納濾工程案例

⑴ 淺談垃圾滲濾液處理設計要點

通過分析垃圾滲濾液的特點及處理難點，提出針對性的解決措施，以便在設計中能優化方案，更好的解決垃圾滲濾液對環境帶虛大搏來的危害。

根據垃圾滲濾液的特點和處理的一般規律，垃圾滲濾液的設計難點在於如何應對水質水量的變化對系統的影響、高濃度有機物及氨氮的穩定高效去除、出水持續達標及次生污染物的無害化、減量化處理。

針對以上問題，結合目前常用處理工藝，即「調節池+厭氧系統+MBR系統+深度膜處理系統（納濾+反滲透）」為核心的處理工藝。參照實際工程案例的運行情況，綜合設計經驗考慮應對措施概括如下：

垃圾滲濾液處理

（一）水質波動應變能力論述

1）工藝中MBR系統採用外置管式超濾膜進行泥水分離，與普通的MBR相比，生化池能保持更高的活性污泥濃度（大於15g/L），這無疑增強了系統對水質變化的耐沖擊負荷；而雨季導致的系統進水有機負荷降低可以通過改變管式膜迴流來調節系統污泥濃度，保證系統運行穩定；

2）針對運行水質突然惡化（垃圾的季節性變化導致滲濾液污染物含量變化，可能出現厭氧出水碳氮比不足等）導致生化池污泥生長異常、脫氮效果差的情況，設置厭氧超越管，保證生化池內碳氮比滿足生物脫氮的要求，生化段出水指標滿足工藝單元出水目標；

3）MBR生化段採用A/O工藝，硝化液迴流比在10倍以上，強化了脫氮效果。同時，生化進水與迴流硝化液充分混合，也可有效緩沖進水污染負荷變化，減小瞬間沖擊；

4）針對生化反應導致生化池溫度過高影響反應器正常運行的情況，設置冷卻系統來嚴格控制各工藝段的運行水溫。

5）針對系統受沖擊時污泥性狀惡化，曝氣產生大量泡沫的情況設置了消泡系統，包括添加消泡劑；

6）膜生化反應器曝氣風機設計為變頻控制，可有效地應對水質波動，避免曝氣量過大加速污泥老化，曝氣量太小導致硝化反應不充分。

（二）水量波動應變能力論述

滲濾液水量隨著季節或天氣的變化而波動，一般冬季乾旱時節水量較少，污染物濃度高；夏季多雨季節水量較多仿銷，污染物濃度較低。因此，在項目設計中，全工藝流程所有工藝單元、處理設備均有一定餘量差祥，可應變一定范圍內的水量沖擊，滿足水量季節或天氣變化的要求。

（三）高濃度有機污染物去除能力論述

滲濾液中有機污染物濃度高即COD、BOD濃度高是其處理難點之一，傳統的處理工藝難以達到較好並且穩定的出水水質。

針對滲濾液高COD、BOD的水質特點，選擇容積負荷率高，工藝成熟，運行穩定的高效厭氧反應器，保證高效厭氧去除有機物的同時，解決了厭氧反應器處理垃圾滲濾液常出現的問題，保證85%的有機物在厭氧階段得到有效降解。

同時，外置式膜生化反應工藝採用了生化與超濾膜相結合的方式，使微生物菌群被完全被截留在生物反應器內，生化池中能保持更高的活性污泥濃度，大大提高了氨氮、總氮的去除效果。保證了較好的出水水質，且水質穩定。

（四）高濃度氨氮去除能力論述

生化工藝針對高濃度氨氮化合物選擇A/O為主體的工藝，確保生化階段保留足夠的停留時間。

硝化系統中進行脫氮的硝化微生物（硝化菌）屬於自養微生物，其微生物繁殖速度較慢，即世代周期較長，在實際設計和工程運用中體現為硝化泥齡必須很長，傳統的反硝化、硝化工藝受制於反應器的尺寸、污泥流失等因素在處理高濃度氨氮的廢水時往往不能夠硝化完全，而MBR膜生化反應器工藝由於其對微生物完全截留，使微生物的泥齡遠超過了硝化微生物生長所需的時間，並且可以繁殖、聚集達到完全硝化所需的微生物濃度，這樣使得氨氮能夠完全硝化。工程實例表明，兩級A/O+外置式膜生化反應工藝的氨氮去除效果可以達到95%以上。

（五）夏、冬季不同氣候特點應對措施

1）溫度控制

採用中溫厭氧，在厭氧進水前採用蒸汽對滲濾液加熱，將溫度控制在35~38℃。

夏季高溫主要對膜生化反應器影響較大，當反應器溫度高於40攝氏度時，好氧微生物將會死亡，氧利用率變低，因此膜生化反應器設有配套的冷卻系統，當反應器內反應溫度過高時，冷卻系統啟動對生化進行冷卻，將溫度降至30~35攝氏度。

冬季氣溫較低時，由於膜生化反應器為高負荷生化反應，生化降解過程中，有機物、氨氮的氧化過程，部分化學能轉化為熱能，溫度有所升高；動力設備風機、水泵運行過程機械能轉化為熱能，也使溫度有所升高，超濾混合液迴流到生化池循環維持液體相對穩定的溫度。

根據熱平衡計算以及部分工程實例均表明，膜生化反應器採用保溫設計後，生化反應溫度可維持在30攝氏度以上，不需要輔以額外的加熱措施。

膜處理設備安裝在室內，基本不受氣溫變化影響。

2）夏、冬季水質水量變換的控制措施

滲濾液水量水質隨著季節或天氣的變化而波動，一般情況下，夏季雨量大，滲濾液量大，濃度相對較低，厭氧進水濃度相對較低，低於40000mg/L，冬季雨量少，滲濾液量小，濃度較高，當滲濾液量減少時可以只開一組進行運行，節約運行費用。

（六）預處理除渣能力論述

垃圾滲濾液水中泥沙、懸浮物、纖維物含量較高，若沒有在預處理期間得到有效控制，進入後續膜系統後會造成堵塞超濾橫截面，影響膜通量的情況。設計時採用配有自動高壓反沖洗和刮渣系統的固液分離除渣機，柵距小於1mm，能有效將泥沙、毛發、纖維等有效截流，從而保證後續生化及膜系統的穩定運行。

（七）系統耐腐蝕能力論述

垃圾滲濾液水質復雜，腐蝕性強，滲濾液處理系統的抗腐蝕性關繫到系統的處理效果及使用壽命。設計時針對系統的抗腐蝕性提出多項措施，所有與滲濾液接觸的設備、管道、閥門均採用耐腐蝕材質，並做防腐處理，保證整個滲濾液處理系統具有優良的防腐蝕性能。

綜上所述，通過分析垃圾滲濾液的特點，結合實際工程項目中遇到的問題，針對性的優化設計方案，以達到更為穩定、可靠、高效的處理效果，起到保護環境減少污染的目的。

⑵ 淺談納濾技術在水污染處理領域的應用論文

淺談納濾技術在水污染處理領域的應用論文

在日常學習和工作生活中，大家都不可避免地要接觸到論文吧，藉助論文可以達到探討問題進行學術研究的目的。如何寫一篇有思想、有文採的論文呢？以下是我為大家整理的淺談納濾技術在水污染處理領域的應用論文，希望對大家有所幫助。

淺談納濾技術在水污染處理領域的應用論文 篇1

論文摘要：納濾是一種介於超濾和反滲透之間的新型壓力驅動膜分離技術。本文介紹了納濾技術的分離特點，較全面的論述了納濾在廢水處理、飲用水生產、生化醫療和食品工業、飲料行業等方面的應用，並指出納濾技術在應用過程中存在的問題及今後的發展方向。

論文關鍵詞：納濾;分離特點;水處理

1 引言

膜分離技術是近年來發展迅速，應用廣泛的高新技術。與傳統的分離技術相比，具有分離效率高、無相變、無化學反應、體積小、能耗低和操作方便等優點。納濾作為膜分離技術中的一種，是介於超濾和反滲透之間的孔徑接近於1mm的新型壓力驅動膜技術。它既能截留透過超濾膜的小分子有機物和多價鹽離子，又能透析被反滲透所截留的無機鹽。基於它自身獨特的性能使它在許多領域具有其它膜技術無法替代的地位，因此納濾成為目前國內外膜分離領域研究的熱點之一。

2 納濾技術的特點

2.1納濾膜的分離特點納濾膜在截留性能方面有兩個特點：

(1)截留相對分子質量(MWCO)在200-1000之間，適宜於分離相對分子質量在200以上，大小約為1nm的溶解組分;

(2)具有離子選擇性。由於膜表面或膜材料中常帶有荷電基團，這些基團通過靜電作用可產生Donnan效應，從而實現不同價態離子的分離，故有時納濾也被稱為「選擇性反滲透」。

2.2納濾膜實際應用過程中的特點納濾膜在實際的應用過程中有三個特點：

(1)操作壓力低，一般在0.3-1.0MPa之間。由於操作壓力較低，對設備要求較低。因此，基建費用和運行費用低，便於運行管理;

(2)在處理過程中不需添加化學試劑，也不引起二次污染;

(3)可分離回收有用物質，實現工業廢水的資源化和回用，進一步降低處理成本。

3 納濾技術的應用

納濾膜由於截留的分子量介於超濾與反滲透之間，同時還存在Donnan效應，所以對低分子量有機物和鹽的分離有很好的效果。另外，納濾膜還具有不影響分離物質生物活性、節能、無公害等特點，因此納濾在國內外廢水處理領域、飲用水生產領域、生化醫療領域、食品工業和飲料行業等得到越來越廣泛的應用。

3.1廢水處理領域

3.1.1造紙廢水

造紙廢水主要來之造紙過程中紙漿的大量沖洗，採用納濾膜替代傳統的吸收和電化學處理法能更有效地去除深色木質素和紙漿漂白過程中產生的氯化木質素。Nuortila-Jokinen等在實驗室，用平板納濾膜NF45處理經浮選和過濾預處理後的造紙廢水。

