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1、引言

近年來，隨著社會經濟的進一步發展，人們生活水平質量得以提高的同時，對環境與能源問題的重視程度越來越高。膜分離技術是一種隨著時代發展新型技術，核心是薄膜，利用它的選擇透過性，并且在外力推動下對混合物進行分離、提純、濃縮，用過篩的方法經具有不同物理性質的混合物分離開來，或利用化學性質將混合物分離開來。其分離過程簡單，操作簡潔，耗能低，化學藥劑用量少，過程不發生危害大的副反應，環保沒有什么大的污染，分離效率高，所需要的操作條件溫和等優點，因而世界各國都開始普遍重視起來，在解決能源危機，資源短缺和環境污染治理等方面問題上都有較大的應用，膜分離技術在各方面也都得到了廣泛應用如處理城市用水，海水淡化，處理工業廢水等。

2、膜分離技術處理水

2.1 飲用水的純化

膜分離技術可以解決以前許多傳統工藝中的復雜問題，例如水中的微污染物和消毒副產物都可以被消除，并且具有優點不過經費低，耗能低，操作簡單等，所以已被大量用于處理飲用水。在飲用水的純化這方面，膜分離技術對化學藥物需求很小，是一種新的和更加有效的水處理技術。它通過控制選擇透過性膜的空隙大小，從MF、UF、NF到RO等能有效簡潔地去除賈第蟲包囊和陰胞子蟲卵囊。利用膜分離技術還可以減輕甚至消除飲用水中的諸多問題，例如減少消毒副產物濁度和色度以及溶解鹽等，從而提高飲用水的質量，保證飲用水的安全。在許多城市也普遍進行了分質供水系統淵包括管道直飲水系統冤的建設。城市供水中用于生產的占絕大部分，僅有少部分供水為生活用水及飲用。據調查，在北京和上海等城市，已建有許多采用膜分離處理技術的分質供水系統，對飲用水進行處理，力求優質水，而有力的技術保障則來于純熟的膜分離技術。從20世紀60年代便開始了將膜分離技術應用于水處理領域，那時很多國家開始建立此工程的水廠用來解決各種問題。為了除去水中高濃度的氟和鋁，芬蘭建立了過濾站，為了解決飲用水中芽孢桿菌的問題，新西蘭建立了MF水廠。在2001年美國為了除去原水中的隱孢子蟲也利用膜分離技術建立了NF水廠。

2.2 用于海水，苦咸水的脫鹽

我國海域遼闊，海岸線延長，沿海城市也不少，然而許多沿海城市例如天津，浙江等地嚴重缺水，因此海水變成了這些城市重要的水資源。但是海水中含鹽量很多，沒法直接利用，因此需要對海水進行脫鹽處理，運用反滲透膜的原理，能量消耗5kW? h/m3海水還要少。何為苦咸水鑰一般天然水中且含有較高的微溶無機鹽離子，比如鈣離子，磷，鎂，鋅等無機離子，而且一般含有的總溶解固體含量為1000~10000mg/L，用一般方法比較難以去除。然而用膜分離技術可以相對程度地去除，苦咸水淡化工程最具競爭力的方法且技術比較成熟的便是反滲透法。目前為止，在我國各經濟領域，膜分離技術已經逐漸應用。在反滲透苦咸水淡化工程中，添加一些阻垢劑、加酸去除進水中的碳酸根和重碳酸根是目前常用的方法，為了減少微溶鹽的沉淀結晶，降低水回收率，避免超過溶度積。經過多方研究，解決干旱地區的需水問題，工業大量用水問題，某些沿海城市缺水問題最有效的辦法就是用膜分離技術進行海水和苦咸水脫鹽。利用膜分離技術處理海水苦咸水脫鹽在我國已經為廣大缺乏淡水地區提供了飲用水，而且在全國已經推廣了集裝式水處理移動車，是國家海洋局杭州水處理技術開發中心針對于苦咸水、海水淡化、流動性作業的行業推出的一種簡單省事的辦法。

