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水(shuǐ)處理(lǐ)膜技術發展現(xiàn)狀及趨勢分析

添加時(shí)間:2021-01-13   浏覽次數: 次    【 大(dà) 小(xiǎo) 】   打印   關閉窗口


       北極星水(shuǐ)處理(lǐ)網訊:水(shuǐ)環境污染的加重,帶動了(le)水(shuǐ)處理(lǐ)領域的技術創新,将膜材料及相關技術應用(yòng)于水(shuǐ)處理(lǐ)工(gōng)作(zuò)。基于此,文(wén)章将水(shuǐ)處理(lǐ)膜技術作(zuò)爲研究對(duì)象,分析該技術的發展現(xiàn)狀及發展趨勢,強化水(shuǐ)處理(lǐ)膜技術的應用(yòng)優勢,改善水(shuǐ)環境。

       水(shuǐ)處理(lǐ)膜技術是指利用(yòng)生物膜的物質分離作(zuò)用(yòng),将水(shuǐ)中的雜(zá)質去除,實現(xiàn)淨化處理(lǐ)的目的。不同類型的生物膜在水(shuǐ)處理(lǐ)方面的功能(néng)不同,如:雙極膜用(yòng)于含氟廢液的處理(lǐ)、納濾膜用(yòng)于海水(shuǐ)淡化等。因此,膜技術在水(shuǐ)處理(lǐ)領域有良好(hǎo)的發展前景,對(duì)發展現(xiàn)狀及趨勢的分析,可以促進水(shuǐ)處理(lǐ)膜技術的發展。

1 水(shuǐ)處理(lǐ)膜技術發展現(xiàn)狀

1.1 國外(wài)水(shuǐ)處理(lǐ)膜技術

       水(shuǐ)處理(lǐ)膜技術由發達國家傳入我國,在技術發展方面更具優勢。如美(měi)國科氏公司形成的膜産品鏈,可生産精度及種類不一的水(shuǐ)處理(lǐ)膜;陶氏化學公司在發展超濾膜和(hé)反滲透膜的同時(shí),研發複合膜,表現(xiàn)出能(néng)耗低(dī)、膜使用(yòng)壽命長等優勢,爲水(shuǐ)處理(lǐ)提供豐富原材料;美(měi)國海德能(néng)公司是世界最大(dà)的卷式反滲透膜生産商,生産的卷式反滲透膜日處理(lǐ)純淨水(shuǐ)可達19億t;日本東麗(lì)集團生産的超濾膜具備較強的抗污染能(néng)力,可避免水(shuǐ)處理(lǐ)中堵塞問題的出現(xiàn);美(měi)國GE公司經過多年技術研發,在水(shuǐ)處理(lǐ)膜方面有成熟的工(gōng)藝技術,特别是液體零排放(fàng)技術,在膜制備領域占比高(gāo)達90%;荷蘭、奧地利等國的膜技術公司也(yě)紛紛開(kāi)展技術研究,提出七孔超濾膜技術、膜生物反應器技術等創新技術産品,進一步優化水(shuǐ)處理(lǐ)工(gōng)程效果。

1.2 國内水(shuǐ)處理(lǐ)膜技術

       雖然我國研發水(shuǐ)處理(lǐ)膜技術的時(shí)間較短,但(dàn)是仍舊取得了(le)較爲理(lǐ)想的成果。如上(shàng)海和(hé)北京等膜生産企業,研發了(le)多種新型水(shuǐ)處理(lǐ)膜,如平闆膜、複合反滲透膜及中空(kōng)纖維膜等。在水(shuǐ)處理(lǐ)場景增多,水(shuǐ)污染治理(lǐ)标準升級的趨勢下(xià),水(shuǐ)處理(lǐ)膜技術在水(shuǐ)處理(lǐ)領域有良好(hǎo)的發展前景,技術需求增多,需要受到(dào)行業工(gōng)作(zuò)者的重視(shì)。同時(shí),我國膜生産企業在膜制備和(hé)膜應用(yòng)方面有所突破:

       在膜制備中,時(shí)代沃頓創新膜制造工(gōng)藝,研發了(le)抗氧化性及抗污染性較強的反滲透膜,在無菌飲用(yòng)水(shuǐ)以及藥品生産領域應用(yòng)廣泛,解決了(le)傳統反滲透膜存在的污染問題;某膜生産企業将PVC合金(jīn)作(zuò)爲中空(kōng)纖維膜的制造材料,配合熱緻相分離法,增強中空(kōng)纖維膜的生産效益;山東某研究設計(jì)院利用(yòng)膜生物反應器技術,研發了(le)中控平闆式陶瓷膜,該膜具有強度大(dà)、穩定性高(gāo)及可再生使用(yòng)等優勢,改善了(le)傳統平闆膜或中空(kōng)纖維膜存在的應用(yòng)問題。