45納濾膜處理造紙廢水的效果項目COD(mg/L)硫酸根(mg/L)總固體(mg/L)無機物(mg/L)進水出水Manttarri等開發了造紙廠水循環系統，發現與超濾法處理過程比較，採用納濾技術處理後得到的水不但透明、無色、不含陰離子廢物，而且將透過水的COD、總硫和無機鹽含量的去除由超濾法的50%-60%提高到80%以上。

3.1.2垃圾滲濾液

垃圾滲濾液的處理一直是世界性難題。目前，主要採用為厭氧好氧等生物處理法，但中後期滲濾液中含有很高濃度的溶解有機質，其中75%為可生化性差的腐植酸和富里酸(平均分子量1000Da)，導致生化法出水難以達標排放。與生化法相比，膜分離技術受原水水質的變化影響小，在這種難降解廢水的處理中具有明顯的優勢。張亞軍等介紹了納濾膜技術在柳州垃圾填埋場滲瀝液處理工程中的應用，納濾系統經過近兩年的穩定運行表明，垃圾滲瀝液經過生化處理後經砂濾、保安濾器等預處理，再經過納濾膜系統處理，使85%-90%的透過液達標排放，僅10%-15%的濃縮污液和泥漿返回垃圾池，這項工藝較好地解決了垃圾填埋場滲瀝液的二次污染問題。Zouboulis等利用振動剪切增強單元增強膜的傳質，用NF可以達到對滲濾液中總腐殖酸類物質97%的去除效果。可見納濾技術處理垃圾滲濾液是可行的，並具有較反滲透處理能耗低的優勢。

3.1.3紡織印染廢水

紡織印染廠在對織物進行煮漂和染色後，需使用大量的清水對織物進行沖洗，產生的廢水中會含有大量的鹽、染料、表面活性劑、洗滌劑等各種污染物，導致印染廢水成為較難處理的工業廢水之一。不過隨著膜分離技術的發展，納濾膜技術已在紡織印染工業中得到了成功的運用。C.Tang等使用納濾膜處理高無機鹽含量的紡織染色廢水，在操作壓力為500kPa條件下，通量可以達到很高，而且染料的截留率超過98%，因此，可以實現廢水的回收利用。Bruggen等採用了UTC-60、NF70和NTR7450三種納濾膜對兩種活性染料的染色廢水進行了試驗，結果都表明，直接應用納濾工藝不但可以進行染料的提純，而且納濾出水可循環使用。何毅等考察了醋酸纖維素納濾膜對染料溶液的分離性能，結果表明，納濾膜對染料有很好的分離效果，分離性能是由膜、溶液和溶質三者共同決定的。

3.1.4冶金工業廢水

在金屬的加工和合金生產廢水中，含有相當高的重金屬離子。為了使廢水符合排放標准，一般是將這些重金屬離子生成氫氧化物沉澱除去。如果採用採用納濾膜技術處理，不僅可以回收90%以上的廢水，而且可使重金屬離子濃縮10倍，濃縮後的重金屬具有回收利用價值。

傅前君採用納濾對含Cu2+廢水進行試驗研究，NF90膜對含CuSO4的廢液截留效果很好，Cu離子的截留率都在99%以上，出水銅離子質量濃度低於2.0mg/L，可以達標排放或回用於鍍件漂洗;濃水經進一步濃縮後也可回用。A.Hafiarle等對納濾分離鉻酸鹽進行了研究，結果表明使用 TFC-S系列納濾膜替代常規方法去除溶液中的Cr(Ⅵ)是可行的。但是，膜對Cr(Ⅵ)的截留率與溶液中的離子強度和pH密切相關，在pH=8時，截留率超過80%。由此可見，納濾作為一種處理含Cr(Ⅵ)廢水的方法是非常有應用前景的。

3.2飲用水的生產領域

3.2.1地下水軟化

採用納濾膜法軟化地下水具有無污泥、不需再生、能除去水中大部分懸浮物及有機物、操作簡便和佔地省等諸多特點，因此在歐美發達國家已經非常普遍。

納濾膜法軟化地下水工藝流程J.Schaep等用不同類型的NF膜軟化處理地下水，結果表明NF膜對多價離子的截留率高達90%以上，而對單價離子卻只有60%-70%。張顯球等採用NF90和NF270兩種納濾膜對南京某自來水進行軟化處理，結果表明在較寬的操作壓力(0.4-1.2MPa)和溫度(15-30℃)范圍內，兩種膜的產水總硬度分別在0.5mmol/L及0.01mmol/L以下。

H.Sombekke等分別使用NF與活性炭-臭氧工藝對地下水進行軟化處理，盡管兩種方法都能取得較好的分離效果，但是從處理效果和環保的角度考慮，使用納濾的方法更勝一籌。

3.2.2飲用水凈化

納濾能有效的截留二價離子，較完全的去除病原體、水中加氯消毒副產物三鹵甲烷中間體、痕量的除草劑、殺蟲劑殘余物、重金屬、天然有機物等，十分適用於飲用水的深度處理。VedatUyak等人和Rubia等人均比較了採用不同的膜技術除去飲用水中的天然有機物質和三鹵甲烷，結果表明納濾是目前最有效技術之一。J.Radjenovic等採用NF膜和RO膜法去除地下水中的葯物成分。結果表明，NF膜和RO膜擁有很好的截留性能，對所有葯物的截留率均>85%，對有害物質如對乙醯氨基酚截留率為48%-73%，吉非貝齊為50%-70%，甲芬那酸為30%-50%。巴黎Mery-Sur-Oise飲用水處理廠在臭氧+活性炭處理河水不能滿足飲用水(TOC的濃度<2mg/L)標準的要求下，採用納濾對飲用水進行深度處理，取得了很好的效果。

3.2.3海水淡化

目前，海水淡化已經成為解決我國沿海地區和世界上許多國家水資源短缺的重要手段之一。但如何高效經濟的除去海水的高硬度、濁度和總固溶物(TDS)是制約海水淡化的瓶頸。

隨著膜技術的不斷發展，孔徑介於反滲透和超濾之間、具有荷電性質的納濾膜在海水軟化方面的優勢愈來愈得到人們的`關注。蘇保衛等採用NF作為海水淡化的預處理工藝。試驗結果表明，該法可以大幅度降低進料水的硬度、濁度和TDS含量，解決傳統海水淡化過程中存在的結垢污染等許多問題。A.M.Hassan 等用納濾作為海水淡化的預處理進行了一系列的研究工作，在研究過程中發現，納濾膜能夠有效的降低硬度、微生物和濁度。在22bar的壓力下NF對 Ca2+，Mg2+，SO42-，HCO3-，以及總硬度的去除率分別為89.6%，94.0%，97.8%，76.6%和93.3%。NF出水完全能夠滿足海水反滲透(SWRO)或多級閃蒸(MSF)的進水要求，使得SWRO和MSF的水回收率分別達到70%和80%。將NF膜作為海水淡化預處理的優點有：(1)通過除去濁度和細菌，阻止SWRF的膜污染;(2)通過去除硬度離子，阻止SWRF和MSF的比例縮放;(3)通過減少海水中大約30%- 60%的TDS，使得運行SWRF所需操作壓力較低。

3.3生化醫療領域

3.3.1生化工程

將納濾膜技術應用於生化工程，可以將相對分子質量低的物質(如類固醇、維生素、抗生素和氨基酸等)從其他反應物中分離出來，進行澄清和精製，並且成功的應用於VB12的回收和濃縮，以及紅黴素、金黴素等多種抗生素的濃縮和純化過程，蘇保衛等採用DL和DK納濾膜進行納濾濃縮克林黴素磷酸酯(CLP)乙醇水溶液的研究。實驗結果表明，DL納濾膜可將CLP乙醇水溶液由40g/L濃縮至90g/L，適宜的操作壓力為1.2-1.6MPa，溫度為 40-50℃。李潔妹等採用超濾+納濾雙膜技術對林可黴素發酵液進行提純和濃縮，通過對不同材料的納濾膜的篩選結果表明，NF-20在膜通量和林可黴素回收率、雜質去除等方面優於其它的膜，為最佳選擇。

3.3.2醫葯工業

納濾膜分離效率高、節能、不破壞產品結構等特點使其在醫葯產品的生產中也得到了日益廣泛的應用。日本的Kazuhito Yamaguchi等人研究了用納濾膜技術除去血漿製造中所產生的傳染性有毒物質(HPVB19)，結果表明中空纖維膜BMM20和BMM15可以完全除去病毒和大小在20nm左右的微粒，納濾膜可完全過濾掉其中的HPVB19病毒。徐為中等人採用超濾、納濾技術濃縮家兔產氣莢膜梭菌(A)型疫苗，建立家兔產氣莢膜梭菌(A)型疫苗濃縮工藝。家兔產氣莢膜梭菌(A)型超濾、納濾濃縮疫苗的保護率達100%，而傳統鋁膠疫苗對照組的保護率平均為86.7%。何旭敏等採用的超濾與納濾組合技術改造6-APA的原有生產工藝，使6-APA的平均mol收率由85%提高到90%以上，採用納濾濃縮裂解液來提高6- APA結晶濃度，不僅降低了溶媒消耗，而且使結晶母液中的6-APA損失減少，從而提高了成品的收率(表2)。由此可見，隨著膜技術的不斷發展，納濾將成為醫葯工業生產中一種高效的分離技術。

3.4食品工業、飲料行業

在食品工業和飲料行業中，納濾主要用來對加工過程中的料液進行濃縮、脫鹽、調味、脫色和去除雜質。

3.4.1低聚糖的處理

功能性低聚糖由於可以降低血脂、抗衰老和抗癌等多種生理功能而倍受關注。低聚糖與蔗糖的分子量相差很小，分離很困難。通常採用高效液相色譜法分離，但此法處理量小，耗資大。採用納濾膜技術來處理可以達到高效液相分離法同樣的效果，並大大降低操作成本。