2.3 膜分離技術處理電子發電工業中用水

在電子工業和發電工業領域我國已經大量采用反滲透技術和電滲析技術來處理行業中用水問題。在電子工業中需要大量的純水來清洗電子元件，而在發電工業中鍋爐也是不可避免地要消耗大量的水資源，用大量純水不僅加重成本也會造成浪費，用膜分離技術則大大地提高效率，減少成本。不同的用途需要不同純度的水，通常是根據所需水的不同純度，采用各種不同的工藝，如單用電滲析、反滲透制一般純水，膜技術與離子交換技術結合制超純水。國家野七五冶科技攻關期間，在利用選擇性膜進行分離處理電子發電工業取得了較大的進步，在諸多方面頗有建樹，膜分離技術日漸成熟并在全國范圍內大力推廣應用。在90年代后期，國內已有大批大、中型發電廠的鍋爐用水采用了最新的，且操作簡單，軟化效率高的納濾技術，高效地解決了以往由離子交換法造成的酸堿污染的問題。

3、膜分離技術處理城市污染廢水

城市生活污水的主要來源是由家庭生活各種原因產生，包括商業廢水，農田廢水等。隨著科技進步，人們生活水平的不斷提高，生活方式也發生了極大變化，人們對水的需求越來越大，大量的水資源被用在各種日用中，形成多樣復雜富含各種雜質的生活污水。值得慶幸的是，近幾年來，隨著膜分離技術的不斷成熟，人們逐漸采用生物膜分離技術深度處理城市生活污水。利用這種方法來處理生活污水有很多優點，它操作方便工藝簡單，處理污水效果好，消耗能量少，維護量也比較小，減少成本，節約資源，加大回收利用度。

利用膜分離技術處理城市生活污水，再回收利用的水也是一種重要的水資源，可以被用在不同的途徑上。用膜分離技術可以通過選擇性濾過膜濾過污染物從而使污水濃縮，再通過反應器發酵可以產生生物清潔能源，處理過的水也可以在農田進行灌溉，用來補充地表水與地下水，也可以用于消防用水，綠化用水等，如果再進一步進行處理，甚至可以成為飲用水，這樣就節省了一大部分的水資源，解決水資源短缺的問題，既節省還環保。

4、膜分離技術處理工業用水

4.1 處理石油污水

由近年來我國的相關報道分析可知，隨著石油的不斷開發，開采過程中注入油層中水也不斷增多，因此每年采出來的原油廢水也越來越多。針對這種情況，從經濟與環境角度來說，回收再利用含油廢水是很有必要的。常采用野邊采油，邊治理廢水，邊向油層注水冶的措施，通常運用膜處理技術可以很好地解決廢水問題，對廢水進行回注或者處理完畢再回收利用。經過多方實驗證實，通過中空纖維膜處理污水，水中懸浮物以及含油量都相對很少，基本滿足低滲油田注水水質要求。而且，通過膜分離處理后水渾濁度較低，水質比較穩定，易于回收利。

4.2 處理化工類污水

在化工廢水處理中，膜分離技術也得到了廣泛應用，在工業領域有著越來越重要的作用。在造紙，印染，發酵等行業中產生的廢水中細小的顆粒較多，渾濁度較高，且污染性較大，用普通方法難以處理這類污水，將慢慢加重環境的污染。而用膜分離技術則可以有效地阻攔污水中的細小顆粒，高效處理污水廢物，相對簡單化地達到環保排放要求，既減少污染，又能節省大量資源，既環保又經濟。

5、結束語

隨著生活改變，水資源短缺，環境污染的加重，人們對水的問題也越來越重視。膜分離技術作為近來發展起來的一項高新技術，在多方領域都有很大的發展潛能，尤其是水和廢水處理中，它不僅操作簡單，耗能少，效率高，而且環保，節約資源。隨著技術的發展，膜分離技術的也將不斷完善，不斷突破，相信在各個領域尤其水和廢水處理中也會有越來越重的分量。