工业污水，工业废水处理免费方案咨询电话：400-699-1558 ，江苏铭盛环境24H手机热线：158-9646-8025
目前，膜技术作为一个古老但是新兴的技术，技术开发越来越深化，应用领域越来越宽，本文总结目前世界上现有的膜处置技术，详尽说明各种膜技术的缘由及应用范围。
一、微滤（MF）膜技术
1、微滤（MF）的基础原理
微滤膜能截留0.1-1微米之间的颗粒。微滤膜允许大分子和溶解性固体（无机盐）等经过，但会截留悬浮物，细菌，及大分子量胶体等物质。微滤膜的运转压力通常为：0.3-7bar。微滤膜过滤是世界上开发应用最早的膜技术，以自然或人工合成的高分子化合物作为膜原料。对微滤膜而言，其分离机理主要是筛分截留。
2、微滤膜的应用
（1）水处理行业：水中悬浮物，微小粒子和细菌的去除；
（2）电子工业：半导体工业超纯水、集成电路清洗用水终端处置；
（3）制药行业：医用纯水除菌、除热原，药物除菌；
（4）医疗行业：除去组织液、抗菌素、血清、血浆蛋白质等多种溶液中的菌体；
（5）食品工业：饮料、酒类、酱油、醋等食品中的悬浊物、微生物和异味杂质、酵母和霉菌的去除，果汁的廓清过滤。
（6）化学工业：各种化学品的过滤廓清。
二、超滤（UF）膜技术
1、超滤（UF）原理
超滤（Ultra-filtration, UF）是一种能实现溶液净化和别离的膜别离技术。超滤膜系统是以超滤膜丝为过滤介质，膜两侧的压力差为驱动力的溶液分离设备。超滤膜只允许溶液中的溶剂（如水分子）、无机盐及小分子有机物透过，而将溶液中的悬浮物、胶体、蛋白质和微生物等大分子物质截留，从而到达净化和分离的效果。
超滤过滤孔径和截留分子量的范围长期以来定义较为含糊，通常以为超滤膜的过滤孔径为0.001-0.1微米，截留分子量（Molecular weigh cut-off, MWCO）为1,000-1,000,000 Dalton。严厉意义上来说超滤膜的过滤孔径为0.001-0.01微米，截留分子量为1,000-300,000 Dalton。若过滤孔径大于0.01微米，或截留分子量大于300,000 Dalton的微孔膜就应该定义为微滤膜或精滤膜。
2、超滤膜的应用
超滤膜的应用范围很广，基本和过滤相关的行业都能够用到过滤设备，常见过滤的行业如下：
纯水与超纯水制备工艺中作为反渗透预处置以及超纯水的终端处置；工业用水中用于分离细菌、热源、胶体、悬浮杂质及大分子有机物；饮用水、矿泉水净化；发酵、酶制剂工业、制药工业的浓缩、纯化与澄清；果汁浓缩、分离；大豆、乳品、制糖工业、酒类、茶汁、醋等的分离、浓缩与澄清；生活业污水与工业废水的净化和回收；电泳漆的回收。
超滤膜分离可取代传统工艺中的自然沉降，板框过滤，真空转鼓，离心分离，溶媒萃取，树脂提纯，活性炭脱色等工艺过程。该过程为常温操作，无相态变化，不产生二次污染。
三、纳滤（NF）膜技术
1、纳滤（NF）原理
纳滤（NF）是一种新型分子级膜分离技术，是目前世界膜分离技术研讨的热点之一。NF膜孔径在1nm以上，通常在1-2nm；对溶质的截留性能介于RO与UF膜之间；RO膜基本对一切的溶质都有很高的脱除率，但NF膜只对特定的溶质具有高脱除率。NF膜可以去除二价、三价离子，Mn≥200的有机物，以及微生物、胶体、热源、病毒等。
纳滤膜的一个很大特征是膜本体带有电荷，这是它在很低压力下（仅0.5MPa）仍具有较高脱盐性能和截留分子量为数百的膜也可脱除无机盐的重要因素，也是NF运转费用较低的主要因素。
NF合适各种含盐水源，水应用率通常为75%~85%，海水淡化时在30%~50%，没有酸碱废水排放。
2、纳滤膜在水处理中的应用
（1）纳滤膜在饮用水中的应用：纳滤操作压力小，是饮用水制备和深度净化的首选工艺。
目前，大多数城市的给水水源均遭到不同水平的污染，而自来水厂的常规处置工艺对水中有机物去除率不高，当采用氯杀菌消毒时，氯又会与水中的有机物会生成卤代副产物。Peltier等4年的跟踪研讨标明：采用纳滤系统后水中的DOC降低到均匀0.7mgC/L，出水余氯的含量由0.35mg/L降到0.1mg/L，最终网线中三卤甲烷（THMs）的构成比未采用纳滤系统时减少了50%。另外，由于生物降解型溶解有机碳（BCOD）的减少，改良了产水的生物稳定性。
