石庆中
山东诚泰安全技术咨询有限公司 山东省 菏泽市 274000
摘要：随着工业化的快速发展及国内石化产业园区的扩大，在我国经济腾飞的今天时刻伴随着严重的环境污染，特别是无节制的滥用和破坏水资源的事情时常发生。久而久之，这些有形的无形的破坏行为，导致我国原本匮乏且分配不均的水资源越来越少，直接影响着我国居民的生活质量，时刻威胁着人们的身心健康。近年来人们环保意识的逐步提高，国家也不断加大环保措施和力度，鼓励大型化工一切引进国外先进技术，在化工污水处理方面也是取得了显著效果。其中膜技术的研究和应用，在推动整个石油化工行业污水处理水平提升方面具有举足轻重的作用。
关键词：膜分离；微滤；纳米过滤
一、膜技术的含义及优点分析
要了解膜技术在处理工业废水中运用，首先要了解什么是膜技术。简单来说，膜技术就是一种液体分离技术，这种技术的作用原理就是利用外界化学能或者电能作为推动力，将混合物中的液体、气体进行提纯或者分离，利用膜的选择性原理，将有害成分渗透出来，在实际操作过程中还要充分考虑液体浓度、压力、密度等因素。膜技术被广泛应用于工业废水的处理是因为这种技术具有很多优势。首先，膜技术具有较高的效率，在净化废水的同时能够高效的处理污染物。其次，膜技术具有低能耗的优点。膜技术能够在处理污染物的同时，将废水中的一些有用物质回收利用，避免了资源浪费，在膜技术的运用过程中，对电能损耗较低，能够有效降低工业废水处理的成本。最后，膜技术还具有简单易操作的优点。相比于其他的工业废水处理技术，膜技术操作设备简单，环节不复杂，便于运用，能够广泛用于各种类型的工业废水处理中。
二、各种膜分离技术特点
2.1微滤（MF）
微滤（MF）又称微孔过滤，它属于精密过滤，其基本原理是筛孔分离过程，是现在运用最广泛的膜分离技术之一。对于微滤而言，膜的截留特性是以膜的孔径来表征，通常孔径范围在0.1～1微米，故微滤膜能对大直径的菌体、悬浮固体等进行分离。可作为一般料液的澄清、保安过滤、空气除菌。微滤过滤具有操作压力小（<0.2mpa）、对水质的适应性强、占地面积小等长处。微滤作为一种更经济的膜分离技术在水处理中广泛应用，能够代替传统的沉淀过滤和二沉池，可连续处理；用于各种废水的预处理，削减浊度，满足进水的要求。但随着过滤时间的增加，滤饼层增厚，因此如何及时清洗滤饼，恢复水通量，以及研发耐高温、耐溶剂、抗污染、易于清洁的膜和膜组件仍有待研究。
2.2纳滤（NF）
纳米过滤是一种新式的分子膜分离技术，它是在20世纪80年代典型的反渗透复合膜后发展起来的一种新式分子膜分离技术。纳滤也是一个压力驱动的进程，其工作压力一般为0.5mpa～1.0mpa；纳滤膜的一个明显特点是它具有离子选择性，可以去除二价离子的去除率为95%或以上，一价离子的去除率较低，为40%～80%。地下水中含有三卤甲烷、低分子有机化合物、农药、异味、硝酸盐、硫酸盐、氟化物、硼、砷等有害物质，纳滤可以使用在如废水脱色、不同有机质浓缩在废水中的分类等。纳滤膜在低压下具有较高的去除率，在大多情况下，它比反渗透出资成本和工作成本低。纳滤膜容易污染，需要较好的水质，需要复杂的预处理，才干确保纳滤膜的使用寿命。随着预处理水质的进步和膜功用的进步，纳滤工艺在环境保护领域里将会有很大的使用。
2.3渗透汽化（PVAP）
渗透汽化也被称为浸透蒸腾，它是利用膜对液体混合物中组分的溶解度与扩散性能的不同来实现其分离的膜分离过程。浸透汽化是一种需求消耗热能的进程。它的优点是污染少，不污染。浸透蒸腾的缺陷是浸透通量小，一般不超过1000g/m2·h。浸透蒸腾技术主要使用在化工、航空航天、食品工业等范畴，如啤酒酒精处理有机物质，含有芳烃、卤代烃等废水，处理实验室废水等。浸透蒸腾具有极高的单级别离功率，膜功能的持续改善将持续扩展其使用范畴，特别是在溶剂共沸混合物分离会越来越大的发挥自己的共同优势。
2.4反渗透（RO）
