流程进行处理，效果也不理想。传统处理法的处理效果很大程度上取决于渗沥液成份和填埋场运行年限。反渗透和纳滤被认为是处理渗沥液的有效方法。反渗透膜可同时去除有机和无机成分。滤过液可作为工艺循环水使用或排放。残留液通过蒸发，可以获得固态废物。这些废物可返回填埋场进行填埋。预处理可以采用简单的过滤、生物处理、生物处理与混凝联合以及微滤或超滤的方法。
        2.用纳滤处理纺织印染废水
        纺织印染业工艺过程中要产生大量高盐度（>5％）、高色度（数万至十几万）、高化学需氧量（CODe数万至十几万）、可生化性差的废水。在排放或回用之前，在传统处理之后（如活性污泥法一沉降一砂滤）加上膜滤就可以降低水的色度和难生物降解的有机物、重金属、营养物等的含量。超滤只能部分去除色度、不能被去除小分子有机染料。所以超滤处理后还不能循环使用，不过经过超滤后的渗透液可以达标排放。纺织印染废水回用的最重要的指标是硬度、盐度和色度。先生物处理再纳滤就可以使废水达到回用标准。经过纳滤处理后，水在硬度、有机物浓度和色度等可以接近地下水的水平。渗透液的水质在很大程度上取决于膜的类型。小孔径膜（NF70）可以用于脱色，但流量要低一些。通过纳滤处理纺织行业水的循环利用率为80％-90％。
        3.超滤／微滤用于中水回用
        水资源的匮乏已严重威胁到人们的生活乃至生存问题。采用中水回用技术将市政污水或工厂废水处理后作为中水回用，不仅可使污水无害化，而且可实现污水的资源化，从而起到保护环境，防止水污染，缓解水资源不足的重要作用，有明显的社会效益和经济效益。中水回用的水源一般为污水处理厂（站）的二级出水，处理后的用途一般为浇撒草坪和道路、洗车或生产工艺用水等。
四、膜污染及其防治
        膜污染可定义为由于被截留的颗粒、胶粒、乳浊液、悬浮液、大分子和盐等在膜表面或膜孔内吸附、沉积造成孔径变小或堵塞，形成不可逆变化，这种不可逆的变化包括吸附、堵孔、沉淀、形成滤饼等。膜污染的程度与膜材料的特性、分离体系的性质有关。多孔膜的物理性能包括表面粗糙度、孔径分布、孔的形态和孔隙率等。

一般来说，膜面光滑、孔径分布窄不易被污染；膜的表面性能，如亲水性、疏水性、荷电性也会影响膜与溶液间相互作用力的大小及膜的污染程度。一般而言，膜的分离体系以水相体系居多，亲水性的膜表面与水形成氢键，使之处于有序结构状态，疏水溶质接近膜表面时，必须打破这种有序结构，所以不易被污染，相反疏水膜则容易被污染。有些膜材料带有极性基团或可离解基团，由于溶剂化作用或离解作用可使膜表面荷电，从而容易受相反电性溶质的污染。分离体系的性质包括溶液的pH值、溶液中盐的浓度、溶液的温度等。溶液的pH值会影响待滤颗粒物的荷电性质，从而影响膜的污染程度。同时，低pH值可使碳酸盐等在膜表面的沉淀转化为可溶性盐，进而减轻膜的污染。无机盐对膜过滤有较大影响，不溶性无机盐及一些无机盐复合物会在膜表面或膜孔内直接沉积，造成膜污染。另外，无机盐还可通过改变水的粘度和活性影响膜的渗透阻力。一般来说，温度升高，溶液的粘度降低，过滤通量一般会增大；但对蛋白质溶液而言，温度升高，过滤通量反而降低。
        1.料液预处理
        对料液进行合适的预处理可以减缓膜污染。料液的预处理包括物理处理与化学处理。物理处理通常是通过絮凝、沉淀、过滤等去除可能堵塞膜孔的悬浮颗粒物。化学处理包括调节料液pH值、离子交换、加入离子掩蔽剂、加入稳定剂、杀菌等。调节pH值可以使污染粒子远离等电点，以减少形成凝胶层的趋势，离子交换可以去除高价离子，从而减轻对膜的污染。使用专门的杀菌剂也可以有效减轻微生物的生长带来的膜污染。
        2.膜材料的选择与表面改性
        首先是膜材料的选择，膜的亲疏水性和荷电性会影响到膜与溶质间的相互作用大小。通常认为亲水性膜更耐污染。由于材料的亲水性，在表面张力的作用下，污染物在膜表面聚结成团，通过简单的反冲洗就能使过滤通量得以恢复，不易形成不可逆的污染，降低了化学清洗的频率。因此，在水处理中要采用亲水性的膜材料或者要对疏水性的膜材料进行改性处理。目前，膜专家们正在通过疏水膜的表面改性来减少膜污染，如使用表面活性剂使膜表面覆盖一层保护层。但这些表面活性剂是水溶性的，会随着膜的使用流失，膜就又会变成疏水。为了获得永久的亲水性，常在膜材料中引入亲水基团，可用复合手段复合一层亲水性分离层。膜表面的粗糙程度也是影响膜污染的一个因素。表面粗糙的膜比表面光滑的膜更容易污染。
        3.优化操作条件
        在工艺设计时选择合适的操作参数是解决膜污染的一个主要的方面，在膜过滤的过程中，使膜过滤始终在临界流量与临界压力下工作，例如对超滤和微滤膜进行反冲洗，可有效去除吸附在膜上的沉积物，选择合适的反冲洗周期和反冲洗时间，也可以避免膜表面形成不可逆的污染。
        4.定期清洗
        消除膜污染一般用化学药剂定期清洗膜，这是膜滤必须采取的措施。不过，在清洗频率上会有很大程度的不同。有的每天清洗，有的则每年清洗。取决于污物浓度和预处理的效果。根据过滤物料性质的不同可选用合适的清洗剂。酸性清洗剂适用于去除盐类（如碳酸钙），而碱性清洗剂适用于去除沉积的有机物。对于“死端”过滤，可以采用反冲洗的方法消除膜污染，不过这种方法不能用于纳滤和反渗透。
五、结束语
        综上所述，加强对膜过滤技术在废水处理中应用的研究分析，对于其良好效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的废水处理过程中，应该加强对膜过滤技术重要应用要素与环节的重视程度，并注重其具体实施策略与方法的可行性。
        参考文献：
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