纳滤技术可以去除绝大局部的Ca、Mg等离子，因而脱盐是纳滤技术应用最多的范畴。膜法水处置技术在投资、操作和维修及价钱等方面与常规的石灰软化和离子交流过程相近，但具有无污泥、不需再生、完整除去悬浮物和有机物、操作简单和占地省等优点，应用实例较多。纳滤能够直接用于地下水、地表水和废水的软化，还能够作为反渗透、太阳能光伏脱盐安装等的预处置。
（2）纳滤膜在海水淡化中的应用：海水淡化是指将含盐量为35000mg/L的海水淡化至500mg/L以下的饮用水。
（3）纳滤膜在废水处置中的应用：
①生活污水：生活污水通常用生物降解/化学氧化法联合处理，但氧化剂的用量太大，残留物多，超滤出水水质可到达回用至宾馆厕所冲洗、绿化等环节的用水请求，纳滤出水水质可到达生活饮用水卫生规范(GB5749.85)，能够回用至宾馆洗衣、洗浴等用水请求更高的环节。
②纺织、印染废水：纺织废水中含有的染料很难用生物的办法去除，而酸性、活性、直接和分散染料水溶液的浓度、压力、总溶解性固体和无机盐含量等对纳滤膜截留性能都有可能形成影响。
③制革废水：制革废水含有高浓度的有机物、硫酸盐和氯化物，酸洗工序的废液电导值到达75mS/cm。
④电镀废水：电镀工厂常常产生大量废液，虽然采取酸化、化学无害化、沉降和别离污泥等复杂处置步骤，产水含盐量高，不能重新回用。
⑤造纸废水：在纸浆和造纸业中，匀浆、漂白和造纸等工序都要用到大量的水。完成水系统的(半)密闭循环是纸浆厂、造纸厂节约水资源降低排放量的最佳途径。传统活性污泥法的产水中还含有很多有色化合物、微生物、抗体和少量的生物合成物，悬浮固体等，仅能被用于制造包装纸，不能用于更高级别纸的制造。另外，该法不能减少无机盐的含量。
四、反渗透（RO）膜技术
1、反渗透(RO)的原理
反渗透是一种以压力为驱动力的膜分离过程在运用中为产生反渗透压需用水泵给含盐水溶液或废水施加压力以克制自然渗透压及膜的阻力使水透过反渗透膜，将水中溶解盐或污染杂质阻止在反渗透膜的另一侧。
2、反渗透膜在水处置中的应用
（1）在水处置方面的常规应用
水是人们赖以生存和进行生产活动必不可少的物质条件。由于淡水资源日益缺乏，世界上反渗透水处理设备的能力已到达每天数百万吨。
（2）在城市污水方面的应用
目前，反渗透膜在城市污水深度处置方面的应用特别是污水处置厂二级出水回用及中水回用等，已得到高度注重。
（3）在重金属废水处理方面的应用
含重金属离子废水的常规处置办法都只是一种污染转移，行将废水中溶解的重金属转化成沉淀或愈加易于处置的方式，其最终处置常常是实施填埋，而重金属对地下水和地表水环境形成二次污染的危害仍然长期存在。
（4）在含油废水方面的应用
含油废水是一种量大面广的工业废水，若直接排入水体，会在水体表层产生油膜阻止氧气溶入水中从而致使水中缺氧、生物死亡、发出恶臭，严重污染生态环境，应用膜处理技术，油田采出水处置到锅炉用水水质，于是处置后的水回用于电站锅炉给水。
五、渗析膜技术
1、各种渗析膜技术原理
（1）渗析：渗析(Dialysis，简称D)是溶质在本身的浓度梯度作用下，从膜的上游传向膜的下游的过程。
渗析是最早被发现并研讨的膜分离技术，但由于遭到自身体系的限制，渗析过程较为缓慢，效率低下，渗析过程的选择性不高，因而渗析过程主要用于脱除含有多种溶质溶液中的低分子量组分，如血液渗析，即以渗析膜替代肾来去除尿素、肌酸酐、磷酸盐和尿酸等有毒的低分子量组分，以缓解肾衰竭和尿毒症患者的病情。
（2）电渗析：电渗析(Electrodialysis，简称ED)是在直流电场的作用下，以电位差为推进力，应用离子交换膜对溶液中的阴阳离子的选择性，把电解质从溶液中分离出来，从而完成溶液的浓缩、淡化、精制和提纯。
（3）倒极电渗析(EDR)：倒极电渗析就是依据ED原理，每隔一定时间(普通为15～20min)，正负电极极性互相倒换，能自动清洗离子交流膜和电极外表构成的污垢，以确保离子交换膜工作效率的长期稳定及淡水的水质水量。在20世纪80年代后期，倒极电渗析器的应用，大大提升了电渗析操作电流和水回收率，延长了运转周期。EDR在废水处置方面特别有独到之处，其浓水循环、水回收率最高可达95%。
