水處理膜技術給人類帶來的影響

A. MBR工藝與傳統污水處理工藝的比較，有哪些優點嗎

MBR工藝通過將復分離工程中的膜制分離技術與傳統廢水生物處理技術有機結合，不僅省去了二沉池的建設，而且大大提高了固液分離效率，並且由於曝氣池中活性污泥濃度的增大和污泥中特效菌(特別是優勢菌群)的出現，提高了生化反應速率。同時，通過降低F/M比減少剩餘污泥產生量（甚至為零），從而基本解決了傳統活性污泥法存在的許多突出問題。

B. 水處理中，膜分離技術，應用中注意的問題，舉例說明

1.不同來源的廢水，其組成和濃度千變萬化，處理、回用的要求也各不相同版，應選用合適的膜過程和權膜材料、組件形式。
2.膜分離技術應用的時間較短，有時需要通過試驗規模、中式規模、甚至是示範工程，對使用的膜裝置、工藝過程及其操作參數進行選擇優化，以充分發揮膜技術的優勢。
3.膜污染使膜的分離能力下降，甚至難以進行，而且降低膜的使用壽命。在實際應用中，只有控制好膜污染，才能使膜過程充分發揮作用。
4.膜分離是一個單純的物理過程，有一定的分離對象，也有一定的適用條件，在應用中，只有與其他技術合理組合，才能充分發揮作用，達到預期的分離效果。
典型案例：國家863水專項示範工程
國家863水專項示範工程，是政府為治理東江而推進的一個示範工程項目，對沿東江的印染廠強制性要求中水回用，降低COD是主要難題。該工程利用MBFB工藝的技術，污水停留2個小時可以水中的COD降低70%以上。 其中膜分離技術就是無機陶瓷膜就是MBFB工藝的核心技術。

C. 膜技術的應用

隨著膜技術的不斷發展，膜技術在很多發面得到廣泛的應用： 1. 電力；
2.電子；
3.化工醫葯；
4.輕工；
5.生物；
6.食品飲料；
7.市政；
8.環保等行業。
它的應用范圍廣、產業關聯度大。 PF超濾膜與微濾膜分離范圍比較
在水處理領域中，超濾技術可以除去水中的細菌、病毒、熱源和其它膠體物質，因此用於製取電子工業超純水、醫葯工業中的注射劑、各種工業用水的凈化以及飲用水的凈化。在食品工業中，乳製品、果汁、酒、調味品等生產中逐步採用超濾技術，如牛奶或乳清中蛋白和低分子量的乳糖與水的分離，果汁澄清和去菌消毒，酒中有色蛋白、多糖及其它膠體雜質的去除等，醬油、醋中細菌的脫除，較傳統方法顯示出經濟、可靠、保證質量等優點。
在醫葯和生物化工生產中，常需要對熱敏性物質進行分離提純，超濾技術對此顯示其突出的優點。用超濾來分離濃縮生物活性物(如酶、病毒、核酸、特殊蛋白等)是相當合適的從動、植物中提取的葯物(如生物鹼、荷爾蒙等)，其提取液中常有大分子或固體物質，很多情況下可以用超濾來分離，使產品質量得到提高。
在廢水處理領域，超濾技術用於電鍍過程淋洗水的處理是成功的例子之一。在汽車和傢具等金屬製品的生產過程中，用電泳法將塗料沉積到金屬表面上後，必需用清水將產品上吸著的電鍍液洗掉。洗滌得到含塗料1～2%的淋洗廢水，用超濾裝置分離出清水，塗料得到濃縮後可以重新用於電塗，所得清水也可以直接用於清洗，即可實現水的循環使用。目前國內外大多數汽車工廠使用此法處理電塗淋洗水。
超濾技術也可用於紡織廠廢水處理。紡織廠退漿液中含有聚乙烯醇(PVA)，用超濾裝置回收PVA，清水回收使用，而濃縮後的PVA濃縮液可重新上漿使用。
隨著新型膜材料(功能高分子、無機材料)的開發，膜的耐溫、耐壓、耐溶劑性能得以大幅度提高，超濾技術在石油化工、化學工業以及更多的領域應用將更為廣泛。
微濾的應用
微濾主要用於除去溶液中大於0.05μm 左右的超細粒子，其應用十分廣泛，在目前膜過程面業銷售額中占首位。
在水的精製過程中，微濾技術可以除去細菌和固體雜質，可用於醫葯、飲料用水的生產。在電子工業超純水制備中，微濾可用於超濾和反滲透過程的預處理和產品的終端保安過濾。微濾技術亦可用於啤酒、黃酒等各種酒類的過濾，以除去其中的酵母、黴菌和其它微生物，使產品澄清，並延長存放期。微濾技術在葯物除菌、生物檢測等領域也有廣泛的應用。