俞三傳等對低聚糖進行納濾濃縮實驗研究，結果表明，納濾可實現對多糖溶液的濃縮。李煒怡等對蔗果低聚糖進行納濾提純實驗，結果證明納濾對蔗果低聚糖體系具有很好的分離效果，提純過程中可得到純度在90%以上的蔗果低聚糖產品。袁其朋等採用超濾、納濾組合工藝對大豆乳清廢水進行了處理實驗。經超濾處理後的乳清廢液，再經納濾濃縮10倍後，濃縮液中總糖約有77%被截留，其中功能性地聚糖水蘇糖和棉子糖的截留率高達95%以上，濃縮液中總糖質量分數達 8.72%，再經活性炭脫色和離子交換脫鹽及真空濃縮，即可得到透明狀的大豆低聚糖糖漿。該法的優點在於既解決了廢水的排放問題，同時又通過回收利用增加了經濟效益。

3.4.2果汁的高濃度濃

縮果汁濃縮傳統上使用蒸餾法或冷凍法濃縮，但這些方法會造成果汁風味和芳香成分的散失，不僅消耗大量的能源，而且還得不到令人滿意的成品。相比之下，納濾膜濃縮技術具有節約能源、降低損耗、可在常溫下連續操作、過程簡單、高效、沒有相變、分離系數大等優點，而且特別適用於熱敏性物質的處理，因此在果汁濃縮方面得到了廣泛的應用。高學玲等人用納濾膜技術對烏龍茶提取液進行濃縮，發現納濾不僅能實現烏龍茶提取液的濃縮，還可截留茶液中的茶多酚、咖啡鹼等有效物質。Warczok等人報道了利用不同的納濾膜濃縮蘋果汁和梨汁的研究，通過實驗過程中果汁通量的觀察，表明納濾膜用於果汁濃縮是可行的。

鄭必勝等進行了納濾濃縮西番蓮果汁的研究，發現操作溫度為28℃左右，壓力為3MPa時，分離效果最好，此時實際膜通量達17L/(m2.h)。經過納濾濃縮，西番蓮澄清汁可溶性固形物從13oBx提升到30oBx左右。

3.4.3純化濃縮多肽和氨基酸

離子與荷電膜之間存在道南(Donnan)效應，即相同電荷排斥而相反電荷吸引的作用。氨基酸和多肽帶有離子官能團如羧基或氨基，在等電點時是中性的，當高於或低於等電點時帶正電荷或負電荷。由於一些納濾膜帶有靜電官能團，基於靜電相互作用，對離子有一定的截留率，可用於分離氨基酸和多肽。 Garem等利用無機和高分子復合納濾膜進行了九種氨基酸和三種多肽的分離實驗，探討了這種方法的可行性。王曉琳等用ESNA2和ES20兩種納濾膜對苯丙氨酸和天冬氨酸水溶液體系進行分離實驗，過程結束時，濃縮液中苯丙氨酸和天冬氨酸濃度的差值比原料液中的差值增大近4倍，納濾分離的效果非常明顯，實現了生物質的分離、精製與回收。

3.5其它方面的應用

納濾的特點使其越來越受人們的關注，因此，納濾的應用也愈來愈廣泛。除了以上幾方面的應用外，還在高濃度有機廢水處理、城市生活污水處理等方面都有具體應用，這里就不再詳細敘述。

4 結語

隨著國家「節能減排」發展策略的不斷深入，以及人們環保意識的加強，廢水資源再生利用已經成為包括我國在內的世界各國實現水資源可持續發展的重要戰略之一。納濾由於其獨特的分離性能使其在水處理領域得到日益廣泛的應用。但納濾還需要很多方面需要優化改進，如在實際運行過程中如何更好的控制膜的污染問題，以保持膜分離性能和通量的穩定性，這需要人們對膜自身的傳質機理進一步的深入探究，以開發出新的高通量、耐溶劑、耐酸鹼、耐氯和抗污染性強的膜材料;此外膜的成本問題也是阻礙納濾膜技術進一步推廣應用的制約因素，因此，低成本高性能的膜生產必定是以後發展的趨勢;最後，開發研製新的膜清洗技術及膜清洗劑以延長膜使用壽命也是亟待解決的問題。隨著膜科學技術的不斷進步，相信納濾膜技術目前面對的問題都會逐一解決，那時候它在水處理領域的應用前景必將更加廣闊。

參考文獻

[1]龐國安,金虎,王韜,等.膜分離技術在廢水處理中的應用[J].科技資訊.2008，11：5-6.

[2]鄧建綿,劉金盾,張浩勤,等.納濾技術在工業廢水處理中的應用研究[J].工業水處理.2008，28(04)：

[3]樓民，俞三傳，高從堦.納濾在水處理中的應用研究進展[J].工業水處理.2008，28(1)：13-17.

[4]王學松.現代膜技術及其應用指南[M].北京：化學工業出版社，2005：52-64

[5]張亞軍,陳棟,謝柏明,等.納濾膜技術在垃圾滲瀝液處理中的應用[J].水處理技術.2008，34(12)：62-64.

[6]何毅,蘇鶴祥,李光明,等.染料的納濾分離性能和機理[J].膜科學與技術.2005，25(1):48-52.

[7]傅前君.納濾處理含銅廢水的試驗和經濟性分析[J].環境科學與管理.2009，34(02)：123-125，150.

[8]張顯球,張林生,呂錫武.納濾軟化除鹽效果的研究[J].水處理技術.2004，30(6)：352-355

[9]王薇,杜啟雲.納濾膜分離技術及其進展[J].工業水處理.2004，24(3)：5-8.

[10]李曉明,王鐸,高學理,等.納濾海水軟化性能及膜污染研究[J].水處理技術.2008，34(4)：8-11.

淺談納濾技術在水污染處理領域的應用論文 篇2

摘要：隨著我國經濟的高速發展，水處理行業已迎來黃金發展階段。生活用水方面，家用凈水器逐漸成為品質生活必備品。工業用水方面，污水回用、污水零排放已經是大勢所趨。由於膜技術具有高效、實用、可調、節能和精密分離等優點，使得膜法在水的深度處理領域已佔據重要位置。可以預見在未來的十年，膜法將更加普及。本文將對膜技術在我國水處理中的應用與發展進行分析，找出膜技術存在的問題並探究其發展趨勢，以便更好地開展膜技術的應用工作。

關鍵詞：膜技術；水處理；應用；發展

膜技術主要由微濾、超濾、納濾、反滲透等組成，已有效的處理了部分水資源。隨著膜技術的發展，膜法將在更廣闊的水處理領域得到應用。反滲透液水處理分離過程中截留率最高的膜工藝。納濾實為低壓反滲透，高度截留多價鹽，低度截留一價鹽。超濾是一種凈化高分子量化合物（例如蛋白質），膜工藝。微濾是一種截留懸浮固體、脂肪和大分子有機物的凈化工藝。

1、膜技術在水處理中應用的發展概況

1.1膜技術在水處理中應用的發展背景

當前，經濟建設仍是我國的中心工作，工業化、城鎮化進程明顯加快，這對我國水環境卻造成了嚴重影響。水環境污染防治成為我國重要的工作任務，對於人民生活與生產活動意義重大。水處理是水環境污染防治的一項重要內容，其應用的處理技術對於水質改善具有直接的影響，以往的水處理技術還較為傳統，不能保證處理後水質顯著改善。近些年，隨著我國經濟實力的逐漸提高，國家在水處理新技術領域中的投入逐年增加，這使得水處理技術得以發展與革新。而膜技術作為水處理應用領域中的一種新型處理技術，它與以往傳統技術相比具有新型高效、精密分離等優點，膜技術的應用與發展使我國水處理水平有了大幅提高，對於國家社會經濟發展及生態環境改善具有積極意義。

1.2膜技術在水處理應用中的發展現狀

現階段，膜技術在水處理中的應用正在進行完善，膜技術還存在一些有待進一步完善的方面，在水處理領域有待進一步推廣和應用。膜技術主要是利用先進的膜生產技術所生產的高效半透性膜來進行水處理的技術手段，根據膜孔的大小、通過物理作用及生化反應等來過濾不同類型的物質，以達到水處理的目的。膜技術在水處理中的應用較多，能夠去除微生物、隔離小微型雜質以及具有排斥作用等，這些作用使得膜技術在水處理中得以廣泛應用，它是我國水處理技術發展的階段性成果。

1.3重視膜技術在水處理中應用的必要性分析

伴隨著國家環境不斷遭到破壞，導致了水體受到嚴重污染，降低了飲水質量。因此，應該加大對水處理技術工作的力度，確保提供給人們一個安全的飲水環境。由於膜技術比起傳統處理技術更加節能環保，分離更精密，降低風險，水質處理效果得到提升。在未來處理水質中應該加大對膜技術的利用以及研究，完善膜技術，進一步改善水質質量，得到健康安全的水質。

2、膜技術在水處理中的應用

2.1膜技術在給水中的應用

膜技術的發展對於給水帶來的便捷性是不言而喻的。一直以來，城市水資源的給水問題一直是城市建設的巨大問題，例如，我國為了緩解北京、天津等地區水資源緊張的問題而進行的南水北調工程，就是典型的解決給水問題而進行的水利工程，而發達國家隨著膜技術的成熟，已經成功利用的膜技術解決的城市或偏遠地區的給水問題。法國建設有世界上最大的膜凈水廠，以膜技術為核心，通過膜技術來對城市廢水、地下水、工業水資源進行處理，充分利用現有的水資源完成城市淡水的供應，最高可以達到每天凈化34萬立方米的水資源，保障的大城市的給水問題。

美國掌握著世界上的最先進性的膜處理水的技術，建設在美國科羅拉多州的膜法凈水廠，膜技術的已經實現反滲透凈化技術，可以過濾到水資源中的溶解性物質，有效保證了水資源的安全性。隨著膜技術的成熟，在水資源處理技術方面相較於傳統的處理技術差距將越來越小，最終可以實現的以最小的代價處理大量水資源，滿足城市給水的需求。

