水处理膜技术的发展现状及趋势论文_崔婧

水处理膜技术的发展现状及趋势论文_崔婧

崔婧

河钢承钢能源事业部 河北承德 067002

摘要:目前,伴随着国家环境不断遭到破坏,导致了水体受到严重污染,降低了饮水质量。因此,应该加大对水处理技术工作的力度,确保提供给人们一个安全的饮水环境。由于膜技术比起传统处理技术更加节能环保,分离更精密,降低风险,水质处理效果得到提升。在未来处理水质中应该加大对膜技术的利用以及研究,完善膜技术,进一步改善水质质量,得到健康安全的水质。

关键词:膜技术;水处理;发展趋势

1膜技术应用优缺点

在水处理工作中通常使用电除盐、反渗透、超滤以及微滤这四种膜技术,与传统水处理技术相比,膜分离技术操作简单、水质更好。在社会经济发展影响下,我国水资源污染问题日益突出,污水中含有的成分相对复杂,若使用传统的澄清、混凝或者过滤方式对杂质进行分离,不能满足水处理实际需求,且处理效果较差。但膜技术应用方式灵活,能够设计出形式更加丰富多样的处理系统,使水处理效果提升。但在长期实践过程中人们发现,完全依靠膜技术进行水处理,即使将几种不同膜技术综合使用,依然无法避免废水处理后水中存在杂质,因此仍然需要使用药剂进行处理。例如,在焦化废水的处理过程中,为降低其中杂质的严重影响,需要对其进行生化处理,从而避免污染环境。水处理技术的发展呈现螺旋式上升状态,始终表现为新老技术的融合和交叉。污废水来源较多,因此其中含有的成分具有复杂性,部分污水中存在较高浓度的盐分,其色度和毒性等较大,甚至有些废水中含有难以进行生化降解的成分,这些成分对人体有着极大的危害,若不慎进入人体,会给其身体健康带来严重影响。面对这些成分,单纯使用一种处理方式是无法使水质达到排放标准的,需要根据实际需求和处理技术的特点对其进行综合选择,必要情况下可以同时使用两种或两种以上处理技术。

一方面,膜技术与传统处理技术相比有着极大应用优势,但另一方面,膜技术仍然存在不完善之处,因此有必要和其他处理技术融合,实现水处理技术水平的提升,使水质达到排放标准。在水处理过程中,膜技术对水中所含成分有严格要求,只有其中颗粒物直径小于5μm的污水才可使用膜技术进行处理。但膜技术在有着极高含盐量的污水处理中有着较好效果,且现阶段不存在比膜技术效果更好的处理方式。但膜技术的应用对水资源的消耗量较大。水处理是个系统工程,要采用系统的办法,没有万能的技术。多种处理技术各有优缺点,只有联合应用技术含量才更高,处理方案才更完善。反渗透膜在水处理中占主导地位,理论上的水回收率在75%。从全国数百家用户的调研结果来看,实际运行中,脱盐水的成品水率仅为55%~60%,40%以上的废水仅有很小一部分用于煤厂喷洒或做它用,大部分还是排掉的。有的用户为提高废水回用率,投资增加了一套反渗透装置将其回收,但仍有接近20%的浓废水被排放。目前企业污水实现零排放还没有更经济、适用的技术。

2水处理膜技术发展情况

2.1国外水处理膜技术发展情况

膜技术最早兴起于发达国家,已经建立了覆盖不同种类的膜工艺产品的体系,其膜产品使用与技术使用发展也较为成熟,同时,发达国家没有放弃发展的脚步,依旧以市场需求为导向,努力研发能满足客户需求的新型膜材料与膜产品。国外不少膜技术产品知名企业有着良好的技术和产品体系、庞大的公司规模,凭借着诸多优势进军中国市场,牢牢把握住了诸多客户群体。

美国科氏公司发明了多种膜产品,现阶段已经拥有了世界范围内最完善的膜产品链,能够生产不同种类与精度的膜产品。美国陶氏化学公司发明了复合膜,同时,在该技术上始终占据着世界领先的地位。该公司的招牌产品以超滤膜和反渗透膜为主,凭借使用寿命长、具备多性能的优势占据了世界膜产品市场近一半的比重。除了美国公司外,日本、荷兰、奥地利等一些知名公司也有着先进的水处理膜技术与相关产品,均处于世界前列。