（4）液膜电渗析(EDLM)：液膜电渗析是用具有相同功用的液态膜替代固态离子交换膜，其实验模型就是用半透玻璃纸将液膜溶液包制成薄层状的隔板，然后装入电渗析器中运转。应用萃取剂作液膜电渗析的液态膜，可能为浓缩和提取贵金属、重金属、稀有金属等找到高效的分离办法，由于寻觅对某种方式离子具有特殊选择性的膜与提升电渗析的提取效率有关。提升电渗析的分离效率，直接与液膜联合起来是有很好的发展前景的。例如，固体离子交换膜对铂族金属(锇、钌等)的盐溶液实行止电渗析时，会在膜上构成金属二氧化物沉淀，这将造成膜的过早损耗，并损坏整个工艺过程，应用液膜则无此弊端。
（5）填充床电渗析(EDI)：填充床电渗析(EDI)是将电渗析与离子交换法联合起来的一种新型水处置办法，它的最大特性是应用水解离产生的H+和OH-自动再生填充在电渗析器淡水室中的混床离子交流树脂，从而完成了持续深度脱盐。它集中了电渗析和离子交换法的优点，提升了极限电流密度和电流效率。填充床电渗析技术具有高度先进性和适用性，在电子、医药、能源等行业具有广泛的应用前景，可望成为纯水制造的主流技术。
（6）双极性膜电渗析(EDMB)：双极膜是一种新型离子交换复合膜，它通常由层压在一同的阳离子交换膜组成，经过膜的水分子即刻离解成H+和OH-，可作为H+和OH-的供给源。双极性膜电渗析突出的优点是过程简单，能效高，废物排放少。目前双极性膜电渗析工艺的主要应用范畴在酸碱制备。例如，用双极性膜和阳膜配成的二室膜能够完成有机酸盐(葡萄糖酸钠、古龙酸钠等)的转化，同时得到碱(NaOH)，但浓度(酸最大浓度2mol·L-1，碱最大浓度6mol·L-1)和纯度两方面都遭到限制。如今开发的应用范畴还有废气脱硫、离子交换树脂再生、钾钠的无机过程等。
（7）无极水电渗析：无极水电渗析是传统电渗析的一种改良方式，它的主要特性是除去了传统电渗析的极室和极水。例如在安装的电极紧贴一层或多层离子交换膜，它们在电气上都是互相联接的，这样既能够避免金属离子进入离子交流膜，同时又避免极板结垢，延长电极的运用寿命。由于取消了极室，无极水排放，大大提升了原水的应用率。无极水电渗析于1991年问世，在应用过程中技术持续改善，现设备在运转方式上多采用频繁倒极的方式。
2、渗析膜的应用
（1）工业废水处理
电渗析可用于电镀废水、重金属废水等工业废水处理中。提取废水中的金属离子等，既能回收应用水和有用资源，又减少了污染排放。万诗贵等自制离子膜电解槽研讨了铜消费过程中钝化液处置的可行性，结果发现，不只能够回收其中的铜和锌，而且将Cr3+氧化成Cr6+，再生了钝化液。电渗析法与离子交换法联合从酸洗废液中回收重金属和酸的工艺已在工业上应用。
（2）饮用水及过程水处置
我国在西南地域采用电渗析法将盐泉卤水制盐，使NaCl的含量稳定提升到120g/L，与原来采用的单纯熬盐法相比，产量增加而费用降低。
（3）食品工业
在白酒生产中把握质量最关键的一环是勾兑，而勾兑用水的质量是很重要的，它不只影响白酒的内在质量，还影响白酒的外观质量，运用电渗析法处量勾兑用水，可使水质明显改善，到达国家规范。
（4）生化行业
采用高性能离子交换膜，应用电渗析脱盐法，别离提纯N-乙酰-L-半胱氨酸，获得了较为称心的效果。依据双极性膜电渗析系统的特性，即双极性膜的阳膜析出H+，阴膜析出OH－，能够把双极性膜电渗析技术应用于大豆蛋白质的分离，其有有很多优点：整个生产过程不需求添加酸和碱，资源能够循环应用，耗水少，分离出的蛋白质中盐含量明显减少。
六、正渗透(FO)技术
1、正渗透(FO)的原理
用只能透过溶剂而不能透过溶质分子的半透膜将溶剂和溶液隔开，溶剂分子将在渗透压的作用下自发地从溶剂侧透过膜进入溶液侧，这就是渗透现象，也即所谓的“正向浸透”。
2、正渗膜在水处理中的应用
（1）废水处理
关于FO在废水范畴的应用在许多文献中均有报道，主要包括早期高浓度工业废水的浓缩、垃圾渗滤液的处置、生活污水的处置、市政污水处置厂污泥厌氧消解液的浓缩和空间站上直接将污水处置成饮用水的生命支持系统等。固然这些研讨中FO过程不是终端工艺，但其在预处置阶段具有很高的脱盐性能。
近年来随着FO工艺的持续开展，惹起了很多学者的关注，将其与传统的膜别离技术相分离，更是近几年的研讨热点。
（2）水质深度净化
随着中水回用技术的开展，FO在饮用水净化方面目前应用最成功的应用属在空间站中将产生的生活污水直接处置成饮用水。
（3）海水淡化
在FO系统中，与RO类似，原料液中的水分子经过半透膜渗透到膜的渗透侧，将盐溶液截留在膜的另一侧。因而用FO作为海水淡化工艺和办法不断是研讨人员研讨的重点，目前已有不少专利。
