膜技術(shù)在水處理中的應(yīng)用

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1、膜技術(shù)在水處理中的應(yīng)用篇章結(jié)構(gòu)概述正文研究進(jìn)展現(xiàn)狀及應(yīng)用趨勢(shì)及主要問(wèn)題結(jié)論概述膜分離是一種在某種驅(qū)動(dòng)力的作用下，利用特定膜材料的透過(guò)性能，實(shí)現(xiàn)對(duì)水中的離子、分子和雜質(zhì)分離的技術(shù)。主要分為反滲透(簡(jiǎn)稱(chēng)RO)、納濾(簡(jiǎn)稱(chēng)NF)、微孔過(guò)濾(簡(jiǎn)稱(chēng)MF)、超濾(簡(jiǎn)稱(chēng)UF)和電滲析(簡(jiǎn)稱(chēng)ED)、滲透蒸發(fā)(簡(jiǎn)稱(chēng)PV)、液膜分離(簡(jiǎn)稱(chēng)LM)等。與傳統(tǒng)的分離過(guò)程相比有著不可比擬的特點(diǎn)和優(yōu)越性。研究進(jìn)展現(xiàn)狀及應(yīng)用微濾超濾反滲透納濾微濾利用酶可以與特定病毒相結(jié)合的特點(diǎn)，根據(jù)電流強(qiáng)度與病毒數(shù)量成正比的原理,Soussan等開(kāi)發(fā)了一種新的在線檢測(cè)MF過(guò)程中病毒數(shù)量的方法。通過(guò)這種新的檢測(cè)方法發(fā)現(xiàn),膜過(guò)濾過(guò)程中跨

2、膜壓差的波動(dòng)會(huì)引起病毒截留率的變化。由于常規(guī)的澄清、過(guò)濾設(shè)備用作反滲透預(yù)處理時(shí)，占地面積大、出水水質(zhì)差且不穩(wěn)定，本身又需要較復(fù)雜的預(yù)處理系統(tǒng)，沙中魁等設(shè)計(jì)將微濾膜和微濾技術(shù)用于反滲透的預(yù)處理，不僅提高了其進(jìn)水水質(zhì)，更延長(zhǎng)了反滲透膜的適用壽命。Oh等將吸附技術(shù)作為預(yù)處理過(guò)程與MF膜聯(lián)合應(yīng)用處理河水中存在的有機(jī)物和病毒，所用的吸附劑為粉末活性炭(PAC)，MF膜為陶瓷膜，孔徑為0.45μm。試驗(yàn)結(jié)果表明，PAC有效的吸附了水中的有機(jī)物，后續(xù)的MF膜截留了以PAC為核心的顆粒，水中的有機(jī)物得以去除。超濾Park等研究了飲用水處理過(guò)程中混凝對(duì)后續(xù)UF的影響，并建議根據(jù)原水的特點(diǎn)選取合適的膜，并

3、投加適量的混凝劑，可以有效去除原水中的膠體物質(zhì)和有害污染物。對(duì)于實(shí)際水廠，Park等建議使用自動(dòng)控制投加混凝劑裝置。Huck等研究了不同的空床接觸時(shí)間(5、10、15min)對(duì)后續(xù)UF的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，延長(zhǎng)空床接觸時(shí)間能降低原水中的濁度，使UF膜的不可逆污染減輕[7]。李圭白等提出了以超濾為核心技術(shù)的第三代城市飲用水凈化工藝，即以第Ⅲ類(lèi)水源水為原水，先經(jīng)過(guò)安全預(yù)氧化（或強(qiáng)化混凝、沉淀），再經(jīng)過(guò)生物活性炭或超濾，最后經(jīng)過(guò)安全消毒，獲得優(yōu)質(zhì)飲用水。李霞以某污水處理廠二級(jí)處理出水為回用水源，采用曝氣生物濾池(BAF)和超濾(UF)相結(jié)合的工藝對(duì)其進(jìn)行深度處理，結(jié)果表明：該組合工藝能有效去

4、除城市二級(jí)處理出水中的濁度和氨氮，平均去除率均可達(dá)到95%以上，出水水質(zhì)滿(mǎn)足電廠循環(huán)冷卻水補(bǔ)給水的要求。反滲透目前MBR/UF-RO膜技術(shù)的主要瓶頸在于運(yùn)行能耗和膜污染問(wèn)題，Oda等對(duì)長(zhǎng)期運(yùn)行的MBR-RO膜系統(tǒng)進(jìn)行工藝優(yōu)化，將HRT從8d縮至5d，并適當(dāng)降低膜池污泥濃度，結(jié)果發(fā)現(xiàn)MBR的出水水質(zhì)未有明顯的變化，對(duì)后續(xù)的RO工藝段也沒(méi)有影響。陶若虹等在回顧以往的研究中發(fā)現(xiàn)，膠體顆粒的富集和無(wú)機(jī)物的結(jié)晶都可以導(dǎo)致反滲透膜的污染，采用牛血清蛋白(BSA)和海藻酸鈉代表反滲透進(jìn)水中的蛋白質(zhì)和多糖，發(fā)現(xiàn)膜面污染層非常密實(shí)，在溶液中化學(xué)成分的作用下，有機(jī)物和其絡(luò)合物沉積在膜面，形成厚密的凝膠層，

5、引發(fā)了嚴(yán)重的膜污染。納濾由于NF膜的能耗比RO膜的低，Amy等考察了在降低能耗而不影響截留效果的情況下，是否可以用NF膜代替RO膜去除水中微量有機(jī)物。樓民等對(duì)納濾膜處理地下水、地表水和工業(yè)廢水的最新研究應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行了較為全面的綜述，并指出對(duì)納濾分離機(jī)理的進(jìn)一步探究、新型納濾膜開(kāi)發(fā)及其性能的預(yù)測(cè)和表征等是今后人們對(duì)納濾技術(shù)的研究重點(diǎn)?？紤]到垃圾滲濾液的處理，趙群英等設(shè)計(jì)以生化處理為主的處理工藝，經(jīng)實(shí)踐證明處理效果穩(wěn)定可靠，納濾反應(yīng)器使出水COD濃度大幅度降低。趨勢(shì)及主要問(wèn)題存在問(wèn)題研究熱點(diǎn)及趨勢(shì)問(wèn)題耐久性以及使用壽命問(wèn)題無(wú)機(jī)膜的制造和應(yīng)用成本高膜容易受污染和堵塞熱點(diǎn)A研制為某一特定分離過(guò)

6、程而設(shè)計(jì)的膜材料B膜過(guò)程的分離能力、經(jīng)濟(jì)效益和分離的安全性C降低膜過(guò)程的操作費(fèi)并延長(zhǎng)膜的使用壽命D膜技術(shù)和其他處理技術(shù)聯(lián)合使用結(jié)論是減緩資源、能源消耗，保護(hù)環(huán)境的一項(xiàng)重要的新技術(shù)提高膜技術(shù)的性?xún)r(jià)比謝謝