D. 污水處理生物膜法的優缺點

污水處理生物膜法也是城市污水二級生物處理的一種常用方法，具有以下優點：

一是生物膜對污水水質、水量的變化有較強的適應性，管理方便，不會發生污泥膨脹。

二是微生物固著在載體表面、世代時間較長的微生物也能增殖，生物相對更為豐富、穩定，產生的剩餘污泥少。三是能夠處理低濃度的污水。

污水處理生物膜法的不足之處在於生物膜載體增加了系統的投資；載體材料的比表面積小，反應裝置容積有限、空間效率低，在處理城市污水時處理效率比活性污泥法低；附著於固體表面的微生物量較難控制，操作伸縮性差；靠自然通風供氧，不如活性污泥供氧充足，容易產生厭氧。

E. GE納濾膜對礦物質飲用水處理有什麼作用能達到什麼樣的效果

ge納濾膜
而各種膜分離過程，首先是在水處理方面得到應用，而後推廣到冶金、石油、化工、儀器、醫葯、仿生等諸多領域。
微濾、超濾、納濾、反滲透、滲析、電滲析等技術己經廣泛在給水處理、純水制備、海水淡化、苦鹹水淡化等水處理領域中得到推廣和應，並在水處理的各個方面，ge濾芯安裝給傳統的水處理工藝以巨大的沖擊和挑戰。膜分離技術有著傳統的給水處理工藝不可比擬的優點：
首先，膜分離技術可適用於從無機物到有機物，從病毒、細菌到微粒甚至特殊溶液體系的廣泛分離，可充分確保水質，且處理效果不受原水水質、運行條件等因素的影響。
第二，膜分離過程為物理過程，不需加入化學葯劑，提高了人們對水處理過程的信賴程度，易於為群眾接受，屬為人們稱道的「綠色」技術。
第三，膜分離技術分離裝置簡單，佔地面積小，系統集成容易，便於運輸、拆卸、安裝，運行環境清潔、整齊，可稱之為真正意義上的「造水工廠」。
第四，膜分離過程系統簡單、操作容易，且易控制，便於維修，有利於生產自動化的推廣與普及。作為一種新興的水處理技術，膜分離以其無可非議的先進性得到了世界各國學者們的廣泛關注。
2納濾技術概述
膜分離技術被稱為「二十一世紀的水處理技術」，自70年代應用於水處理領域後，得到了廣泛的研究和空前的發展，受到世界各國水處理工作者的普遍關注，開展了不同水平。不同層次的理論研究和技術開發、應用。在給水處理領域應用最為廣泛的是一系列的低壓膜，如納濾膜、反滲透膜等。其中，納濾膜法水處理技術以其特殊的優勢，獲得了世界各國的水處理工作者的普遍關注，在水處理技術的研究和開發領域取得了可喜的成績。
納濾技術是從反滲透技術中分離出來的一種膜分離技術，是超低壓反滲透技術的延續和發展分支。一般認為，納濾膜存在著納米級的細孔，且截留率大於95%的最小分子約為1mm，所以近幾年來這種膜分離技術被命名為：Nanofiltration，簡稱：NF，中文譯為：納濾。在過去的很長一段時間里，納濾膜被稱為超低壓反滲透膜(LPRO：LowPressureReverseOsmosis)，或稱選擇性反滲透膜或鬆散反滲透膜(LooseRO：LooseReverseOsmosis)。日本學者大谷敏郎曾對納濾膜的分離性能進行了具體的定義：操作壓力≤1.50mPa，截留分子量200～1000，NaCl的截留率≤90%的膜可以認為是納濾膜[1]。納濾技術已經從反滲透技術中分離出來，成為介於超濾和反滲透技術之間的獨立的分離技術，己經廣泛應用於海水淡化、超純水製造、食品工業、環境保護等諸多領域，成為膜分離技術中的一個重要的分支。
3納濾膜
納濾過程的關鍵是納濾膜。對膜材料的要求是：具有良好的成膜性、熱穩定性、化學穩定性、機械強度高、耐酸鹼及微生物侵蝕、耐氯和其它氧化性物質、有高水通量及高鹽截留率、抗膠體及懸浮物污染，由兩部分結構組成：一部分為起支撐作用的多孔膜，其機理為篩分作用;另一部分為起分離作用的一層較薄的緻密膜，其分離機理可用溶解擴散理論進行解釋。對於復合膜，可以對起分離作用的表皮層和支撐層分別進行材料和結構的優化，可獲得性能優良的復合膜。膜組件的形式有中空纖維、卷式、板框式和管式等。其中，中空纖維和卷式膜組件的填充密度高，造價低，組件內流體力學條件好;但是這兩種膜組件的製造技術要求高，密封困難，使用中抗污染能力差，對料液預處理要求高。而板框式和管式膜組件雖然清洗方便、耐污染，但膜的填充密度低、造價高。因此，在納濾系統中多使用中空纖維式或卷式膜組件。