       在膜應用(yòng)中,應用(yòng)場景包括海水(shuǐ)淡化、純水(shuǐ)制備、工(gōng)業廢水(shuǐ)處理(lǐ)、生活污水(shuǐ)處理(lǐ)等,不同應用(yòng)場景對(duì)水(shuǐ)處理(lǐ)的要求有所差異,膜生産企業需對(duì)水(shuǐ)處理(lǐ)膜的性能(néng)進行優化,使其更符合水(shuǐ)處理(lǐ)要求。目前常見的膜應用(yòng)技術爲集成膜分類技術,包括雙膜法、全膜法等。某膜生産企業引進雙膜法及全膜法,或者将膜材料和(hé)其他(tā)水(shuǐ)處理(lǐ)設備配合使用(yòng),如膜生物反應器等,可以提升水(shuǐ)處理(lǐ)膜的應用(yòng)效果。其中,雙膜法是指同時(shí)應用(yòng)反滲透膜與超濾膜、微濾膜,可實現(xiàn)深度脫鹽,提高(gāo)進水(shuǐ)水(shuǐ)質,在工(gōng)業廢水(shuǐ)處理(lǐ)及污水(shuǐ)回用(yòng)的應用(yòng)廣泛;全膜法是指配合應用(yòng)兩種以上(shàng)的水(shuǐ)處理(lǐ)膜,可強化污染物去除效果,提高(gāo)水(shuǐ)回收率,在超純水(shuǐ)制備中應用(yòng)廣泛;膜生物反應器是指将水(shuǐ)處理(lǐ)膜和(hé)傳統水(shuǐ)處理(lǐ)工(gōng)藝配合使用(yòng),可降低(dī)水(shuǐ)處理(lǐ)工(gōng)藝的能(néng)耗,提高(gāo)出水(shuǐ)水(shuǐ)質。

1.3 水(shuǐ)處理(lǐ)膜技術不足

       雖然我國水(shuǐ)處理(lǐ)膜技術取得一定成就,但(dàn)和(hé)世界領先水(shuǐ)平仍舊存在一定差距,在水(shuǐ)處理(lǐ)膜的生産規模和(hé)種類等方面,國外(wài)大(dà)型高(gāo)端膜企業更具優勢。細化來(lái)說,我國水(shuǐ)處理(lǐ)膜技術的不足體現(xiàn)在以下(xià)兩方面:一方面,我國水(shuǐ)處理(lǐ)工(gōng)程中污水(shuǐ)廢水(shuǐ)水(shuǐ)質複雜(zá),膜企業提供的水(shuǐ)處理(lǐ)膜針對(duì)性較強,适用(yòng)性不足,且使用(yòng)效果不穩定,膜使用(yòng)壽命短,長期使用(yòng)後,處理(lǐ)效果降低(dī),加大(dà)水(shuǐ)處理(lǐ)成本;另一方面,污水(shuǐ)與廢水(shuǐ)中的微生物及顆粒物會(huì)對(duì)膜造成堵塞,引發膜污染現(xiàn)象,加大(dà)膜對(duì)清理(lǐ)的需求,降低(dī)膜的處理(lǐ)效果。

2 水(shuǐ)處理(lǐ)膜技術發展趨勢

       在水(shuǐ)處理(lǐ)膜技術發展中,憑借有機物去除效率高(gāo)、操作(zuò)便捷和(hé)容積負荷低(dī)等優勢,用(yòng)于城(chéng)市工(gōng)業廢水(shuǐ)、生活污水(shuǐ)的處理(lǐ)。在未來(lái)的發展中,膜生産企業需注重技術創新,拓展水(shuǐ)處理(lǐ)膜的應用(yòng)。

2.1 創新水(shuǐ)處理(lǐ)膜生産工(gōng)藝

       在水(shuǐ)處理(lǐ)膜技術應用(yòng)中,處理(lǐ)效果的關鍵在于膜材料。在未來(lái)的發展中,企業需創新水(shuǐ)處理(lǐ)膜生産工(gōng)藝,在保障水(shuǐ)處理(lǐ)膜功能(néng)的前提下(xià),增強水(shuǐ)處理(lǐ)膜的性能(néng),延長水(shuǐ)處理(lǐ)膜的使用(yòng)壽命,降低(dī)生産能(néng)耗,實現(xiàn)環保綠色生産。以熱緻相分離法爲例,膜生産企業在聚偏氟乙烯中空(kōng)纖維超濾膜制作(zuò)中,應用(yòng)熱緻相分離法,通過高(gāo)速的熱交換,提升高(gāo)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(shuǐ)處理(lǐ)膜的性能(néng)更優異。同時(shí),膜生産企業需将技術研發方向集中于納濾膜(如納濾級陶瓷膜或者納濾級石英膜等)、超濾膜、抗油疏水(shuǐ)膜等,豐富水(shuǐ)處理(lǐ)膜的種類,爲不同領域的水(shuǐ)處理(lǐ)提供性能(néng)相符的膜材料,增強水(shuǐ)處理(lǐ)的效益。

