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作為一種新型的分離技術(shù)，膜分離技術(shù)既能對(duì)廢水進(jìn)行有效的凈化，又能回收一些有用物質(zhì)，同時(shí)具有節(jié)能、無相變、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便等特點(diǎn)，因此在廢水處理中得到了廣泛的應(yīng)用并顯示了廣闊的發(fā)展前景。據(jù)估計(jì)，2000年膜技術(shù)的世界市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)近20億美元的銷售額〔1〕。在廢水處理中應(yīng)用的膜分離過程主要有微濾（MF）、超濾（UF）、納濾（NF）、反滲透（RO）和電滲析（ED），它們的分離過程及其傳質(zhì)機(jī)理見表1〔2〕。

1含油廢水的處理

含油廢水面廣量大，鋼鐵工業(yè)的壓延、金屬切削、研磨，以及石油煉制及管道運(yùn)輸?shù)榷籍a(chǎn)生含油廢水，處理含油廢水的目的主要是除油同時(shí)去除COD及BOD.膜分離技術(shù)在含油廢水處理中的研究與應(yīng)用相當(dāng)廣泛，主要是采用不同材質(zhì)的超濾膜和微濾膜來處理。

唐燕輝等利用自行設(shè)計(jì)、組裝的膜處理裝置，考察了多種制膜方法，實(shí)驗(yàn)表明用加壓制膜法制備的超濾膜（A4膜），分離機(jī)械加工排放的含油污水時(shí)，可以使CODCr從728.64mg/L降至87.8mg/L，含油質(zhì)量濃度從5000mg/L降至2.5mg/L，脫除率分別達(dá)到87.95%和99.95%，分離后排水已達(dá)到國(guó)家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)〔3〕。B.E.Reed研究了用截留相對(duì)分子質(zhì)量為120000、表面荷負(fù)電和截留相對(duì)分子質(zhì)量為100000、表面不帶電的管式聚亞乙烯氟超濾膜處理含質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%油脂的金屬工業(yè)廢水〔4〕。荷電膜由于高的截留相對(duì)分子質(zhì)量和表面電荷，其平均滲透通量遠(yuǎn)大于不帶電膜。當(dāng)油脂質(zhì)量濃度小于50mg/L、總懸浮固體質(zhì)量濃度小于25mg/L時(shí)，荷電膜油脂的平均去除率為97%，而不帶電膜為98%.兩種膜對(duì)總懸浮固體的去除率均接近97%.張國(guó)勝采用0.2μm氧化鋯膜處理鋼鐵廠冷軋乳化液廢水，通過對(duì)膜的選擇、操作參數(shù)的考察、過程的優(yōu)化，獲得了滿意的結(jié)果，膜通量100L/（m2.h）時(shí)，含油質(zhì)量濃度從5000mg/L降至10mg/L以下，截留率大于99%，透過液中油質(zhì)量分?jǐn)?shù)小于0.001%，并且該技術(shù)已實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化應(yīng)用〔5〕。張?jiān)苡孟噢D(zhuǎn)化法制備聚砜-Al2O3復(fù)合膜，將Al2O3微粒填充到聚砜中，并用該復(fù)合膜對(duì)華北油田北大站外排水砂濾后水樣進(jìn)行了超濾處理，原水的油質(zhì)量濃度為640mg/L，處理后的油質(zhì)量濃度小于0.5mg/L，完全符合回注水的要求〔6〕。

2染料廢水的處理

目前在染料的工業(yè)生產(chǎn)過程中，產(chǎn)生大量的高鹽度（質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于5%）、高色度（數(shù)萬至十幾萬）、高CODCr（數(shù)萬至十幾萬）的廢水。由于該類廢水的BOD5與CODCr的比值小于0.4，生物降解性差；同時(shí)廢水中所含的鹽將進(jìn)一步降低廢水的生物降解性，所以生化處理前必需對(duì)其進(jìn)行預(yù)處理〔7〕。

楊剛等采用CA卷式納濾膜進(jìn)行了二苯乙烯雙三嗪型熒光增白染料（NT）水溶液脫鹽和濃縮過程的研究。在1.8MPa壓力下經(jīng)納濾膜處理后，NT染料水溶液中的NaCl濃度從1.05mol/L降到0.049mol/L以下，NT濃度從0.14mol/L濃縮到0.25mol/L以上，NT成分的平均截留率達(dá)99.8%〔8〕。GuohuaChen等采用ATF50型納濾膜對(duì)香港的印染廢水進(jìn)行處理，兩股原水的COD分別為14000mg/L和5430mg/L，經(jīng)納濾后，兩股廢水的COD截留率分別達(dá)到95%和80%～85%，出水達(dá)到了香港的排放標(biāo)準(zhǔn)〔9〕。劉宗義利用卷式反滲透膜處理腈綸絲洗滌廢液，進(jìn)膜廢液中己內(nèi)酰胺單體質(zhì)量濃度在2000mg/L以上時(shí)，可以使單體含量濃縮10倍以上，截留率達(dá)到80%左右，透過液可作為工藝用水，可節(jié)約大量新鮮軟水，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益〔10〕。郭明遠(yuǎn)等自制了醋酸纖維素納濾膜，研究了該納濾膜對(duì)活性艷紅、X-3B水溶液的分離性能，結(jié)果表明，CA納濾膜可用于活性染料印染廢水的處理和染料回收〔11〕。

