水处理中膜分离技术的应用论文.docx

水处理中膜分离技术的应用论文1、引言水是人类赖以生存的重要自然资源。全球水环境质量的严重恶化和经济的高速发展迫切要求适合时代发展的污水资源化技术以缓解水资源的短缺状况水资源短缺已成为制约社会发展的瓶颈。因此近年来各种新型、改良型的高效废水处理技术应运而生。其中膜技术以其高效、节能、设备简单、操作方便等特点在水处理领域中的应用越来越广泛。比如2008年北京要实现绿色奥运的几项举措都将应用到膜技术。国外有专家把膜技术的发展称为“第三次工业革命”作为21世纪最有前途的高新技术之一。2、膜分离技术的工作原理膜分离技术是利用一张特殊制造的有选择透过性的薄膜在外力推动下对混合物进行分离、提纯、浓缩的一种新型分离技术是根据混合物的物理性质的不同用过筛的方法将其分离或根据混合物的不同化学性质分离开物质。物质通过分离膜的速度（溶解速度）取决于进入膜的速度和进入膜的表面扩散到膜的龙眼、另一表面的速度（扩散速度）。而溶解速度完全取决于被分离于膜材料之间化学性质的差异扩散速度除化学性质外还与物质的分子量有关速度越大透过膜所需的时间越短混合物中各组分透过膜的速度相差越大则分离效率越高。3、膜分离技术在水处理中的应用3.1膜分离技术在城市污水深度处理中的应用城市污水深度处理和回用开始于20世纪60年代。城市污水具有量大、集中、水质较为稳定的特点是一种潜在的水资源。城市污水深度处理通常以污水处理厂的二级或三级排放液为水源用反渗透（RO）对它进行最后的脱盐脱COD、BOD以及微量有机物和重金属离子的脱除出水水质可达到饮用水标准。但由于某些主观原因目前大多不直接用作饮用水。国外常将其注入地下蓄水层或淡水水库进行自然净化（通常需存放两年）也有用作工业冷却水锅炉用水等非饮用目的。城市缺水制约着经济的发展把城市的二级出水进行处理后再生回用是解决水源短缺的一条途径。二级排放液在进RO装置前需进行预处理以使进水水质符合RO装置的使用要求。预处理的好坏是RO技术应用成败的关键。现在RO前采用MF或UF预处理的深度水处理过程已成为非直接饮用水回用工程中城市废水处理的工业标准国内外都在积极地采用膜技术大规模地把城市污水开发为新的水资源。我国采用“微絮凝纤维过滤+膜滤”对洗浴废水进行了研究试验表明此工艺具有出水稳定、占地面积小的特点。天津经济技术开发区污水处理厂引进挪威SBR序批式活性污泥法先进工艺每天可提供10万吨二级生化处理出水作为水源使污水深度处理后回用成为可能。我国的城市污水再生回用并不普及膜技术在深度处理的应用相对也很少今后我们还需在污水的再生回用和深度处理技术上进行研究。3.2膜分离技术在工业废水处理中的应用由于工业的发展大量工业废水排入水体这些工业废水面广量大、危害深大多含有不同浓度的化学物质其中有些具有较高的经济价值而有些则具有毒性对人类环境有害。为保护环境不受污染并回收有用物质在工业废水排放之前必须进行净化处理膜分离技术既能对工业废水进行有效的净化又能回用其中的有用物质同时还可节省能源。膜技术在处理电镀废水、造纸废水、重金属废水、含油废水和印染废水这五大类主要工业废水中都得到了广泛的应用。3.3膜分离技术在饮用水处理中的应用随着人们生活水平的提高对饮用水的水质要求也越来越高加上传统工艺中的某些弊端如加氯杀菌会使氯与水中的某些有机物反应生成新的危害巨大的三致（致癌、致突变、致畸变）化合物。膜技术用于饮用水处理是一个重大突破。水的净化与纯化是从水中去除悬浮物、细菌、病毒、无机物、农药、有机物和溶解气体等在这方面膜分离技术发挥了其独特的作用。膜分离中的微滤、超滤和纳滤所组成的水处理方法对去除水中的微米级的颗粒优于常规水处理技术中的过滤能力而且还具有去除过滤所不具备的纳米级微粒的能力可有效去除水中的悬浮物、细菌、病毒、无机物、农药、有机物和溶解气体等杂质。符合饮用水水质不提高的要求。3.4膜分离技术在海水淡化中的应用我国是水资源大国同时也是水资源贫国。海水作为水资源的重要组成部分有效利用是解决我国水资源危机的重要措施之一。目前用于海水淡化的膜技术主要有反渗透、电渗透（ED）和膜蒸馏（MD）等。2002年万吨级反渗透海水淡化及其组器技术产业化示范工程被列入国家高技术产业发展计划项目。海水淡化用发渗透膜的脱盐率高达99.6%.反渗透技术的出现和发展大大降低了海水淡化的成本现在反渗透已成为海水淡化制取饮用水最经济的手段。电渗析技术可直接将海水淡化为饮用水但其过程对不带电荷的物质如有机物、胶体、细菌、悬浮物等无脱除能力并且能耗高水回收率低。所以由于反渗透海水淡化技术的出现电渗析法海水淡化的比例正在逐渐降低。膜蒸馏技术具有很高的脱盐率可达到