摘要：科技在不断的发展，社会在不断的进步，膜过滤是一类重要的水处理技术，膜法水处理中膜污染是限制膜过滤技术推广应用的主要因素之一，减少和控制膜污染极为重要。化学法因其良好的处理效果和可操控性成为目前膜污染控制研究的热点。对国内外膜法水处理中关于化学控制膜污染的最新研究进展进行了分类和概括，总结了化学控制膜污染的主要技术手段，并对其主要技术原理及应用领域进行了阐述，最后对化学控制膜污染的研究重点及方向进行了展望。
关键词：膜过滤；化学法；膜污染控制；水处理
引言
生活污水中污染物主要包括芳香烃、卤代烃等多种烃类。而这些物质有着较为稳定的化学性质，整体不容易被分解，如果深入到含水层之后还容易导致地下水的整体污染。对于人类来说有着强烈的致癌性，可能会导致生殖系统受到毒害，因此对于生活污水的准确检测来说有着十分重要的作用。和顶空法、萃取法以及其他方法相比较而言这种吹扫的捕捉方法有着污染更少、取样少、效率高的整体优点，对于生活污水的测定来说，最为关键的问题在于排除多种干扰，让实际定量分析中的准确度得到实现。因此在环境分析方面有着十分广泛的作用。膜法水处理技术有着定性分析程度高、且定量准确的特点，在生活污水检测工作的发展中有着重要的影响。
1膜分离技术的特点
膜分离技术有较多优势：（1）采用现代工艺的膜分离实验都可以将其实现规模化生产；（2）以压力为推动力进行纯化分离，纯化分离设备设施简单，员工容易操作、控制，方便设备维修，在封闭环境中循环运转，降低了空气中氧对药液的影响；（3）特别适用于各种特殊药液体系的分离，分离成本低，没有二次污染，不同相际之间不发生变化，分离范围广，分离效率高；（4）特别适用于热敏性物质的分离纯化，在常温下对目标成分进行分离过滤，能在分离、分级、提纯和浓缩过程中，保持产品的色、香、味及营养成分。虽然膜分离技术优点较多，但在实际应用中仍存在不足。例如，在实际生产过程中极易由于浓差极化现象而导致膜堵塞和膜污染，造成膜的使用周期缩减，寿命降低等。
2膜法水处理中膜污染的化学控制研究
2.1抑制处理
2.1.1膜的化学改性
膜改性具有节能、清洁等特点，是解决膜污染的有效方法之一。膜改性一般分为膜的基体改性和膜的表面改性。基体改性包括共混改性与共聚改性，表面改性包括表面涂覆改性、表面修饰改性、等离子体引发改性、辐照改性以及光引发改性等。膜材料的化学结构、荷电性、亲水性或疏水性、极性或非极性等都会影响膜的分离性能。通过化学方法将膜改性从而控制膜污染是目前该领域研究的重点之一。膜的化学改性就是通过对膜材料进行化学修饰，提高膜的使用性能，其在膜的表面及基体2个方面均有所涉及。研究结果表明，具有低含量Ag-SiO2（质量分数为0.45%）的混合膜显示出较好的总体性能，膜的亲水性、分离性、抗污染性以及抗菌能力显著提高。采用表面改性法对膜进行改性，即利用高锰酸钾氧化硫代硫酸钠制备出高度分散的二氧化锰颗粒，然后将其掺入到陶瓷超滤膜的表面制备了锰氧化物掺杂膜，该膜表现出良好的抗污染性能。通过在聚多巴胺官能化的聚砜载体上组装多个聚乙烯亚胺（PEI）和聚丙烯酸（PAA）的双层结构制备了可再生聚电解质膜，研究表明，新膜在正向渗透过程中表现出良好的抗污染性能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.1.2电化学抑制
.2组合处理