反渗透膜只能透过溶剂（通常是水）而截留离子物质或小分子物质的选择透过性，以膜两侧静压为推动力，而实现的对液体混合物分离的膜过程。反渗透是膜分离技术的一个重要组成部分，因具有产水水质高、运行成本低、无污染、操作方便运行可靠等诸多优点，而成为海水和苦咸水淡化，以及纯水制备的最节能、最简便的技术.已广泛应用于医药、电子、化工、食品、海水淡化等诸多行业。反渗透技术已成为现代工业中首选的水处理技术。反渗透的截留对象是所有的离子，仅让水透过膜，对NaCl的截留率在98%以上，出水为无离子水。反渗透法能够去除可溶性的金属盐、有机物、细菌、胶体粒子、发热物质，也即能截留所有的离子，在生产纯净水、软化水、无离子水、产品浓缩、废水处理方面反渗透膜已经应用广泛，如垃圾渗滤液的处理。
2.5.超滤（UF）
超滤又称超过滤，用于截留水中胶体大小的颗粒，而水和低分子量溶质则允许透过膜。超滤的机理是指由膜表面机械筛分、膜孔阻滞和膜表面及膜孔吸附的综合效应，以筛滤为主。这是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程，膜孔径在0.05um至1nm之间。超滤是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术，超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。以膜两侧的压力差为驱动力，以超滤膜为过滤介质，在一定的压力下，当水流过膜表面时，只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过，达到溶液的净化、分离、浓缩的目的。
2.6集成膜技术
集成膜技术主要指将膜技术同其他传统工艺进行有机结合，能够对膜分离技术额应用范围进行拓宽，废物再利用的效果及有害物质清除效果明显提升。下面对集成膜技术在造纸业生产中的应用进行说明：在实际生产过程中会有黑液产生，使用膜分离技术能够对黑液中含有的木质磺酸钠进行有效回收，在絮凝，UF以及RO等方法集成后再对废水进行处理，使用膜萃取和反萃取技术实现浓缩废水中的有害及有毒物质的目标，之后在膜反应器中进行净化处理，在提高生产效果的同时能够减少对环境的污染。
三、化工污水处理中膜技术的应用方法
3.1超滤膜技术在污水处理中的应用
超滤膜技术工作的主要原理就是对化工污水进行分离、净化以及浓缩，并结合膜孔径的大小，对污水中的颗粒进行有效的分离，该技术主要应用于食品、医药以及化工等领域的污水处理之中。超滤膜技术不仅可以使藻类以及菌类等微生物清除，保证微生物不会粘附在处理系统之上，而且其中存在的氧化剂还可以有效的控制微生物的繁殖。除此之外，超滤膜技术还可以进一步降低污水的浑浊度，因为化工污水中含有大量的杂质，会在一定程度上阻碍光线投射的浑浊物，从而影响污水的处理效果，这时采用超滤膜技术可以有效的降低污水的浑浊度，提高污水的处理效果。
3.2电渗析技术在污水处理中的应用
实际应用电渗析技术时，需要通过水处理等设备完成系统处理污水的目的。电渗析技术利用膜分离选择透水性特点，通过直流电场环境的营造，达成控制污水中阴阳离子的目的，保证相应离子顺利渗透到水域中，降低污水浓度，实现净化的目的。
电渗析技术主要是利用膜分离设备进行污水处理，例如水处理设备等。该技术主要是利用了膜的选择透水性特点，然后在直流电场的环境下，对阳离子的通过进行有效的控制，以确保部分离子能够顺利的渗透到另外的水域之中，从而达到了淡化水浓度的目的。
结束语
文中描述的几种膜技术，是希望给同行或同类企业单位提供经验借鉴与参考，最终实现生产过程中水污染控制的整体优化解决方案。特别是化工污水处理方面，希望企业能在高效低耗的模式下就能达到满足国家标准甚至优于国家标准的要求，去实现清洁生产。
参考文献：
[1]李瑞玲，高小娟，和舜秋.膜技术市场应用前景可期[J].环境经济.2017（12）：32.
[2]张磊.电厂污水处理中膜处理技术的应用研究[J].科技资讯.2017（24）：112-114.