水质净化过程中超滤膜的应用

超滤是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程，平均孔径在3-100nm之间。超滤膜技术是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术。其截留机理主要是筛分作用，但有时膜孔径既比溶剂分子大，又比溶质分子大，故膜表面的化学特性（膜的静电作用）也起着截留作用。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，只允许水及低分子量溶质通过，从而达到溶液的净化、分离、与浓缩的目的。

1．饮用水处理
20世纪末，由于水环境污染加剧，以及水质检测技术的发展，出现了许多新的水质问题，如贾第虫和隐孢子虫（两虫）问题、水蚤及红虫问题、藻类污染加剧及臭味和藻毒素问题、水的生物稳定性问题等。为此，世界各国都对饮用水制订了更多的指标项目（100多项）和更严格的水质卫生标准。但用常规处理（*代饮用水技术）加臭氧—活性炭深度处理（第二代饮用水技术）已不能满足要求了，故超滤膜技术被引用，被称之为第三代饮用水技术。
超滤一般能去除水中包括水蚤、藻类、原生动物、细菌甚至病毒在内的微生物，与第二代处理工艺结合能充分发挥各工艺的优点，对水中的致病微生物、浊度、天然有机物、微量有机污染物、氨氮等都有较好的处理效果，从而满足人们对水质越来越高要求。

2．废水处理
据超滤膜各项特点，无论在生活污水还是在工业废水中都得到广泛应用。生活污水经过超滤使处理水质变好从而进行回用，而工业废水中由于一般技术不能达标，采用超滤技术能充分处理废水。
2.1生活污水处理
城市污水处理厂废水，可采超滤膜技术进行处理，处理后的质较好，可用于中水回用，且反应器占地面积小，设备投资低。可泛应用于小区中水回用。
2.2含油废水的处理
含油废水存在的状态分三种：浮油、分散油、乳化油。前两种较容易处理，可采用机械分离、凝聚沉淀、活性炭吸附等处理使又分降到很低。但乳化油含有表面活性剂和起同样作用的有机物，油分以微米级大小的离子存在于水中，重力分离和粗粒化法都比较困难。超滤膜能达到目的，它使水和低分子有机物透过膜，从而实现油水分离。例如油田含油废水中通常油量为100～1 000 mg/ L ,超过国家排放标准（ < 10mg/ L） ,故排放前必须进行除油处理应用中空纤维超滤技术,在操作压力为0. 1 MPa ,污水温度40 ℃时,膜的透水速度可达60～120 L/（m2·h） ,可将原油200～1 000 mg/L的废水处理后达到环境排放标准。
2.3 食品工业废水处理
食品工业中牛奶、饮料、粉、酵母、豆腐、肉类等加工过中形成的废水，含有大量的蛋质、淀粉、酵母、乳糖及脂肪等都有一定的回收价值，而这类废中的BOD和COD又较高，会对环境成污染。用一般生化法较难处理 且无法回收其中有用的物质，用滤法可以实现回收利用又达到净废水的目的。如采用中空纤维和管式超滤装置处理蟹加工废水时，入口压力采用0.18MP，出口压力采用0.12MP，浓缩倍数可达十倍，20L废水浓缩液经离心干燥可获得180g的干燥固体、含40%的蛋白质和23%-45%的脂肪。
2.4电镀废水
电镀废水的用水量高，其中的氰化物、六价铬、镍、铜、锌、镉等重金属离子具有很强的毒性，对人、动物和农作物等都会造成严重的危害。电镀废水的特点是可生化性小，且里面的金属离子难以被微生物吸收。目前国内外治理电镀废水使用技术中，利用铁氧化法处理电镀废水，虽然原料方便和价廉，但是出水色感差、污泥量大。利用电解法处理电镀废水，处理效果虽然较好，但是投资较大、耗电较多，处理成本持高不下。采用超滤膜和反渗透膜连用可以使镀镍废水中的电导率、镍、硝酸盐和总有机碳的去除率分别为97%，99.8%，95%和87%，通过超滤膜作为预处理，反渗透膜的污染明显减少，并且反渗透膜的通量能提高30~50%。
2.5造纸废水的处理
造纸废水处理碱回收中应用zui多的是燃烧法碱回收，此种方法不仅不经济，还没有对有用的物质进行回收。超滤应用于造纸废水中，主要是对某些成分进行浓缩并回收，而透过的水又重新返回工艺中使用，主要回收的物质是磺化木质素，它可以再返回纸浆中被在利用，这样就能创造较大的环境效益和经济效益。
3.海水淡化
中东地区是水资源缺乏zui严重的地方，从十九世纪60年代膜技术被用于解决这些国家的缺水问题，但许多反渗透海水淡化系统面临着膜污染严重的问题，主要因为反渗透系统的传统的预处理方法无法提供可靠的入水水质。因此绝大多数淡化工厂，在远远低于其设计出水量的情况下工作，甚至有些工厂的出水量达不到zui初设计的30％。
小型淡化装置的研究非常清楚的表明，超滤系统可以有效的控制海水水质，为反渗透系统提供高质量的入水。长期试验也表明，超滤系统的出水SDI值可以非常好的控制在2以下。这些测试在超滤系统前不必作任何预处理，并且适用各种海水水质。

www.gkzhan.com/st51173/product_1726167.html