水處理膜技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)分析

水處理網(wǎng)訊:水環(huán)境污染的加重，帶動(dòng)了水處理領(lǐng)域的技術(shù)創(chuàng)新，將膜材料及相關(guān)技術(shù)應(yīng)用于水處理工作。基于此，文章將水處理膜技術(shù)作為研究對(duì)象，分析該技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，強(qiáng)化水處理膜技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，改善水環(huán)境。

水處理膜技術(shù)是指利用生物膜的物質(zhì)分離作用，將水中的雜質(zhì)去除，實(shí)現(xiàn)凈化處理的目的。不同類型的生物膜在水處理方面的功能不同，如：雙極膜用于含氟廢液的處理、納濾膜用于海水淡化等。因此，膜技術(shù)在水處理領(lǐng)域有良好的發(fā)展前景，對(duì)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)的分析，可以促進(jìn)水處理膜技術(shù)的發(fā)展。

1 水處理膜技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 國(guó)外水處理膜技術(shù)

水處理膜技術(shù)由發(fā)達(dá)國(guó)家傳入我國(guó)，在技術(shù)發(fā)展方面更具優(yōu)勢(shì)。如美國(guó)科氏公司形成的膜產(chǎn)品鏈，可生產(chǎn)精度及種類不一的水處理膜;陶氏化學(xué)公司在發(fā)展超濾膜和反滲透膜的同時(shí)，研發(fā)復(fù)合膜，表現(xiàn)出能耗低、膜使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，為水處理提供豐富原材料;美國(guó)海德能公司是世界最大的卷式反滲透膜生產(chǎn)商，生產(chǎn)的卷式反滲透膜日處理純凈水可達(dá)19億t;日本東麗集團(tuán)生產(chǎn)的超濾膜具備較強(qiáng)的抗污染能力，可避免水處理中堵塞問題的出現(xiàn);美國(guó)GE公司經(jīng)過多年技術(shù)研發(fā)，在水處理膜方面有成熟的工藝技術(shù)，特別是液體零排放技術(shù)，在膜制備領(lǐng)域占比高達(dá)90%;荷蘭、奧地利等國(guó)的膜技術(shù)公司也紛紛開展技術(shù)研究，提出七孔超濾膜技術(shù)、膜生物反應(yīng)器技術(shù)等創(chuàng)新技術(shù)產(chǎn)品，進(jìn)一步優(yōu)化水處理工程效果。

1.2 國(guó)內(nèi)水處理膜技術(shù)

雖然我國(guó)研發(fā)水處理膜技術(shù)的時(shí)間較短，但是仍舊取得了較為理想的成果。如上海和北京等膜生產(chǎn)企業(yè)，研發(fā)了多種新型水處理膜，如平板膜、復(fù)合反滲透膜及中空纖維膜等。在水處理場(chǎng)景增多，水污染治理標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)的趨勢(shì)下，水處理膜技術(shù)在水處理領(lǐng)域有良好的發(fā)展前景，技術(shù)需求增多，需要受到行業(yè)工作者的重視。同時(shí)，我國(guó)膜生產(chǎn)企業(yè)在膜制備和膜應(yīng)用方面有所突破：

在膜制備中，時(shí)代沃頓創(chuàng)新膜制造工藝，研發(fā)了抗氧化性及抗污染性較強(qiáng)的反滲透膜，在無菌飲用水以及藥品生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，解決了傳統(tǒng)反滲透膜存在的污染問題;某膜生產(chǎn)企業(yè)將PVC合金作為中空纖維膜的制造材料，配合熱致相分離法，增強(qiáng)中空纖維膜的生產(chǎn)效益;山東某研究設(shè)計(jì)院利用膜生物反應(yīng)器技術(shù)，研發(fā)了中控平板式陶瓷膜，該膜具有強(qiáng)度大、穩(wěn)定性高及可再生使用等優(yōu)勢(shì)，改善了傳統(tǒng)平板膜或中空纖維膜存在的應(yīng)用問題。

在膜應(yīng)用中，應(yīng)用場(chǎng)景包括海水淡化、純水制備、工業(yè)廢水處理、生活污水處理等，不同應(yīng)用場(chǎng)景對(duì)水處理的要求有所差異，膜生產(chǎn)企業(yè)需對(duì)水處理膜的性能進(jìn)行優(yōu)化，使其更符合水處理要求。目前常見的膜應(yīng)用技術(shù)為集成膜分類技術(shù)，包括雙膜法、全膜法等。某膜生產(chǎn)企業(yè)引進(jìn)雙膜法及全膜法，或者將膜材料和其他水處理設(shè)備配合使用，如膜生物反應(yīng)器等，可以提升水處理膜的應(yīng)用效果。其中，雙膜法是指同時(shí)應(yīng)用反滲透膜與超濾膜、微濾膜，可實(shí)現(xiàn)深度脫鹽，提高進(jìn)水水質(zhì)，在工業(yè)廢水處理及污水回用的應(yīng)用廣泛;全膜法是指配合應(yīng)用兩種以上的水處理膜，可強(qiáng)化污染物去除效果，提高水回收率，在超純水制備中應(yīng)用廣泛;膜生物反應(yīng)器是指將水處理膜和傳統(tǒng)水處理工藝配合使用，可降低水處理工藝的能耗，提高出水水質(zhì)。