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2.2国内水处理膜技术发展情况

自水处理膜技术被引入国内后,尽管我国起步较晚,但近十几年来也得到了快速发展,截至目前,我国已发展了一批有着先进膜技术及相关产品的企业,同时发展方向各不雷同,有着鲜明的特点,不会出现同质化竞争的局面,这对于在中国市场中实力强劲的外资企业对手而言,无疑能够更好地占据市场份额。例如北京、上海、山东等公司分别研发出了中空纤维膜、平板膜、反渗透膜等,这些都代表了我国膜技术发展的最高水平,已经非常接近发达国家水准了。

笔者认为,随着膜技术的快速发展以及水污染治理标准的升级,国内水处理行业对于膜技术的需求将会持续上涨,而需求将进一步推动发展,意味着膜技术的应用范围将更加广泛,其市场前景非常可期,值得每个从业者重视。

3国内水处理膜技术应用情况

由于膜技术发展的限制,膜技术在水处理行业中主要应用于生活污水与工业废水的处理、回收以及工业生产所需的软化水、纯水、超纯水的制备。目前,国内应用于水处理的膜技术以微滤、超滤、纳滤以及反渗透等工艺为主,同时上述技术的组合和这些技术同其他技术的组合也常见于水处理工作中。微滤、超滤、纳滤以及反渗透技术已经发展较为成熟,所以有着较为广泛的应用范围,在水处理工作中占有重要地位。当然,随着国家对污水处理标准的更改、升级,新的技术也随之研发出来,得到了更广泛地应用,随着国家对无水肿有机污染物去除率要求的提高,优势膜生物反应器、双膜法、全膜法等集成膜分离技术的应用愈加广泛。其主要应用于电镀、印染、皮革等行业,对于这些行业的生产活动中所制造的难处理工业废水有着良好的处理效果。

4我国水处理膜技术的发展趋势

4.1提高膜技术的应用水平

随着膜技术在水处理上的应用,在未来我们更应该集中对膜技术的应用水平进行提高。只有对膜技术进行改善,处理水质上才能更加深入地提升膜技术的应用力度,进一步改善水质效果。

4.2重视膜材料制造工艺

在水处理技术中,膜技术有着很宽广的利用前景。为此,膜材料制造工艺更应该重视,结合先进的国内外膜材料制造方法,根据实际情况进行改进,使膜材料更加稳定,提升膜材料的质量,促进膜技术的发展。

4.3提高膜性能

当前,处理水质方面,膜技术作为新兴技术,由于膜性能差,还不能达到分离要求。所以,相关人员在未来中更应该提高膜性能,利用发展较快的新科学技术,结合膜技术,进一步改善膜结构,使膜性能得到改善,使它的分离优势作用最大程度地得到发挥。

4.4提高膜技术应用水平

提高膜的材料制造与自身性能水平固然重要,但若是缺少合适的使用途径,那么研发出来的膜技术也只是摆设。因此,科研人员的工作重点还应该放在提高膜技术应用水平方面。

5结束语

总之,随着水污染情况的日益加重,未来水处理膜技术将占据重要地位。水处理膜技术不仅能处理污(废)水,还能够为其他行业进行制水,可以说有着广泛的适用范围。笔者相信,随着未来水处理膜技术的发展,其将会占据更加广阔的市场。

参考文献:

[1]张翠英,张林军,王宏.应用型本科《水处理生物学》教学改革研究[J].廊坊师范学院学报(自然科学版),2016,11(04):111-113.

[2]刘芳,赵朝成,闫来洪等.《水处理工程》课程教学模式的改革探讨[J].中国成人教育,2016,(22):139-140.

[3]万红.《水处理工程》教学改革与实践[J].农家之友(理论版),2016,(12):65-66.

论文作者:崔婧

论文发表刊物:《建筑科技》2017年第23期

论文发表时间:2018/2/26

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