2.2反滲透膜在飲用水處理的應用

反滲透膜是當前膜技術發展中應用較多的一種膜技術，廣泛的應用在飲用水處理當中。反滲透膜利用的是生物細胞膜的原理，其本質上是一層半透膜，具有選擇透過性，但是對於溶質微粒較小的物質不具備選擇透過性，當半透膜兩段的液體具有不同的濃度時，在滲透壓的作用下，溶液會向滲透壓較高的一方的流動，反滲透膜可以在濃度較高的一方溶劑加入更大的壓強，就可以使得溶液向濃度的度較低的一側移動，從而實現反滲透的作用。反滲透膜應用於飲用水處理當中，依據反滲透膜的性質，向需要處理的水資源是假壓強，利用反滲透膜處理的廢水當中的微粒子，從而實現水資源的淡化處理，變為人體可以應用的純凈水資源，這種方法較於傳統法的化學沉降過濾處理方法具有較大的先進性。一般為了保證水資源的絕對健康，必須採用超低壓反滲透膜處理的水資源才可以作為飲用水，同時為了保證的飲用水的營養，可以採取礦化的方法，製作出營養價值較高的飲用水資源。

2.3膜生物反應器在污水、廢水處理應用

膜生物反應器是一種復合膜技術與生物凈化技術的機器，在處理水的過程中，通過膜技術對需要處理的水進行一次處理，大幅降低水中有害物質或雜質的數量，染頭通過生物處理單元進一步凈化水資源，這樣處理過的廢水或污水，其內部的有害物質已經微乎其微，對於環境的影響不是很大，可以進行排泄或者重生產利用。膜生物反應器是隨著膜技術的發展而誕生的，膜生物反應器具有較大的先進性，較於傳統的生化處理污水技術，膜生物反應器處理效率高、速度快，並且水質更加的純凈，膜生物反應器在經過安裝之後，可以實現自動化運行，方便企業或工廠進行管理維護。

3、膜技術在水處理中的發展趨勢

3.1、提高膜技術的應用水平

隨著膜技術在水處理上的應用，在未來我們更應該集中對膜技術的應用水平進行提高。只有對膜技術進行改善，處理水質上才能更加深入地提升膜技術的應用力度，進一步改善水質效果。

3.2、重視膜材料製造工藝

在水處理技術中，膜技術有著很寬廣的利用前景。為此，膜材料製造工藝更應該重視，結合先進的國內外膜材料製造方法，根據實際情況進行改進，使膜材料更加穩定，提升膜材料的質量，促進膜技術的發展。

3.3、提高膜性能

膜技術雖然已得到廣泛應用，但還存在著各種問題，主要集中於抗污堵能力差、使用要求較高等。所以，相關人員在未來中更應該提高膜性能，利用發展較快的新科學技術，結合膜技術，進一步改善膜結構，使膜性能得到改善，使它的分離優勢作用最大程度地得到發揮。

結束語：

總之，目前我國水資源短缺，在處理水質領域，膜技術由於它的簡單高效而且處理效果良好的優勢具有很廣的利用前景，可以解決水資源問題，改善水質。在未來的水資源處理技術發展中，我們要做的就是使膜技術利用更為廣泛，最為重要的就是關於分離膜的把握，就應該針對膜材料進行進一步的探析，製造出性能更加優良的分離膜，充分發揮膜技術在水質處理上的優勢。

參考文獻：

[1]劉洋.膜技術在水處理中的應用與發展[J].中國資源綜合利用,2017,35(05):25-27.

[2]張新.膜技術在水處理中的應用與發展研究[J].城市建設理論研究(電子版),2017(27):116-117.

[3]周海超.膜技術在水處理中的應用與發展研究[J].黑龍江科技信息,2017(04):47.

⑶ GE在中國公司的道德為什麼那麼成功

在GE公司，光有遠大的理想還不夠。想像力必須受到道德規范、合規和誠信原則的約束。GE的高標准並沒有限制創造性，相反，它吸引了一批與眾不同的員工，他們中的每一個人每一天都在為構建更加出色的公司，乃至更加美好的世界而努力。GE基礎設施技術 包括醫療、航空、運輸系統和企業解決方案業務。這些業務將可能對技術、軟體和工程產業產生影響。GE醫療在醫學成像、信息技術、醫學診斷、病人監護以及生命支持系統、疾病研究、葯品開發、生物葯品生產技術的專業技術處於全球領先地位，致力於更早地發現疾病，並幫助治療。GE醫療於1979年開始在中國發展業務。目前GE醫療集團擁有3,000名員工，業務遍及北京、上海、無錫、廣州等全國29個地區。GE航空集團是世界領先的民用和軍用飛機噴氣發動機的製造商，產品包括GE和CFM國際公司（GE與法國斯奈克瑪平股合資公司）生產的發動機。GE運輸系統是GE早期的首批業務集團之一，歷史可以追溯到19世紀末期。托馬斯·愛迪生發明的電力機車為GE公司的創建奠定了基礎。2002年該業務部門在北京正式成立了GE運輸系統（中國）有限公司。GE企業解決方案集團提供成效卓著的綜合解決方案，由高技術、高增長的業務組成，包括感測與檢測科技，安防，GE Fanuc 智能平台和數字能源，在全球60多個國家擁有17000名以客戶為中心的員工。GE基礎設施能源包括能源、石油和天然氣、水處理及工藝過程處理業務。這些產業技術均已和大型客戶，尤其是新興市場的大型客戶展開合作。GE 能源集團在中國擁有五個合資公司，分別在沈陽、秦皇島、杭州和上海，主要業務包括燃氣輪機發電廠建設、水力、氣化和可再生能源項目。至今已為中國提供了240多台燃氣輪機、70台蒸汽輪機、307台水電渦輪機、300多台風電機組以及32項氣化技術許可。GE油氣集團是全球石油天然氣工業關鍵設備的領先製造商，從開采、生產到煉制產品的過程，涵蓋石油天然氣業務的各個部分。近年來，GE油氣集團在中國的業務迅速發展，參與了煉油石化、乙烯、煤化工、大型天然氣管線（如西氣東輸項目）、工業發電及鋼廠等各行業的眾多大型項目。GE水處理及工藝過程處理集團, 是全球領先的純凈水處理、循環水處理﹑ 原水廢水處理以及工藝生產過程處理的知名供應商。GE的核心膜技術在中國國內已經有了許多成功的應用案例，例如北京清河污水回用項目、國家體育場雨洪回用系統和直飲水項目，其中國家體育場的納濾膜雨洪回用系統是中國大型公共建築第一個雨洪綜合利用工程。GE 金融囊括了GE旗下所有的金融服務業務，其中包括商務金融，消費者金融(GE Money)，垂直行業的商業航空服務，能源金融服務，以及公司的財務部門。 這樣的組織架構將促使GE金融改善資本分配、實現全球化增長及降低成本。GE商務金融集團為全球企業提供廣泛的金融服務和金融產品，服務於醫療、生產製造、交通、通訊、建築、能源、航空、基礎建設等行業，擁有超過3100億美元的資產以及在中級市場的豐富經驗，提供包括商業貸款、經營性和融資性租賃、融資方案，以及創新的結構性融資等多元服務，幫助客戶發展。GE Money總資產超過2000億美元，向全球55個國家的消費者、零售商和汽車經銷商提供領先的零售及銀行信貸服務。通用電氣商業航空服務公司(GECAS)於上世紀八十年代末進入中國市場。作為全球領先的商業航空租賃和融資公司，GECAS在全球共設有26個辦事處，擁有1750多台飛機，為全球225多家客戶提供服務。