在我國，對納濾過程的理論研究比較早，但對納濾膜的開發尚處於初步階段。在美國、日本等國家，納濾膜的開發已經取得了很大的進展，達到了商品化的程度，如美國Filmtec公司的NF系列納濾膜、日本日東電工的NTR-7400系列納濾膜及東麗公司的UTC系列納濾膜等都是在水處理領域中應用比較廣泛的商品化復合納濾膜。
對於一般的反滲透膜，脫鹽率是膜分離性能的重要指標，但對於納濾膜，僅用脫鹽率還不能說明其分離性能。有時，納濾膜對分子量較大的物質的截留率反而低於分子量較小的物質。納濾膜的過濾機理十分復雜。由於納德膜技術為新興技術，因此對納濾的機理研究還處於探索階段，有關文獻還很少。但鑒於納濾是反滲透的一個分支，因此很多現象可以用反滲透的機理模型進行解釋。關於反滲透的膜透過理論[2]有朗斯代爾、默頓等的溶解擴散理論;里德、布雷頓等的氫鍵理論;舍伍德的擴散細孔流動理論;洛布和索里拉金提出的選擇吸附細孔流動理論和格盧考夫的細孔理論等。
納濾膜的過濾性能還與膜的荷電性、膜製造的工藝過程等有關。不同的納濾膜對溶質有不同的選擇透過性，如一般的納濾膜對二價離子的截留率要比一價離子高，在多組分混合體系中，對一價離子的截留率還可能有所降低。納濾膜的實際分離性能還與納濾過程的操作壓力、溶液濃度、溫度等條件有關。如透過通量隨操作壓力的升高而增大，截留率隨溶液濃度的增大而降低等。同時可以查看中國污水處理工程網更多技術文檔。
4納濾技術的工程應用
納濾膜的孔徑范圍介於反滲透膜和超濾膜之間，其對二價和多價離了及分子量在200～1000之間的有機物有較高的脫除性能，而對單價離子和小分子的脫除率則較低。而且，與反滲透過程相比，納濾過程的操作壓力更低(一般在1.0Mpa左右);同時由於納濾膜對單價離子和小分子的脫除率低，過程滲透壓較小，所以，在相同條件下，納濾與反滲透相比可節能15%左右[3]。因而在水處理中，納濾被廣泛應用於飲用水的濃度凈化、水軟化、有機物和生物活性物質的除鹽和濃縮、水中三鹵代物前軀物的去除、不同分子量有機物的分級和濃縮、廢水脫色等領域。
Sibille等研究了法國Auverw-sur-Oise市的地下水，對納濾和生物處理飲用水(臭氧—生物活性炭過濾)進行了對比。結果表明，納濾可以顯著提高飲用水的水質，減少細菌數量和有機物的濃度，從而使後續消毒更有效，也減少了三氯甲烷的形成。但是，研究又指出，少量極易被細菌等吸收的可生物降解的有機物質(BOM：BiologicalOrganicMatter)、可同化有機碳(AOC：AssimilableOrganicCarbon)也能透過納濾膜。
I.C.Escobar等的研究[4]中，將石灰軟化設備與納濾進行比較。結果表明，納濾系統可有效去除原水中除了AOC以外的幾乎全部溶解性有機碳(DOC：DissolvedOrganicCarbon)含量。
雖然，納濾技術的工程應用在美國、日本等國家的給水行業中已經得到大規模的推廣，但在我國，將納濾技術廣泛地應用於工程實踐的條件還不成熟，尚處於嘗試階段、本要問題是國產納濾膜的性能指標不夠過關。是納濾技術在高硬度海島苦鹹水凈化的實際應用。該工程由國家海洋局杭州水處理中心設計，於1997年4月正式投入生產淡水，系統連續正常運行27個月，淡化水符合國家生活飲用水衛生標准[5]。
有關學者曾採用納濾膜對某市自來水(以污染嚴重的淮河水為原水)進行深度處理試驗，研究了納濾循環制水試驗工藝的效果。結果表明，循環試驗工藝與單級納濾工藝相比，在同樣較低的壓力下，出水率較高，並且能耗降低，減少了濃水排放。即使在回收率較高(80%)的情況下，膜出水中的總有機碳(TOC)仍比自來水低50%;對致會變物的去除十分顯著，使Ames試驗陽性的水轉為陰性[6]。
5納濾膜應用中的問題
納濾膜有較高的膜通量，可以截留有機及無機污染物，而對人體必需的一些離子又有較大的透過率，因此，把納濾膜應用於飲用水的深度凈化較其它的膜分離技術有較大的優勢。把鋼濾膜應用於給水處理領域的主要問題是
a)膜表面容易形成附著層，使膜的通量顯著下降;
b)操作結束後，膜的清洗較困難;
c)膜的耐用性差。
世界各國的水處理工作者正在進行廣泛的研究，尋求解決這些問題的途徑。納濾技術在給水處理領域的推廣應用還依賴於這些問題的進一步解決。