2.2 提升水(shuǐ)處理(lǐ)膜性能(néng)

        在未來(lái)的水(shuǐ)處理(lǐ)膜技術應用(yòng)中,水(shuǐ)處理(lǐ)膜性能(néng)優化是必然發展趨勢,可提升水(shuǐ)處理(lǐ)質量。結合當前的水(shuǐ)處理(lǐ)膜應用(yòng),性能(néng)提升方向如下(xià):第一,抗污染性能(néng),水(shuǐ)處理(lǐ)膜應用(yòng)時(shí),普遍存在污染物堵塞問題,影響其滲漏效果,膜生産企業需增強水(shuǐ)處理(lǐ)膜的抗微生物繁殖能(néng)力,保障水(shuǐ)處理(lǐ)效果;第二,膜通量,該性能(néng)與水(shuǐ)處理(lǐ)膜的處理(lǐ)效率聯系密切,還會(huì)影響水(shuǐ)處理(lǐ)膜的使用(yòng)壽命,可通過孔徑有效分布率、理(lǐ)化穩定性的提升,加大(dà)膜通量;第三,機械強度,部分水(shuǐ)處理(lǐ)場景的條件較爲惡劣,如高(gāo)壓、高(gāo)溫或者重物拉伸等,膜生産企業需增強水(shuǐ)處理(lǐ)膜的機械強度,使其适用(yòng)于多種惡劣應用(yòng)場景;第四,适應性,膜生産企業需結合水(shuǐ)處理(lǐ)膜的應用(yòng)場景,研發适用(yòng)性強水(shuǐ)處理(lǐ)膜,使水(shuǐ)處理(lǐ)膜适應多種處理(lǐ)工(gōng)況,降低(dī)水(shuǐ)處理(lǐ)工(gōng)程中的預處理(lǐ)要求,節約工(gōng)程成本。同時(shí),研究機構及膜生産企業可将工(gōng)作(zuò)重點放(fàng)在複合膜中,将多種性能(néng)集于一體。

2.3 拓展水(shuǐ)處理(lǐ)膜的應用(yòng)

       水(shuǐ)處理(lǐ)膜生産及性能(néng)優化的目的在于提升水(shuǐ)處理(lǐ)效果,拓展水(shuǐ)處理(lǐ)膜的應用(yòng)是未來(lái)的發展重點,膜生産企業及研發機構需提升水(shuǐ)處理(lǐ)膜的實踐效益,針對(duì)不同的水(shuǐ)處理(lǐ)場景,研發适用(yòng)的水(shuǐ)處理(lǐ)膜,提升水(shuǐ)處理(lǐ)水(shuǐ)平。比如,針對(duì)水(shuǐ)處理(lǐ)中的鹽和(hé)重金(jīn)屬雜(zá)質,可研發微濾膜;針對(duì)水(shuǐ)處理(lǐ)中的酸性/堿性液體,可研發耐高(gāo)濃度酸堿的生物膜;針對(duì)高(gāo)溫水(shuǐ)處理(lǐ),可研發耐高(gāo)溫的生物膜;針對(duì)水(shuǐ)處理(lǐ)中的有機物雜(zá)質,可研發超濾膜;針對(duì)含油廢水(shuǐ)的處理(lǐ),可研發反滲透膜等[1]。同時(shí),水(shuǐ)處理(lǐ)人員可配合應用(yòng)多種水(shuǐ)處理(lǐ)膜,将生物法與膜法配合使用(yòng),整合水(shuǐ)處理(lǐ)膜的性能(néng),增強水(shuǐ)處理(lǐ)效果,降低(dī)膜法水(shuǐ)處理(lǐ)的能(néng)源損耗,實現(xiàn)水(shuǐ)處理(lǐ)中的資源最大(dà)化利用(yòng)。

3 結論

       綜上(shàng)所述,随着水(shuǐ)處理(lǐ)膜技術的發展,水(shuǐ)處理(lǐ)的效果有很(hěn)大(dà)提升,相關專家需加強水(shuǐ)處理(lǐ)膜技術的研發。通過本文(wén)的分析可知(zhī),在未來(lái)的水(shuǐ)處理(lǐ)膜技術發展中,相關人員需創新水(shuǐ)處理(lǐ)膜生産工(gōng)藝、提升水(shuǐ)處理(lǐ)膜性能(néng),拓展水(shuǐ)處理(lǐ)膜的應用(yòng),提升水(shuǐ)處理(lǐ)效果及質量,促進水(shuǐ)資源的最大(dà)化利用(yòng)。


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