⑷ 納濾的應用

納濾分離作為一項新型的膜分離技術，技術原理近似機械篩分。但是納濾膜本體帶有電荷性。這是它在很低壓力下仍具有較高脫鹽性能和截留分子量為數百的膜也可脫除無機鹽的重要原因。
納濾分離愈來愈廣泛地應用於電子、食品和醫葯等行業，諸如超純水制備、果汁高度濃縮、多肽和氨基酸分離、抗生素濃縮與純化、乳清蛋白濃縮、納濾膜-生化反應器耦合等實際分離過程中。與超濾或反滲透相比，納濾過程對單價離子和分子量低於200的有機物截留較差，而對二價或多價離子及分子量介於200～500之間的有機物有較高脫除率，基於這一特性，納濾過程主要應用於水的軟化、凈化以及相對分子質量在百級的物質的分離、分級和濃縮（如染料、抗生素、多肽、多醣等化工和生物工程產物的分級和濃縮）、脫色和去異味等。主要用於飲用水中脫除Ca、Mg離子等硬度成分、三鹵甲烷中間體、異味、色度、農葯、合成洗滌劑，可溶性有機物，及蒸發殘留物質。
隨著對環境保護和資源綜合利用認識的不斷提高，人們希望在治理廢水的同時實現有價物質的回收，比如：大豆乳清廢液中含有1%左右的低聚糖和少量的鹽，亞硫酸鹽法制備化纖漿和造紙漿過程出現的亞硫酸鈣廢液中含有2%～2.5%的六碳糖和五碳糖，製糖工業中出現的廢糖蜜中含有少量的鹽等等。
NF分離是一種綠色水處理技術，在某些方面可以替代傳統費用高，工藝繁瑣的污水處理方 法.其技術特點是:能截留分子量大於100的有機物以及多價離子，允許小分子有機物和單 價離子透過；可在高溫，酸，鹼等苛刻條件下運行，耐污染；運行壓力低，膜通量高，裝置 運行費用低；可以和其他污水處理過程相結合以進一步降低費用和提高處理效果.在水處理 中，NF膜主要用於含溶劑廢水的處理，能有效地去除水中的色度，硬度和異味.NF膜以其特殊的分離性能已成功地應用於製糖，制漿造紙，電鍍，機械加工以及化工反應催化劑的回收等行業的廢水處理.
納濾是一種綠色水處理技術，是國際上膜分離技術的最新發展，在某些方面可以替代傳統費用高、工藝繁瑣的污水處理方法。納米級孔徑且帶有電荷的特殊過濾性能特點是：能截留分子量大於200的有機物以及多價離子，允許小分子有機物和單價離子透過；可在高溫、酸、鹼等苛刻條件下運行，膜耐受的條件范圍寬，濃縮倍數高，耐污染；運行壓力低，膜通量高，裝置運行費用低，能耗極低(唯一驅動力是壓力)。
由於納濾膜特殊的孔徑范圍和制備時的特殊處理(如復合化、荷電化)，使得納濾膜具有較特殊的分離性能，其在降低廢水COD、水源水的色度、硬度和去除飲用水中的有機物(TOC)、三鹵代烷(THMs)前驅物等方面的應用近年來受到廣泛重視，已成功地應用於製糖行業、造紙行業、電鍍行業、機械加工行業及化工反應催化劑的回收行業等的廢水處理中。納濾膜的應用研究主要集中在幾個方面：根據中性溶質的分子量大小而進行分離；截留有機物分子而讓單價電解質透過膜層；根據離子價態而實現離子問的分離。根據納濾膜分離的特點，其應用范圍主要適用於下述情況的物質分離：①對單價鹽分離的截留率要求不高；②要求進行不同價態離子的分離，如軟化處理；③需要對高分子量有機物與低分子量有機物進行分離，如葡萄酒脫醇；④鹽和對應的酸的分離；⑤有機物和無機物的分離，如染料脫鹽、乳清濃縮脫鹽和飲用水凈化。
納濾膜具有熱穩定性、耐酸、耐鹼和耐溶劑等優良性質，在廢水的有價物質回收中起到不可估量的作用，廣泛地應用於各種有機廢水的回收處理。比如農葯廢液處理、乳清和抗菌素脫鹽、電鍍廢液中金屬回收、各種石化廢水處理等。在給水處理中，納濾膜主要用於制備軟化水、飲用純凈水，能有效地去除水中的色度、硬度和異味 。
試驗研究及應用
(1）日用化工廢水處理.用NF膜處理日用化工廢水的應用研究表明NF膜耐酸鹼，有優良的截留率，對重金屬有很好的去除率，不存在膜污染問題.據估計，由於NF膜的運行費用低於反滲透技術，對有機小分子有良好的脫除率，可能會覆蓋90%以上的日用化工廢水處理.
(2）石油工業廢水處理.
石油工業廢水主要包括石油開采和煉制過程中產生的含各種無機鹽和有機物的廢水，其成分 非常復雜，處理難度大.採用膜法特別是NF法與其他方法相給合，既可有效處理廢水還可以 回收有用物質.例如，先用NF膜將原油廢水分離成富油的水相和無油的鹽水相，然後把富油 相加入到新鮮的供水中再進入洗油工序，這樣既回收了原油又節約了用水.以前多採用反滲 透 和相分離結合的方法處理石油工業廢水，但存在著膜污染嚴重的問題，如果在反滲透前加一NF膜，就可以解決膜污染的問題.石油工業的含酚廢水中主要含有苯酚，甲基酚,硝基酚以 及各類取代酚，此類物質的毒性很大，必須脫除後才能排放，若採用NF技術，不僅酚的脫除 率可達95%以上，而且在較低壓力下就能高效地將廢水中的鎘，鎳，汞，鈦等重金屬高價離子脫除，其費用比反滲透等方法低得多.
(3）殺蟲劑廢水處理.一般的水處理方法不能除去污染水中的低分子有機農葯.通過研究NF膜對不含酚殺蟲劑的截留性能發現除了二氯化物以外，其他殺蟲劑的截留 率均高於96.7%，所有殺蟲劑在NF膜上的吸附能力均受其疏水性的影響.採用NF處理含有酚 類殺蟲劑的廢水也十分有效.
(4）化纖，印染工業廢水處理.NF可以用於印染過程排水中染料及助劑的脫除和回用.處 理染料聚合漿料時，由於大多數染料的分子量在幾百到幾千，NF膜可以讓一些無機鹽或小分 子通過，而對較大的染料分子進行截取，粗染料漿液經NF系統後，染料可以富集，而無機鹽 的濃度下降，脫鹽率大於98%，染料損失率小於0.1%，而且可以在高溫下運行.此外，NF還 可以用於纖維加工過程中的含油廢水的處理及回收再利用.
(5）生活污水處理.採用常用的生物降解和化學氧化相結合的方法處理生活污水時，氧化 劑的消耗很大，殘留物多.如果在它們之間增加一個NF系統，讓能被微生物降解的小分子（ 分子量小於100）通過，不能生物降解的有機大分子（分子量大於100）被截留下來經化學氧化 後再生物降解，這樣就可以充分發揮生物降解的作用，節省氧化劑或活性炭的用量，降低最 終殘留物的含量.
(6）熱電廠二次廢水的治理及回收利用.熱電廠的二次廢水主要來自沖灰，除塵及冷卻系統，此類廢水中含有大量的懸浮固體,灰份 及高含量的鹽份和部分有機物.利用NF可以把這一類廢水處理成工業回用水.首先用微濾除 去水中的全部懸浮顆粒，質量分數為99%的BOD,98%的COD,73%的總氮和17%的總磷，同時將水中的菌落總數降到3～4個/L，然後加酸降低pH以除去CO2，最後再經NF脫鹽，達到鍋爐用水的質量.澳大利亞太平洋熱電廠的Eraring發電站已用NF對此類廢水進行處理，每天處理1 000～15 000 m3廢水，既減輕了市政供水系統的負荷，每年又可為熱電廠節約 操作費用80萬美元.該熱電廠准備擴大發電規模，用水量也相應增大，估計到2010年，處理 此類廢水量將達5 000 m3/d，效益極其可觀.
(7）酸洗廢液處理.鋼廠的酸洗工序是將鋼材浸入質量分數為20%左右的硫酸酸洗槽中進行 酸洗.隨著酸洗的進行，硫酸濃度逐漸降低，硫酸亞鐵濃度不斷增高，當溶液中硫酸的質量 分數降至6%～8%，生成的硫酸亞鐵濃度超過200～250 g/L時，酸洗速率下降，必須更 換酸洗液，排放酸洗廢液.酸洗好的鋼材必須用清水進行沖洗以除去表面的酸性物質，又造 成了廢酸水的外排.為了保護環境，節約資源，可採用NF工藝處理酸洗廢液.利用NF膜對硫 酸和硫酸亞鐵截留率的不同，先將硫酸亞鐵截留在濃縮液中，然後將濃縮液送入冷卻結晶罐，冷卻結晶出FeSO4·7H2O；透過液再經能截留硫酸的另一NF膜組件，截留後濃縮為20%的 硫酸，再生酸液回收利用，透過液則排至廢酸水站，進一步處理排放或回收.這一工藝回收 了硫酸和硫酸亞鐵，同時實現了酸洗廢液的回收綜合利用和廢酸水達標排放的目的.
(8）造紙廢水處理.採用NF膜技術替代傳統的化學處理 法能更為有效地除去深色木質素.木漿漂白過程產生的氯化木質素 是帶負電的，容易被帶負電性的NF膜截留，並且對膜不會產生污染.另外,因為整個處理過程中對陽離子（Na+）的脫除率並沒有嚴格要求，採用反滲透技術就顯得沒有必要 .採用超濾/納濾處理牛皮紙製造廢水有很好的效果。
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。
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。已有工程實例的報道，如國內首套工業化大規模膜軟化系統——山東長島南隍城納濾示範工程，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。
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。
納濾膜應用問題
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：
這三個問題是膜分離的基本問題，也是納濾膜法水處理技術難以廣泛應用的主要原因。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。