F. 超濾膜主要有哪些優點和缺點

主要還是看用來做什麼。而且還分為外壓和內壓
優點：單位溶器內充填密度高，佔地面積小，操作簡便，成本低廉，不需增加任何化學試劑，尤其是超濾技術的實驗條件溫和，與蒸發、冷凍乾燥相比沒有相的變化，而且不引起溫度、pH的變化，因而可以防止生物大分子的變性、失活和自溶。外壓比內壓清洗方便。
超濾原理
超濾（Ultrafiltration）技術是一種膜濾法，也有錯流過濾（Cross
Filtration）之稱。它能從周圍含有微粒的介質中分離出10～100A的微粒，這個尺寸范圍內的微粒，通常是指液體內的溶質。其基本原理是在常溫下以一定壓力和流量，利用不對稱微孔結構和半透膜介質，依靠膜兩側的壓力差作為推動力，以錯流方式進行過濾，使溶劑及小分子物質通過，大分子物質和微粒子如蛋白質、水溶性高聚物、細菌等被濾膜阻留，從而達到分離、分級、純化、濃縮目的的一種新型膜分離技術。
超濾技術的優缺點
與傳統分離方法相比，超濾技術具有以下特點：
1.
濾過程是在常溫下進行，條件溫和無成分破壞，因而特別適宜對熱敏感的物質，如葯物、酶、果汁等的分離、分級、濃縮與富集。
2.
濾過程不發生相變化，無需加熱，能耗低，無需添加化學試劑，無污染，是一種節能環保的分離技術。
3.
超濾技術分離效率高，對稀溶液中的微量成分的回收、低濃度溶液的濃縮均非常有效。
4.
超濾過程僅採用壓力作為膜分離的動力，因此分離裝置簡單、流程短、操作簡便、易於控制和維護。
5.
超濾法也有一定的局限性，它不能直接得到乾粉制劑。對於蛋白質溶液，一般只能得到10～50％的濃度。

G. 膜過濾技術發展現狀及其優缺點，主要用於處理污水

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膜過濾技術在水處理中的應用

1、用反滲透和納濾處理垃圾填埋場滲瀝液
城市垃圾填埋場產生的滲瀝液中含有大量有機和無機污染物。由於成分復雜,組分變化大,污染物濃度高,所以很難用傳統方法處理。即使用生化法(好氧或厭氧)和活性炭吸附或臭氧氧化聯合流程進行處理,效果也不理想。傳統處理法的處理效果很大程度上取決於滲瀝液成份和填埋場運行年限。反滲透和納濾被認為是處理滲瀝液的有效方法。反滲透膜可同時去除有機和無機成分。濾過液可作為工藝循環水使用或排放。殘留液通過蒸發,可以獲得固態廢物。這些廢物可返回填埋場進行填埋。預處理可以採用簡單的過濾、生物處理、生物處理與混凝聯合以及微濾或超濾的方法。國外已有許
多填埋場都採用膜濾技術處理垃圾滲瀝液。國內這方面的研究還處在實驗研究階段。採用氨氮吹脫與厭氧工藝進行預處理後,採用膜生物反應器法處理城市垃圾
填埋場產生的滲瀝液,獲得了較好的效果。

