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一、微濾（MF）膜技術(shù)

1、微濾（MF）的基本原理

微濾膜能截留0.1-1微米之間的顆粒。微濾膜允許大分子和溶解性固體（無(wú)機(jī)鹽）等通過(guò)，但會(huì)截留懸浮物，細(xì)菌，及大分子量膠體等物質(zhì)。微濾膜的運(yùn)行壓力一般為：0.3-7bar。微濾膜過(guò)濾是世界上開發(fā)應(yīng)用最早的膜技術(shù)，以天然或人工合成的高分子化合物作為膜材料。對(duì)微濾膜而言，其分離機(jī)理主要是篩分截留。

2、微濾膜的應(yīng)用

（1）水處理行業(yè)：水中懸浮物，微小粒子和細(xì)菌的去除；

（2）電子工業(yè)：半導(dǎo)體工業(yè)超純水、集成電路清洗用水終端處理；

（3）制藥行業(yè)：醫(yī)用純水除菌、除熱原，藥物除菌；

（4）醫(yī)療行業(yè)：除去組織液、抗菌素、血清、血漿蛋白質(zhì)等多種溶液中的菌體；

（5）食品工業(yè)：飲料、酒類、醬油、醋等食品中的懸濁物、微生物和異味雜質(zhì)、酵母和霉菌的去除，果汁的澄清過(guò)濾。

（6）化學(xué)工業(yè)：各種化學(xué)品的過(guò)濾澄清。

二、超濾（UF）膜技術(shù)

1、超濾（UF）原理

超濾（Ultra-filtration, UF）是一種能將溶液進(jìn)行凈化和分離的膜分離技術(shù)。超濾膜系統(tǒng)是以超濾膜絲為過(guò)濾介質(zhì)，膜兩側(cè)的壓力差為驅(qū)動(dòng)力的溶液分離裝置。超濾膜只允許溶液中的溶劑（如水分子）、無(wú)機(jī)鹽及小分子有機(jī)物透過(guò)，而將溶液中的懸浮物、膠體、蛋白質(zhì)和微生物等大分子物質(zhì)截留，從而達(dá)到凈化和分離的目的。

超濾過(guò)濾孔徑和截留分子量的范圍一直以來(lái)定義較為模糊，一般認(rèn)為超濾膜的過(guò)濾孔徑為0.001-0.1微米，截留分子量（Molecular weigh cut-off, MWCO）為1,000-1,000,000 Dalton。嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)超濾膜的過(guò)濾孔徑為0.001-0.01微米，截留分子量為1,000-300,000 Dalton。若過(guò)濾孔徑大于0.01微米，或截留分子量大于300,000 Dalton的微孔膜就應(yīng)該定義為微濾膜或精濾膜。

2、超濾膜的應(yīng)用

超濾膜的應(yīng)用范圍極其廣泛，基本上涉及過(guò)濾的行業(yè)都可以用到過(guò)濾設(shè)備，基本過(guò)濾的行業(yè)如下：

純水與超純水制備工藝中作為反滲透預(yù)處理以及超純水的終端處理；工業(yè)用水中用于分離細(xì)菌、熱源、膠體、懸浮雜質(zhì)及大分子有機(jī)物；飲用水、礦泉水凈化；發(fā)酵、酶制劑工業(yè)、制藥工業(yè)的濃縮、純化與澄清；果汁濃縮、分離；大豆、乳品、制糖工業(yè)、酒類、茶汁、醋等的分離、濃縮與澄清；工業(yè)廢水與生活污水的凈化和回收；電泳漆的回收。

超濾膜分離可取代傳統(tǒng)工藝中的自然沉降，板框過(guò)濾，真空轉(zhuǎn)鼓，離心分離，溶媒萃取，樹脂提純，活性炭脫色等工藝過(guò)程。該過(guò)程為常溫操作，無(wú)相態(tài)變化，不產(chǎn)生二次污染。

三、納濾（NF）膜技術(shù)

1、納濾（NF）原理

納濾（NF）是一種新型分子級(jí)膜分離技術(shù)，是目前世界膜分離領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。NF膜孔徑在1nm以上，一般在1-2nm；對(duì)溶質(zhì)的截留性能介于RO與UF膜之間；RO膜幾乎對(duì)所有的溶質(zhì)都有很高的脫除率，但NF膜只對(duì)特定的溶質(zhì)具有高脫除率。NF膜能夠去除二價(jià)、三價(jià)離子，Mn≥200的有機(jī)物，以及微生物、膠體、熱源、病毒等。

納濾膜的一個(gè)很大特征是膜本體帶有電荷，這是它在很低壓力下（僅0.5MPa）仍具有較高脫鹽性能和截留分子量為數(shù)百的膜也可脫除無(wú)機(jī)鹽的重要原因，也是NF運(yùn)行成本較低的主要原因。