⑸ 微濾膜可以攔截多價離子嗎

一、微濾（MF）膜技術
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（無機鹽）等通過，但會截留懸浮物，細菌，及大分子量膠體等物質。微濾膜的運行壓力一般為：0.3-7bar。微濾膜過濾是世界上開發應用最早的膜技術，以天然或人工合成的高分子化合物作為膜材料。對微濾膜而言，其分離機理主要是篩分截留。
2、微濾膜的應用
1）水處理行業:水中懸浮物，微小粒子和細菌的去除;
2）電子工業:半導體工業超純水、集成電路清洗用水終端處理;
3）制葯行業:醫用純水除菌、除熱原，葯物除菌;
4）醫療行業:除去組織液、抗菌素、血清、血漿蛋白質等多種溶液中的菌體;
5）食品工業:飲料、酒類、醬油、醋等食品中的懸濁物、微生物和異味雜質、酵母和黴菌的去除，果汁的澄清過濾。
6）化學工業:各種化學品的過濾澄清。
二、超濾（UF）膜技術
1、超濾（UF）原理
超濾(Ultra-filtration, UF)是一種能將溶液進行凈化和分離的膜分離技術。超濾膜系統是以超濾膜絲為過濾介質，膜兩側的壓力差為驅動力的溶液分離裝置。超濾膜只允許溶液中的溶劑(如水分子)、無機鹽及小分子有機物透過，而將溶液中的懸浮物、膠體、蛋白質和微生物等大分子物質截留，從而達到凈化和分離的目的。
超濾過濾孔徑和截留分子量的范圍一直以來定義較為模糊，一般認為超濾膜的過濾孔徑為0.001-0.1微米，截留分子量(Molecular weigh cut-off, MWCO)為1,000-1,000,000 Dalton。嚴格意義上來說超濾膜的過濾孔徑為0.001-0.01微米，截留分子量為1,000-300,000 Dalton。若過濾孔徑大於0.01微米，或截留分子量大於300,000 Dalton的微孔膜就應該定義為微濾膜或精濾膜。
2、超濾膜的應用
超濾膜的應用范圍極其廣泛，基本上涉及過濾的行業都可以用到過濾設備，基本過濾的行業如下：
純水與超純水制備工藝中作為反滲透預處理以及超純水的終端處理；工業用水中用於分離細菌、熱源、膠體、懸浮雜質及大分子有機物；飲用水、礦泉水凈化；發酵、酶制劑工業、制葯工業的濃縮、純化與澄清；果汁濃縮、分離；大豆、乳品、製糖工業、酒類、茶汁、醋等的分離、濃縮與澄清；工業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工藝中的自然沉降，板框過濾，真空轉鼓，離心分離，溶媒萃取，樹脂提純，活性炭脫色等工藝過程。該過程為常溫操作，無相態變化，不產生二次污染。
三、納濾(NF)膜技術
1、納濾(NF)原理
納濾(NF)是一種新型分子級膜分離技術，是目前世界膜分離領域研究的熱點之一。NF膜孔徑在1nm以上，一般在1-2nm;對溶質的截留性能介於RO與UF膜之間;RO膜幾乎對所有的溶質都有很高的脫除率，但NF膜只對特定的溶質具有高脫除率。NF膜能夠去除二價、三價離子，Mn≥200的有機物，以及微生物、膠體、熱源、病毒等。納濾膜的一個很大特徵是膜本體帶有電荷，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百的膜也可脫除無機鹽的重要原因，也是NF運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%，海水淡化時在30%~50%，沒有酸鹼廢水排放。
2、納濾膜在水處理中的應用
1）納濾膜在飲用水中的應用
納濾操作壓力小，是飲用水制備和深度凈化的首選工藝。
目前，大多數城市的給水水源均受到不同程度的污染，而自來水廠的常規處理工藝對水中有機物去除率不高，當採用氯殺菌消毒時，氯又會與水中的有機物會生成鹵代副產物。Peltier等4年的跟蹤研究表明：採用納濾系統後水中的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，最終網線中三鹵甲烷(THMs)的形成比未採用納濾系統時減少了50%。另外，由於生物降解型溶解有機碳(BCOD)的減少，改進了產水的生物穩定性。
納濾技術能夠去除絕大部分的Ca、Mg等離子，因此脫鹽是納濾技術應用最多的領域。膜法水處理技術在投資、操作和維修及價格等方面與常規的石灰軟化和離子交換過程相近，但具有無污泥、不需再生、完全除去懸浮物和有機物、操作簡便和佔地省等優點，應用實例較多。納濾可以直接用於地下水、地表水和廢水的軟化，還可以作為反滲透、太陽能光伏脫鹽裝置等的預處理。
2）納濾膜在海水淡化中的應用
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用
①生活污水
生活污水一般用生物降解/化學氧化法結合處理，但氧化劑的用量太大，殘留物多。薛罡等採用微絮凝纖維球過濾.超濾.納濾組合工藝對賓館洗浴廢水進行了小試試驗。超濾出水水質可達到回用至賓館廁所沖洗、綠化等環節的用水要求，納濾出水水質可達到生活飲用水衛生標准(GB5749.85)，可以回用至賓館洗衣、洗浴等用水要求更高的環節。
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，Hassani研究了酸性、活性、直接和分散染料水溶液的濃度、壓力、總溶解性固體和無機鹽含量等對納濾膜截留性能的影響。
③製革廢水
製革廢水含有高濃度的有機物、硫酸鹽和氯化物，酸洗工序的廢液電導值達到75mS/cm。Bes-Pia採用NF技術回收了製革廢水，所得到的高濃度硫酸鹽濃水回到酸洗段，而氯化物的產水打回裂化反應鼓。
④電鍍廢水
電鍍工廠往往產生大量廢液，盡管採取酸化、化學無害化、沉降和分離污泥等復雜處理步驟，產水含鹽量高，不能重新回用。
⑤造紙廢水
在紙漿和造紙業中，勻漿、漂白和造紙等工序都需要大量的水。實現水系統的(半)密閉循環是紙漿廠、造紙廠節約水資源降低排放量的最佳途徑。傳統活性污泥法的產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，僅能被用於製造包裝紙，不能用於更高級別紙的生產。另外，該法不能減少無機鹽的含量。Koyuncu對比了水→納濾以及造紙廢水→活性污泥→納濾兩種處理工藝的實用性，實驗表明：兩種方法的出水質量相似，第二種方法的產水通量更好，出水可以用於高級別紙。但納濾產水仍然含有一定量的一價鹽，需要再增加低壓反滲透裝置脫除鹽類才能保證循環水的質量。
四、反滲透（RO）膜技術
1、反滲透(RO)的原理
反滲透是一種以壓力為推動力的膜分離過程在使用中為產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反滲透膜，將水中溶解鹽或污染雜質阻止在反滲透膜的另一側。
2、反滲透膜在水處理中的應用
1）在水處理方面的常規應用
水是人們賴以生存和進行生產活動必不可少的物質條件。由於淡水資源日益缺乏，世界上反滲透水處理裝置的能力已達到每天數百萬噸。
2）在城市污水方面的應用
目前，反滲透膜在城市污水深度處理方面的應用尤其是污水處理廠二級出水回用及中水回用等，已受到高度重視。
3）在重金屬廢水處理方面的應用
含重金屬離子廢水的常規處理方法都只是一種污染轉移,即將廢水中溶解的重金屬轉化成沉澱或更加易於處理的形式，其最終處置常常是進行填埋，而重金屬對地下水和地表水環境造成二次污染的危害依然長期存在。
4）在含油廢水方面的應用
含油廢水是一種量大面廣的工業廢水，若直接排入水體，會在水體表層產生油膜阻礙氧氣溶入水中從而致使水中缺氧、生物死亡、發出惡臭，嚴重污染生態環境。油3.5mg/L、總有機碳(TOC)(16~23)mg/L的油田采出水處理到鍋爐用水水質於是處理後的水回用於電站鍋爐給水。
五、滲析膜技術
1、各種滲析膜技術原理
1）滲析
滲析(Dialysis，簡稱D)是溶質在自身的濃度梯度作用下，從膜的上游傳向膜的下游的過程。
滲析是最早被發現並研究的膜分離技術，但因為受到本身體系的限制，滲析過程進行緩慢，效率低下，滲析過程的選擇性不高，因此滲析過程主要用於脫除含有多種溶質溶液中的低分子量組分，如血液滲析，即以滲析膜代替腎來去除尿素、肌酸酐、磷酸鹽和尿酸等有毒的低分子量組分，以緩解腎衰竭和尿毒症患者的病情。
2）電滲析
電滲析(Electrodialysis，簡稱ED)是在直流電場的作用下，以電位差為推動力，利用離子交換膜對溶液中的陰陽離子的選擇性，把電解質從溶液中分離出來，從而實現溶液的濃縮、淡化、精製和提純。
3）倒極電滲析(EDR)
倒極電滲析就是根據ED原理,每隔一定時間(一般為15～20min),正負電極極性相互倒換,能自動清洗離子交換膜和電極表面形成的污垢,以確保離子交換膜工作效率的長期穩定及淡水的水質水量。在20世紀80年代後期,倒極電滲析器的使用,大大提高了電滲析操作電流和水回收率,延長了運行周期。EDR在廢水處理方面尤其有獨到之處,其濃水循環、水回收率最高可達95%。
4）液膜電滲析(EDLM)
液膜電滲析是用具有相同功能的液態膜代替固態離子交換膜,其實驗模型就是用半透玻璃紙將液膜溶液包製成薄層狀的隔板,然後裝入電滲析器中運行。利用萃取劑作液膜電滲析的液態膜,可能為濃縮和提取貴金屬、重金屬、稀有金屬等找到高效的分離方法,因為尋找對某種形式離子具有特殊選擇性的膜與提高電滲析的提取效率有關。提高電滲析的分離效率,直接與液膜結合起來是很有發展前途的。例如,固體離子交換膜對鉑族金屬(鋨、釕等)的鹽溶液進行電滲析時,會在膜上形成金屬二氧化物沉澱,這將引起膜的過早損耗,並破壞整個工藝過程,應用液膜則無此弊端。
5）填充床電滲析(EDI)
填充床電滲析(EDI)是將電滲析與離子交換法結合起來的一種新型水處理方法,它的最大特點是利用水解離產生的H+和OH-自動再生填充在電滲析器淡水室中的混床離子交換樹脂,從而實現了持續深度脫鹽。它集中了電滲析和離子交換法的優點,提高了極限電流密度和電流效率。1983年Ke2dem.o.及其同事們提出了填充混合離子交換樹脂電滲析過程除去離子的思想,1987年,Mlillpore公司推出了這一產品。填充床電滲析技術具有高度先進性和實用性,在電子、醫葯、能源等領域具有廣闊的應用前景,可望成為純水製造的主流技術。
6）雙極性膜電滲析(EDMB)
雙極膜是一種新型離子交換復合膜,它一般由層壓在一起的陽離子交換膜組成,通過膜的水分子即刻分解成H+和OH-,可作為H+和OH-的供應源。雙極性膜電滲析突出的優點是過程簡單,能效高,廢物排放少。目前雙極性膜電滲析工藝的主要應用領域在酸鹼制備。例如,用雙極性膜和陽膜配成的二室膜可以實現有機酸鹽(葡萄糖酸鈉、古龍酸鈉等)的轉化,同時得到鹼(NaOH),但濃度(酸最大濃度2molL-1,鹼最大濃度6molL-1)和純度兩方面都受到限制。現在開發的應用領域還有廢氣脫硫、離子交換樹脂再生、鉀鈉的無機過程等。
7）無極水電滲析
無極水電滲析是傳統電滲析的一種改進形式,它的主要特點是除去了傳統電滲析的極室和極水。例如在裝置的電極緊貼一層或多層離子交換膜,它們在電氣上都是相互聯接的,這樣既可以防止金屬離子進入離子交換膜,同時又防止極板結垢,延長電極的使用壽命。由於取消了極室,無極水排放,大大提高了原水的利用率。無極水電滲析於1991年問世,在應用過程中技術不斷改善,現裝置在運行方式上多採用頻繁倒極的形式。目前,無極水全自動控制電滲析器已在國內20個省、市使用,近來,還遠銷東南亞。
2、滲析膜的應用
1）工業廢水處理
電滲析可用於電鍍廢水、重金屬廢水等的處理，提取廢水中的金屬離子等，既能回收利用水和有用資源，又減少了污染排放。萬詩貴等自製離子膜電解槽研究了銅生產過程中鈍化液處理的可行性，結果發現，不僅可以回收其中的銅和鋅，而且將Cr3+氧化成Cr6+，再生了鈍化液。電滲析法與離子交換法結合從酸洗廢液中回收重金屬和酸的工藝已在工業上應用。
電滲析還可以用於鹼性廢水及有機廢水的處理。污染控制與資源化研究國家重點實驗室對採用離子膜電解法對處理環氧丙烷氯醇化尾氣鹼洗廢水進行了研究。在電解電壓5．0V時，循環處理3h，廢水COD去除率可達78%，廢水中鹼回收率可達73.55%，為後續生化單元起到良好的預處理作用。齊魯石油化工公司利用電滲析法處理高濃度復合有機酸廢水，濃度為3%～15%，無廢渣及二次污染，得到的濃溶液含酸20%～40%，可以回收處理，廢水中含酸量可降至0.05%～0.3%。川化股份有限公司採用特殊電滲析裝置處理冷凝廢水，最大處理量為36t/h，濃水中硝酸銨體積百分比含量為20%，回收率達96%以上，合格淡水排放水中氨氮質量分數含量≤40mg/L。
2）飲用水及過程水處理
我國在西南地區採用電滲析法將鹽泉鹵水制鹽，使NaCl的含量穩定提高到120g/L，與原來採用的單純熬鹽法相比，產量增加而成本降低。山東鋁礦業公司生活飲用水採用濃水頻繁倒極電滲析處理，處理後的水質為：總硬度H0=174.75mg/L；溶解性總固體為255.0mg/L；總鐵量＜0.3mg/L。山西某發電廠亞臨界鍋爐補給水系統採用了EDI技術鍋爐補給水電導率＜0.06，SiO2為3μg/L。
3）食品工業
在白酒生產中把握質量最關鍵的一環是勾兌，而勾兌用水的質量是很重要的，它不僅影響白酒的內在質量，還影響白酒的外觀質量，使用電滲析法處量勾兌用水，可使水質明顯改善，達到國家標准。用電滲析法祛除葡萄酒中的酒石酸鹽比傳統冷凍法更高效，更加節約能源資源，葡萄酒的感官質量得到提高。有研究人員採用國產離子交換膜運用電滲析技術進行醬油脫鹽的可行性試驗，證明了電滲析對醬油的脫鹽是切實可行的分離方法。採用電滲析技術可一步實現維生素C鈉鹽脫鹽目的，轉化率高達99%，平均電流效率約70%，其副產品NaOH稀溶液也可被有效利用。
4）生化行業
採用高性能離子交換膜，應用電滲析脫鹽法，分離提純N－乙醯－L－半胱氨酸，取得了較為滿意的效果。根據雙極性膜電滲析系統的特點，即雙極性膜的陽膜析出H+，陰膜析出OH－，可以把雙極性膜電滲析技術應用於大豆蛋白質的分離，其有有很多優點：整個生產過程不需要添加酸和鹼，資源可以循環利用，耗水少，分離出的蛋白質中鹽含量明顯減少。
六、正滲透(FO)技術
1、正滲透(FO)的原理
用只能透過溶劑而不能透過溶質分子的半透膜將溶劑和溶液隔開，溶劑分子將在滲透壓的作用下自發地從溶劑側透過膜進入溶液側，這就是滲透現象，也即所謂的「正向滲透」。
2、正滲透膜在水處理中的應用
1） 廢水處理
關於FO在廢水領域的應用在許多文獻中均有報道，主要包括早期高濃度工業廢水的濃縮、垃圾滲濾液的處理、生活污水的處理、市政污水處理廠污泥厭氧消解液的濃縮和空間站上直接將污水處理成飲用水的生命支持系統等。雖然這些研究中FO 過程不是終端工藝，但其在預處理階段具有很高的脫鹽性能。
1998 年，Osmotek 公司組裝了一套實驗室規模的FO系統，對在Corvallis Oregon的Coffin Butte 垃圾填埋廠的垃圾滲濾液進行了濃縮試驗。這個垃圾場所在地區年降水量超過1400 mm，其每年產生的滲濾液大約在20000~40000 m3。試驗進行了3 個月，使用Osmotek 的三乙酸纖維素膜並以NaCl 溶液作為提取液。實驗表明，對未經預處理的滲濾液進行過濾時，此系統對TDS、TSS、TKN、COD 的截留率均在94%~96%，過膜水通量也沒有明顯衰減；但對濃縮的滲濾液進行過濾時，FO膜的水通量衰減了30%~50％，經過清洗後通量基本完全恢復。在實驗室成功運行後，Osmotek 公司設計和組裝了一套大型的膜滲透系統，實現了FO系統的工程應用。
近年來隨著FO工藝的不斷發展，引起了很多學者的關注，將其與傳統的膜分離技術相結合，更是近幾年的研究熱點。J. J. Qin 等將傳統的好氧/厭氧（A/O）活性污泥工藝與FO系統相結合，組成滲透膜生物反應器（OMBR）對生活污水進行處理，獲得了較高的膜通量。經實驗發現，當提取液NaCl 的濃度為0.14 mol/L 時，其膜通量為3.6 L/（m2h）；當提取液濃度增大到1.5 mol/L 時，膜通量為17.3 L/（m2h），實驗中廢水先進入生物反應池進行生化降解，隨後進入FO系統進行滲透過濾。
2）水質深度凈化
隨著中水回用技術的發展，FO在飲用水凈化方面目前應用最成功的應屬在空間站中將產生的生活污水直接處理成飲用水。Osmotek 公司研發了一種新型的混合工藝——RO及直接滲透濃縮（DOC），被美國國家航空和宇宙航行局（NASA）用作太空站飲水凈化系統。這個DOC 系統是目前用在太空上的唯一一個膜法廢水處理系統，經NASA測試，它使處理後水質大大提升，在消耗相對較低的能量（15~50 kWh/m3）下可將水質中的大多數指標恢復至原水的95％以上，這樣太空站所需的水供給就極少了。在這個FO 系統中，太空站污水中主要為人體代謝排泄物，包括尿液、潮濕冷凝物及衛生清洗水等混合液。進水中的衛生用水及潮濕冷凝物（大於總廢水的80％）先經過一級FO 進行預處理，被一級FO 濃縮的原料液（不超過總廢水的20％）與尿液混合進入二級FO 進行處理，最後這兩級收集的滲透液在抽吸泵的作用下一起進入RO 系統，作進一步凈化提純。經RO 處理後的濃縮液經泵提升再次迴流至FO系統滲透側，重新作為滲透提取液。因此在RO 單元產生兩種水，一種是高水質飲水，一種是高濃度FO 提取液，在這個系統中，提取液得到了反復使用，大大簡化了處理工藝，也避免了資源浪費。
3）海水淡化
在FO 系統中，與RO 相似，原料液中的水分子通過半透膜滲透到膜的滲透側，將鹽溶液截留在膜的另一側。因此用FO 作為海水淡化工藝和方法一直是研究人員研究的重點，目前已有不少專利。
在FO單元，採用錯流滲透可以減緩懸浮物在膜表面的沉積。為了使原料液與提取液的溫度都維持在60℃左右，在原料液和提取液儲存箱中安裝了控溫器，使溶液溫度變化幅度控制在±1 ℃，同時通過電子天平來計算纖維膜的過膜水通量。當NH3/CO2提取液被FO產生的淡水稀釋後，經過60 ℃左右的中溫加熱，提取液溶質又分解成NH3、CO2重新回到FO過程循環利用。經試驗發現，當提取液原液為0.05mol/L 的NaCl 溶液時，正向滲透壓為23.8 MPa；當提取液原液為2 mol/L 的NaCl溶液時，正向滲透壓為12.7 MPa。