2、用納濾處理紡織印染廢水
紡織印染業工藝過程中要產生大量高鹽度(>5%)、高色度(數萬至十幾萬)、高化學需氧量(CODCr數萬至十幾萬)、可生化性差的廢水[8]。在排放或回用之前,在傳統處理之後(如活性污泥法—沉降—砂濾)加上膜濾就可以降低水的色度和難生物降解的有機物、重金屬、營養物等的含量。超濾只能部分去除色度、不能被去除小分子有機染料。所以超濾處理後還不能循環使用,不過經過超濾後的滲透液可以達標排放。紡織印染廢水回用的最重要的指標是硬度、鹽度和色度。先生物處理再納濾就可以使廢水達到回用標准。經過納濾處理後,水在硬度、有機物濃度和色度等可以接近地下水的水平。滲透液的水質在很大程度上取決於膜的類型。小孔徑膜(NF70)可以用於脫色,但流量要低一些。通過納濾處理紡織行業水的循環利用率為80%—90%

3、超濾/微濾用於中水回用

缺點就是會產生膜污染：
膜處理技術在長期的運轉過程中,會引起膜的污染,導致過濾通量隨運行時間而逐漸下降。膜污染是膜濾應用的主要制約因素,它既能引起過濾通量的下降,又能影響處理效果

H. 膜技術的發展

《中國膜產業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告前瞻》顯示，經過50多年的發展，我國膜產業已經步入快速成長期。超濾、微濾、反滲透等膜技術在能源電力、有色冶金、海水淡化、給水處理、污水回用及醫葯食品等領域的工程應用規模迅速擴大，多個具有標志性意義的大型膜法給水工程、污水回用工程及海水淡化工程已經相繼建成。我國膜產業總產值已經從1994年2億元上升到2011年近400億元。
隨著國家節能減排要求和居民對飲水質量要求的不斷提高，國內對水處理尤其是深度水處理的需求越來越迫切，作為水處理的核心元件——膜的應用將越來越廣泛，市場總量也將越來越大。
國家環保總局環境規劃院預測，我國「十二五」和「十三五」時期廢水治理投入將分別達1.05萬億元和1.39萬億元，其中工業和城鎮生活污水的治理投資將分別達4355億元和4590億元。在此背景下，廣泛應用於污水處理的膜技術在未來十年間將迎來大發展。
此外，「十一五」以來，我國不斷加大分離膜的研發和產業化推進力度，在開發分離膜新膜種和膜製造技術創新以及膜技術的工程應用方面走在了世界前列。2010年來，國家發改委、科技部和工信部等部委已將膜技術列入「十二五」重大產業技術予以專項支持。
在市場需求及產業政策的雙重推動下，我國膜技術產業將迎來產值可觀的「黃金十年」，預計這十年內我國膜法水處理工程將以40%的年增長率高速發展，膜產品產值年增長率也將達到20%以上，遠遠高於國際平均水平，屆時中國膜市場將佔全球膜市場總需求量的15%-20%。
水質直接影響著人們的健康。膜技術以其原理簡單，操作方便，超強的凈化效果被用於苦鹹水淡化處理和軟化水處理行業中。因此膜技術在水處理行業得到了廣泛的應用和推崇。下面我們來了解一下膜技術的發展。
膜技術的發展：
1.低污染膜：
膜污染是反滲透膜技術應用中的最大危害。目前已有幾種抗污染性能強、使用壽命長、清洗頻度低且易清洗的低污染膜在膜技術領域問世。
2.超低壓膜：
由於節省電耗和降低相關機械部件的壓力等級引起材料費下降等優點，自1999年以來超低壓膜在膜技術領域應用比重日益增大，這在以使用4英寸膜為主的小型裝置中應用最為突出，大型裝置中應用超低壓膜也呈上升趨勢。
3.帶正電荷的反滲透膜：
現在廣泛應用的低壓、超低壓復合膜的材質均為芳香族聚酸胺，其膜表面均帶有負電荷，膜技術的發展帶來了表面帶正電荷的低壓復合膜，這種膜目前主要應用於制備高電阻率的高純水系統中。
4.耐高溫、食品級、衛生級反滲透膜：
普通水處理膜技術採用反滲透膜的使用溫度均為0~45℃，但在需要耐90℃高溫殺菌的特殊場合，可使用耐高溫、耐化學葯品的反滲透膜。此外，各種有特殊膜元件結構的食品級或衛生級的反滲透膜技術也開始在國內應用。