1.3 水處理膜技術(shù)不足

雖然我國(guó)水處理膜技術(shù)取得一定成就，但和世界領(lǐng)先水平仍舊存在一定差距，在水處理膜的生產(chǎn)規(guī)模和種類等方面，國(guó)外大型高端膜企業(yè)更具優(yōu)勢(shì)。細(xì)化來說，我國(guó)水處理膜技術(shù)的不足體現(xiàn)在以下兩方面：一方面，我國(guó)水處理工程中污水廢水水質(zhì)復(fù)雜，膜企業(yè)提供的水處理膜針對(duì)性較強(qiáng)，適用性不足，且使用效果不穩(wěn)定，膜使用壽命短，長(zhǎng)期使用后，處理效果降低，加大水處理成本;另一方面，污水與廢水中的微生物及顆粒物會(huì)對(duì)膜造成堵塞，引發(fā)膜污染現(xiàn)象，加大膜對(duì)清理的需求，降低膜的處理效果。

2 水處理膜技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

在水處理膜技術(shù)發(fā)展中，憑借有機(jī)物去除效率高、操作便捷和容積負(fù)荷低等優(yōu)勢(shì)，用于城市工業(yè)廢水、生活污水的處理。在未來的發(fā)展中，膜生產(chǎn)企業(yè)需注重技術(shù)創(chuàng)新，拓展水處理膜的應(yīng)用。

2.1 創(chuàng)新水處理膜生產(chǎn)工藝

在水處理膜技術(shù)應(yīng)用中，處理效果的關(guān)鍵在于膜材料。在未來的發(fā)展中，企業(yè)需創(chuàng)新水處理膜生產(chǎn)工藝，在保障水處理膜功能的前提下，增強(qiáng)水處理膜的性能，延長(zhǎng)水處理膜的使用壽命，降低生產(chǎn)能耗，實(shí)現(xiàn)環(huán)保綠色生產(chǎn)。以熱致相分離法為例，膜生產(chǎn)企業(yè)在聚偏氟乙烯中空纖維超濾膜制作中，應(yīng)用熱致相分離法，通過高速的熱交換，提升高分子溶液的分相效率，可避免膜液參與凝膠化，提升生物膜的孔隙率，使水處理膜的性能更優(yōu)異。同時(shí)，膜生產(chǎn)企業(yè)需將技術(shù)研發(fā)方向集中于納濾膜（如納濾級(jí)陶瓷膜或者納濾級(jí)石英膜等）、超濾膜、抗油疏水膜等，豐富水處理膜的種類，為不同領(lǐng)域的水處理提供性能相符的膜材料，增強(qiáng)水處理的效益。

2.2 提升水處理膜性能

在未來的水處理膜技術(shù)應(yīng)用中，水處理膜性能優(yōu)化是必然發(fā)展趨勢(shì)，可提升水處理質(zhì)量。結(jié)合當(dāng)前的水處理膜應(yīng)用，性能提升方向如下：第一，抗污染性能，水處理膜應(yīng)用時(shí)，普遍存在污染物堵塞問題，影響其滲漏效果，膜生產(chǎn)企業(yè)需增強(qiáng)水處理膜的抗微生物繁殖能力，保障水處理效果;第二，膜通量，該性能與水處理膜的處理效率聯(lián)系密切，還會(huì)影響水處理膜的使用壽命，可通過孔徑有效分布率、理化穩(wěn)定性的提升，加大膜通量;第三，機(jī)械強(qiáng)度，部分水處理場(chǎng)景的條件較為惡劣，如高壓、高溫或者重物拉伸等，膜生產(chǎn)企業(yè)需增強(qiáng)水處理膜的機(jī)械強(qiáng)度，使其適用于多種惡劣應(yīng)用場(chǎng)景;第四，適應(yīng)性，膜生產(chǎn)企業(yè)需結(jié)合水處理膜的應(yīng)用場(chǎng)景，研發(fā)適用性強(qiáng)水處理膜，使水處理膜適應(yīng)多種處理工況，降低水處理工程中的預(yù)處理要求，節(jié)約工程成本。同時(shí)，研究機(jī)構(gòu)及膜生產(chǎn)企業(yè)可將工作重點(diǎn)放在復(fù)合膜中，將多種性能集于一體。

2.3 拓展水處理膜的應(yīng)用

水處理膜生產(chǎn)及性能優(yōu)化的目的在于提升水處理效果，拓展水處理膜的應(yīng)用是未來的發(fā)展重點(diǎn)，膜生產(chǎn)企業(yè)及研發(fā)機(jī)構(gòu)需提升水處理膜的實(shí)踐效益，針對(duì)不同的水處理場(chǎng)景，研發(fā)適用的水處理膜，提升水處理水平。比如，針對(duì)水處理中的鹽和重金屬雜質(zhì)，可研發(fā)微濾膜;針對(duì)水處理中的酸性/堿性液體，可研發(fā)耐高濃度酸堿的生物膜;針對(duì)高溫水處理，可研發(fā)耐高溫的生物膜;針對(duì)水處理中的有機(jī)物雜質(zhì)，可研發(fā)超濾膜;針對(duì)含油廢水的處理，可研發(fā)反滲透膜等[1]。同時(shí)，水處理人員可配合應(yīng)用多種水處理膜，將生物法與膜法配合使用，整合水處理膜的性能，增強(qiáng)水處理效果，降低膜法水處理的能源損耗，實(shí)現(xiàn)水處理中的資源最大化利用。

3 結(jié)論

綜上所述，隨著水處理膜技術(shù)的發(fā)展，水處理的效果有很大提升，相關(guān)專家需加強(qiáng)水處理膜技術(shù)的研發(fā)。通過本文的分析可知，在未來的水處理膜技術(shù)發(fā)展中，相關(guān)人員需創(chuàng)新水處理膜生產(chǎn)工藝、提升水處理膜性能，拓展水處理膜的應(yīng)用，提升水處理效果及質(zhì)量，促進(jìn)水資源的最大化利用。