⑹ 環保鳥巢方案

鳥巢」雨洪綜合利用工程的面積相當於六個足球場，整個系統的雨水收集面積達22公頃，年回收利用總量約6.7萬立方米，設計日凈產水量為2,000立方米。遍布於場館及周邊綠地的收集引流系統可以將雨水匯集至6座地下蓄水池中，其最大儲水能力高達12,000立方米。據有關部門評估，北京年平均降水量為630毫米，城區每年的雨水利用潛力達到1億立方米。由此森沖胡估算，「鳥巢」蓄水池每年可以填滿16次。經凈化處理後的「雨水」可用於場館綠化、賽場用水、空調冷卻、道路和汽車清洗，以及洗手間沖洗等，且水質遠高於國內中水回用標准。
「鳥巢」周邊草木成蔭——百餘株常綠喬木、數千株落葉喬木和灌木、近8萬平方米的草坪時常需要灌溉維護，既要為這些綠色植物「解渴」，實現和諧生態，又要兼顧水資源節約，這使奧運主會場的設計者們一度面臨著前所未有的挑戰，而雨洪綜合利用工程則從根本上解決了這一難題。系統配備了中控機房，藉助先進的計判旦算機系統來監測和控制雨水收集、處理及供水的各個環節——通過對雨水資源的有效收集、凈化和回用，該系統每年節約的水資源足以注滿一座9米高的足球場，因而可確保「鳥巢」70%的用水來自於回用水，其中23%則由雨洪綜合利用工程提供。
回收後的水資源能否實現真正的「高效回用」，其關鍵在於凈化。「鳥巢」雨洪綜此攔合利用工程的核心凈化技術應用了奧運全球合作夥伴美國GE公司的解決方案——納濾膜技術。簡言之，系統收集的雨水將經過砂濾、超濾、納濾三重凈化步驟，方能投入回用——砂濾可去除水中的懸浮物、膠體等污染物；超濾則以小孔徑膜技術濾去水中的細菌和大分子物質；納濾則是用納濾膜科技對雙重凈化過的水做進一步處理。作為膜技術在中國大型公共建築領域的首個應用案例，「鳥巢」雨洪綜合利用工程無疑為國內城市未來的水資源回收利用工作提供了鑒益。

⑺ MBR+納濾+反滲透處理垃圾滲濾液好嗎

可以的，因為有不少這樣的案例。

1. 我國利用MBR技術處理垃圾滲濾液已處於工程應用階段，青島小澗西垃圾填埋場、北京北神樹垃圾填埋場、北京阿蘇衛垃圾填埋場、佛山高明白石坳填埋場、哈爾濱西南垃圾填埋場、峨眉山市垃圾填埋場等多家垃圾處理場均採用MBR技術處理垃圾滲濾液，並取得了良好的處理效果。