NF適合各種含鹽水源，水利用率一般為75%~85%，海水淡化時(shí)在30%~50%，沒有酸堿廢水排放。

2、納濾膜在水處理中的應(yīng)用

（1）納濾膜在飲用水中的應(yīng)用：納濾操作壓力小，是飲用水制備和深度凈化的******工藝。

目前，大多數(shù)城市的給水水源均受到不同程度的污染，而自來(lái)水廠的常規(guī)處理工藝對(duì)水中有機(jī)物去除率不高，當(dāng)采用氯殺菌消毒時(shí)，氯又會(huì)與水中的有機(jī)物會(huì)生成鹵代副產(chǎn)物。Peltier等4年的跟蹤研究表明：采用納濾系統(tǒng)后水中的DOC降低到平均0.7mgC/L，出水余氯的含量由0.35mg/L降到0.1mg/L，最終網(wǎng)線中三鹵甲烷（THMs）的形成比未采用納濾系統(tǒng)時(shí)減少了50%。另外，由于生物降解型溶解有機(jī)碳（BCOD）的減少，改進(jìn)了產(chǎn)水的生物穩(wěn)定性。

納濾技術(shù)能夠去除絕大部分的Ca、Mg等離子，因此脫鹽是納濾技術(shù)應(yīng)用最多的領(lǐng)域。膜法水處理技術(shù)在投資、操作和維修及價(jià)格等方面與常規(guī)的石灰軟化和離子交換過(guò)程相近，但具有無(wú)污泥、不需再生、完全除去懸浮物和有機(jī)物、操作簡(jiǎn)便和占地省等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用實(shí)例較多。納濾可以直接用于地下水、地表水和廢水的軟化，還可以作為反滲透、太陽(yáng)能光伏脫鹽裝置等的預(yù)處理。

（2）納濾膜在海水淡化中的應(yīng)用：海水淡化是指將含鹽量為35000mg/L的海水淡化至500mg/L以下的飲用水。

（3）納濾膜在廢水處理中的應(yīng)用：

①生活污水：生活污水一般用生物降解/化學(xué)氧化法結(jié)合處理，但氧化劑的用量太大，殘留物多，超濾出水水質(zhì)可達(dá)到回用至賓館廁所沖洗、綠化等環(huán)節(jié)的用水要求，納濾出水水質(zhì)可達(dá)到生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB5749.85)，可以回用至賓館洗衣、洗浴等用水要求更高的環(huán)節(jié)。

②紡織、印染廢水：紡織廢水中含有的染料很難用生物的方法去除，而酸性、活性、直接和分散染料水溶液的濃度、壓力、總?cè)芙庑怨腆w和無(wú)機(jī)鹽含量等對(duì)納濾膜截留性能都有可能造成影響。

③制革廢水：制革廢水含有高濃度的有機(jī)物、硫酸鹽和氯化物，酸洗工序的廢液電導(dǎo)值達(dá)到75mS/cm。

④電鍍廢水：電鍍工廠往往產(chǎn)生大量廢液，盡管采取酸化、化學(xué)無(wú)害化、沉降和分離污泥等復(fù)雜處理步驟，產(chǎn)水含鹽量高，不能重新回用。

⑤造紙廢水：在紙漿和造紙業(yè)中，勻漿、漂白和造紙等工序都需要大量的水。實(shí)現(xiàn)水系統(tǒng)的(半)密閉循環(huán)是紙漿廠、造紙廠節(jié)約水資源降低排放量的******途徑。傳統(tǒng)活性污泥法的產(chǎn)水中還含有部分有色化合物、微生物、抗體和少量的生物分解物，懸浮固體等，僅能被用于制造包裝紙，不能用于更高級(jí)別紙的生產(chǎn)。另外，該法不能減少無(wú)機(jī)鹽的含量。

四、反滲透（RO）膜技術(shù)

1、反滲透(RO)的原理

反滲透是一種以壓力為推動(dòng)力的膜分離過(guò)程在使用中為產(chǎn)生反滲透壓需用水泵給含鹽水溶液或廢水施加壓力以克服自然滲透壓及膜的阻力使水透過(guò)反滲透膜，將水中溶解鹽或污染雜質(zhì)阻止在反滲透膜的另一側(cè)。

2、反滲透膜在水處理中的應(yīng)用

（1）在水處理方面的常規(guī)應(yīng)用

水是人們賴以生存和進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)必不可少的物質(zhì)條件。由于淡水資源日益缺乏，世界上反滲透水處理裝置的能力已達(dá)到每天數(shù)百萬(wàn)噸。

（2）在城市污水方面的應(yīng)用

目前，反滲透膜在城市污水深度處理方面的應(yīng)用尤其是污水處理廠二級(jí)出水回用及中水回用等，已受到高度重視。

（3）在重金屬?gòu)U水處理方面的應(yīng)用

含重金屬離子廢水的常規(guī)處理方法都只是一種污染轉(zhuǎn)移，即將廢水中溶解的重金屬轉(zhuǎn)化成沉淀或更加易于處理的形式，其最終處置常常是進(jìn)行填埋，而重金屬對(duì)地下水和地表水環(huán)境造成二次污染的危害依然長(zhǎng)期存在。

（4）在含油廢水方面的應(yīng)用

含油廢水是一種量大面廣的工業(yè)廢水，若直接排入水體，會(huì)在水體表層產(chǎn)生油膜阻礙氧氣溶入水中從而致使水中缺氧、生物死亡、發(fā)出惡臭，嚴(yán)重污染生態(tài)環(huán)境，利用膜處理技術(shù)，油田采出水處理到鍋爐用水水質(zhì)，于是處理后的水回用于電站鍋爐給水。