化学控制技术中的组合处理是利用多种工艺的有效组合来提升对膜污染的控制效果。单一的化学工艺常因方法的局限性造成膜污染去除得不彻底，导致出水水质不及预期和处理成本增加等问题。多种工艺组合能够强化对膜污染的控制，因此该方法具有非常广泛的应用前景。目前，化学控制膜污染中的组合处理主要采用氧化、混凝或超声分解之间的复合应用。采用高锰酸钾预氧化强化混凝的方法来控制膜除藻工艺的膜污染，结果表明，高锰酸钾可有效地与有机物反应，破坏了胶体表面的有机物涂层，起到了压缩双电层的作用，并且中间产物可以吸附藻细胞和有机物，使混凝效果得到大幅提升，该组合工艺有效控制了膜污染。采用高锰酸盐预氧化和铝盐混凝的组合工艺，也可有效控制由藻类细胞外有机物（EOM）引起的超滤膜污染。将臭氧氧化和超声分解进行组合作为膜生物反应器前的预处理工艺，可以有效去除双氯芬酸、磺胺甲恶唑和卡马西平等药物（去除效率68%～80%），并对MBR中的微生物代谢产物产生影响，从而可有效减少膜污染。在一定的条件下，使用紫外光辐射和混凝组合也可以有效抑制膜污染。
2.3确定最优操作条件
药液超滤过程中的操作条件，如药液温度、浓度、压力等也对超滤膜的膜通量有较大影响，控制好上述操作条件可以很好地降低膜污染的速度，提高膜通量。陆晓峰等在超滤膜吸附污染研究测定中，以牛血清白蛋白为基准物质，在不同温度条件下对超滤膜的污染度进行验证，结果表明，超滤膜的污染度随药液温度的提高而降低，30min时污染度达到最小，再升高温度，超滤膜污染度不下降反而逆向上升，这可能是由于蛋白质的构象变化与药液的黏度变化在不同的温度条件下起作用的结果。焦必林等在用中空纤维超滤膜法澄清橙汁的研究结果中证明，物料浓度对膜透过率有明显影响，膜透过率随药液浓度的提高而明显降低。在刘洪谦等的生脉饮口服液超滤技术研究以及何昌生等的甜菊糖甙超滤应用研究中发现，在压力为0.1～0.2MPa时，膜通量随操作压力的增加而变大，随超滤运行时间的延长而维持恒定，当增加压力达到0.3MPa时，膜通量随超滤运行时间的延长而迅速减弱，这种压力增大而通量迅速降低的现象表明，并非压力越大越有利于增加膜通量，过高的操作压力可能会使膜面形成凝胶层的速度加快，加重膜污染，甚至使膜被压得更紧、压得更实，从而大大增加膜组件的总体过滤阻力。
结语
在膜污染的控制中，化学法操控良好，处理高效，在该领域被广泛应用。膜材料化学改性和电化学辅助可有效抑制膜污染，但需要考虑膜材料成本和运行能耗等问题。选择合适的药剂进行化学清洗，可使受污染膜再生。针对具体膜污染的特性，选用多种工艺组合往往较单一工艺具有更好的效果。
参考文献：
［1］陈俊平，杨昌柱，葛守飞，等.膜生物反应器在污水处理过程中的膜污染控制［J］.净水技术，2005，24（3）：38-44.
［2］康永，胡肖勇.膜污染机理与化学清洗方式研究［J］.清洗世界，2012，28（2）：28-33.
［3］许云杰，吴俊杰.膜的改性及其在环境领域应用研究进展［J］.四川环境，2009，28（4）：108-112.
［4］岳鹏，丁昀，杨庆，等.超滤技术在城镇给水处理中的研究进展与应用［J］.净水技术，2017，36（4）：36-42.
论文作者:张刚
论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期
论文发表时间:2019/7/2
标签：超滤膜论文; 化学论文; 组合论文; 药液论文; 通量论文; 超滤论文; 工艺论文; 《基层建设》2019年第7期论文;