2. 北京阿蘇衛垃圾填埋場在2007年改建垃圾滲濾液處理工程，使用MBR技術處理垃圾滲濾液。MBR採用分體式生化反應器，包括生化反應器和超濾兩個單元。超濾採用直徑為0.1m的有機管式超濾膜，經MBR處理後，通過超濾膜分離凈化水和菌體，污泥迴流可使生化反應器中的污泥濃度達到10~15g/L，經過不斷馴化形成的微生物菌群，對滲濾液中難生物降解的有機物也能逐步降解。整個MBR處理工藝出水，SS去除率達到100%，COD以及NH3-N去除率分別達到87%、75%，減少了後續深度處理中膜污染的程度。
   

3. 峨眉山市垃圾填埋場垃圾處理規模為200t/d，垃圾滲濾液處理規模設計為80t/d，選用「厭氧+膜-生物反應器+納濾」的組合工藝處理。MBR反應器採用一體式，膜組件採用微濾膜。MBR出水水質COD、BOD、NH3-N、SS的去除率分別達到了很高，運行階段出水水質優於《生活垃圾填埋場污染控制標准》。多項成功的工程證明，MBR處理垃圾滲濾液技術已擁有成熟的工藝設計經驗。
   

⑻ 滲濾液的處理工程

處理工程的規模為200m3/d，滲濾液經過收集管進入調節池，調節池是利用原建成的容積約8400m3廢水池，滲濾液現匯集於此，經過長時間的停留，發生厭氧水解。為避免調節池敞口散發臭氣，池面用HDPE覆蓋，與空氣隔熱。熱後用污水泵以9.8m3/h的流量將污水抽送到生化池。生化池包括反硝化池和硝化池，在硝化池中，通過高活性的好養微生物作用，降解大部分有機物，並使氨氮和有機氮氧化為硝酸鹽和亞硝酸鹽，迴流到反硝化池，在缺氧環境中還原成氮氣排出，達到脫氮的目的。硝化和反硝化的布置採用前置反硝化形式。滲濾液進入1座容積為175m3的反硝化池，而後進入2座容積為270m3的硝化池。硝化後以6～9倍的迴流量回至反硝化池脫氮。經過生物反應後的混合液通過超濾膜分離凈化水餓菌體，污泥迴流可使生化反應器中的污泥濃度達到20g/L。經過不斷馴化形成的微生物菌群，對滲濾液中難生物降解的有機物也能逐步降解。該填埋場滲濾液BOD/COD≈0.5,可生化性較好，COD設計去除率90%。滲濾液中的氮源，部分被生物合成，其它在硝化池內氧化為硝酸鹽和亞硝酸鹽，並在反硝化中還原為氮氣而去除，NH3-N設計去除率為99%。
生化池採用高效內循環射流曝氣系統，氧利用率高達30%。MBR的剩餘污泥量很小，排泥量20m3/d左右，可去填埋場處置。與傳統生化處理工藝相比，混合流通過超濾系統進行固液分離，將粒徑大於0.02μm的顆粒、懸浮物等截留在系統內，超濾出水清澈。有單獨循環泵以產生較大的過濾通量，避免膜管堵塞。超濾最大壓力為0.6MPa，膜管由清洗泵沖洗，清洗後的清洗水在膜環路中循環回到清晰槽，直到充分清洗，每3個月加化學葯劑清洗一次。
為了達到更好的出水水質，超濾出水後可再進入納濾系統，截留那些不易降解的大分子有機物，使出水COD降到120mg/L，以下或更低的水平，出水穩定達標。處理過程中的納濾系統採用特殊納濾膜和工藝設計，可使鹽隨凈化水排出，不會出現鹽富集現象。納濾凈化水回收率85%，最大壓力為3.5MPa。
納濾產生濃縮液量為1.5m3/h，將採用混凝沉澱進一步處理。採用具有混凝和吸附作用的復合型混凝劑，COD去除率可達70%以上，產生污泥5m3/d，回填埋場處置。上清液回調節池，通過調節池的長時間水解酸化作用，可改善其生化處理性能，不會產生有機物的富集現象。採用該工藝處理某填埋場滲濾液，適應性強，能確保不同季節不同水質條件下，出歲穩定達標。特別是該工藝具有一定的超前性，既適合滲濾液可生化性較好的情況。大量工程實例表明，即使對於BOD/COD小於0.2的老填埋場滲濾液，MBR與納濾處理也能使出水COD、BOD和NH3-N達標。

⑼ 膜分離技術在環境工程中的應用探討論文

膜分離技術在環境工程中的應用探討論文

摘要：隨著科學技術水平的提升，膜分離技術發展的越來越成熟，且應用范圍也不斷的拓寬，這其中，以環境工程中的應用最為廣泛，環境工程中通過應用膜分離技術，可有效地提升環境污染治理及預防的效果，在本文中，論述了各種膜分離技術在環境工程中的具體應用。

關鍵詞：膜分離技術;環境工程;應用

以分離過程為劃分依據，膜分離技術中包含多種類型，比如微濾、超濾、納濾等。通過膜分離技術，可有效地處理環境中的固體、氣體污染物，避免這些污染物污染環境，提升環境中的清潔度。環境工程開展的目的在於緩解環境污染的現狀，防止環境污染加重，提升環境質量，應用膜分離技術後，可有效地提升工程開展的效果，實現環境質量提升的目的。

一、微濾技術在環境工程中的應用

顆粒、細菌等物質的大小位於0.1~ lOLm時，過濾時適合採用微濾技術，此項技術屬於篩網過濾，操作過程中，具備比較低的壓力，而且能夠較好的適應液體，在飲水處理工程中有著比較廣泛的應用。傳統的過濾技術中，過濾池中需要設置澄清過濾和二沉池，佔地面積比較大，但在應用微濾技術後，澄清過濾及二沉池可以直接取消，使得過濾池的佔地面積有效縮小，而且如果水質出現比較大的波動時，過濾處理的效果依然比較好。此外，通過膜分離技術，可以良好的處理廢水，循環實現閉路，經過處理的'污染水可以再次回收利用，實現廢水再利用的同時，節約水資源，並提升資源的利用效率，同時，還可以將環保意識有效地提升。

二、超濾技術在環境工程中的應用

超濾膜的過濾孔直徑非常小，最小0.05nm，最大Inm。環境工程中，應用超濾技術後，物質中含有的固體顆粒、懸浮物可以被有效的過濾清除，同時，大分子物質、膠體的過濾中也可以應用超濾技術，具備比較好的過濾效果。在電泳塗漆廢水的處理工程中，廣泛的採用超濾技術，通過此種膜分離技術，有效地清除廢水中的金屬離子雜質，實現廢水的回收再利用，提升了廢水的再利用效率，並且其再生的可生化性顯著增強。需要注意的是，在環境工程在應用超濾技術時，使用的超濾膜及相應的組件通量要比較大，而且所具備的耐高溫、抗氧化性能要非常好，當前的超濾技術水平還無法有效地滿足這一要求，需要進一步加大研發的力度，實現這一目標。

三、反滲透技術在環境工程中的應用

無論是何種類型的溶質，反滲透膜雖具備的脫除率都非常高，且具備非常高的出水水質，通常，除鹽處理工程中經常採用反滲透技術。現階段，環保領域已經大規模的應用了反滲透技術，主要體現在四個方面，一是改善城市飲用水的水質，二是處理城市污水，三是處理工業廢水，四是處理垃圾滲濾液。在垃圾滲濾液中，含有的氨氮、鹼度及重金屬的濃度非常高，而當氨氮的濃度非常高時，會產生比較大的毒副作用，利用活性污泥法處理垃圾滲濾液時，處理的效果非常差，而應用反滲透技術進行處理時，可以顯著的提升處理的效果。現階段，環境工程應用反滲透技術時，還存在的一定的問題，主要表現在兩個方面，一個是膜污染，一個是濃差極化，在今後的研究中，重點在於研究出耐污染、價格低的膜材料，並使新研製的膜材料具備耐高溫、抗氧化、超低壓的性能。

四、納濾技術在環境工程中的應用

上世紀八十年代，典型反滲透復合膜出現，隨後，經過進一步的研究與開發之後，研製出新型的膜分離技術——納濾技術，該項技術為分子級技術，位於超濾技術與反滲透技術之間。納濾技術的過濾過程屬於壓力驅動型，操作過程中，設置壓力時，通常最小設置為0.5MPa，最大時設置為l.OMPa。離子選擇性是納濾膜的一個突出特點，去除二價離子時，去除率可超過95%，但去除一價離子時沒去除率僅在40%~ 800/0之間，基於納濾技術的特點及去除率，在河水有害物質去除、地下水有害物質去除、廢水脫色等工程有著比較廣泛的應用。在低壓狀態下，納濾膜的通量比較高，與反滲透膜相比，僅需比較少的投資成本及操作成本，但利用納濾技術過濾過程中，納濾膜較易受到污染，預處理時，需要進水水質比較高，且處理過程比較復雜，使得納濾技術的應用受到一定的限制。

五、液膜技術在環境工程中的應用

所謂液膜，就是乳液顆粒懸浮在液體中，乳液顆粒層非常薄，膜分離過程中，滲透具有一定的選擇性，通過化學反應，萃取和吸附其中的污染物，實現凈化。與固膜相比，液膜具有更為快速的傳質速度，且具備非常高的選擇性和分離效率。在溶液中，如果定分離離子和有機物，適合採用此種技術進行膜分離。當前，醫葯化工、濕法冶金、廢水處理中已經良好的應用液膜分離技術，通過資源化處理的方式，促使廢水實現再利用。

六、結論

環境工程中，通過膜分離技術的應用，可有效的減少廢水、廢氣、固體顆粒等對環境的污染，並實現廢水的再生利用，有效的增強了環境保護的效果。

參考文獻：

[1]陳思賢，曹娟，膜分離技術在水處理環境工程中的應用[Jl.河南科技.2014(16)

[2]楊毅，尹紅，安代志等.膜分離技術在液相色譜樣品前處理中的應用【J】.榆林學院學報.2014( 06)

[3]黃萬撫，嚴思明，丁聲強，膜分離技術在印染廢水中的應用及發展趨勢[J].有色金屬科學與工程.2012(02)

⑽ 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。