3造紙廢水處理

造紙廢水一般含懸浮物（包括無機(jī)和有機(jī)的）較多，為避免廢水污物堵塞薄膜，減少清洗難度和頻率，不宜直接用一段膜分離法，最好在膜分離前進(jìn)行絮凝和常規(guī)過濾等預(yù)處理。目前對(duì)造紙廢水的膜分離法的研究已取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展，并已開始進(jìn)入工業(yè)化階段。除抄紙廢水（白水）用氣浮法即可處理外，膜分離法幾乎適用于處理所有的制漿造紙廢水（如機(jī)械漿廢水、硫酸鹽漿漂白堿性廢水、涂布廢水、亞硫酸鹽廢液等），特別對(duì)漂白廢水的毒性、色度和懸浮物的去除有明顯效果。

薛建軍等研究用MAE（membrane-assistedelectrolysis）單陽(yáng)膜技術(shù)控制造紙黑液的污染。研究表明，MAE單陽(yáng)膜技術(shù)不但能回收有用的化學(xué)品，還可將黑液的CODCr從112000mg/L降到2000mg/L左右，具有明顯的控制效果〔12〕。F.Zhang進(jìn)行了草漿CEH漂白廢水的超濾處理研究，選用透過相對(duì)分子質(zhì)量分別為3000（A）、10000（B）、30000（C）、60000（D）4種平板PS膜（單膜有效面積0.33cm2，操作壓力0.3MPa）進(jìn)行對(duì)比研究，結(jié)果表明，A、C膜具有較顯著的分離效果和膜通量〔13〕。分別以C、A膜為一、二級(jí)聯(lián)合處理CEH漂白廢水，膜通量為16.6L/（m2.h），BOD5去除率為66.0%，CODCr去除率為85.1%，TOC去除率為71.6%.黃水前等提出，采用pH范圍為1~14的高耐酸堿無機(jī)膜處理堿性造紙黑液，不需調(diào)整控制pH〔14〕。利用不同孔徑的高耐堿無機(jī)分離膜可回收纖維素、膠體SiO2、木質(zhì)素（相對(duì)分子質(zhì)量為1000~12000，分子大小為2.4~4.0nm）和還原糖（相對(duì)分子質(zhì)量約為200～400，分子大小為1~2nm）等，最終透過液主要含氫氧化鈉，質(zhì)量分?jǐn)?shù)調(diào)整到10%~12%即可回收用于蒸煮制漿，實(shí)現(xiàn)造紙工業(yè)廢水的閉路循環(huán)。

4、重金屬的廢水處理

在工業(yè)廢水中重金屬?gòu)U水占有相當(dāng)大的比例，如電鍍、冶金、化工、電子、礦山等許多工業(yè)過程中都會(huì)產(chǎn)生含鎳、鉻、銅、鉛、鎘等金屬離子的廢水，利用膜技術(shù)不僅可以使得廢水達(dá)標(biāo)排放，而且可以回收有用物質(zhì)。

許振良等利用3種單皮層聚醚酰亞胺（PEI）中空纖維超濾膜，對(duì)水溶液中重金屬離子（鎘和鉛，質(zhì)量濃度均為100mg/L）的脫除進(jìn)行了膠束強(qiáng)化超濾研究〔15〕。在膠束強(qiáng)化超濾（MEUF）過程中，測(cè)定了流速、操作壓力、表面活性劑（十二烷基硫酸鈉和十二烷基苯磺酸鈉）與濃度對(duì)超濾膜分離重金屬離子性能的影響，結(jié)果表明，鎘和鉛的截留率可達(dá)99.0%以上，滲透通量可達(dá)1.83×10-10m3/（m2.s.Pa）同時(shí)，對(duì)聚電解質(zhì)（羧甲基纖維素鈉和聚丙烯酸鈉）在MEUF中的應(yīng)用也進(jìn)行了研究。R.J.Lahiere等報(bào)道了采用陶瓷膜處理廢水中的重金屬離子，方法是用堿中和使之形成氫氧化物沉淀，通過0.8μm和1.4μm兩種孔徑膜的兩級(jí)過濾，使重金屬氫氧化物質(zhì)量分?jǐn)?shù)從0.012%下降到0.0002%以下，并把懸浮液濃縮至15%～20%〔16〕。X.Chai采用RO膜對(duì)含銅廢水進(jìn)行研究，當(dāng)進(jìn)水銅質(zhì)量濃度340mg/L時(shí)，透過液中銅質(zhì)量濃度小于4mg/L，去除率接近99%〔17〕。

5高濃度有機(jī)廢水的處理

在高濃度有機(jī)廢水處理中，膜技術(shù)發(fā)揮著越來越重要的作用，已在制藥廢水、制糖廢水、含酚廢水、乳化液廢水、啤酒廢水、味精廢水等領(lǐng)域得到了應(yīng)用。1976年，日本就通過管式反滲透處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了水產(chǎn)品（主要是魚、蟹、貝類等）加工有機(jī)廢水的回收利用，通過氣浮、反滲透的二級(jí)處理，COD由600～1000mg/L降至30～70mg/L〔18〕。陸曉千等利用自制小型超濾設(shè)備對(duì)上海拖拉機(jī)內(nèi)燃機(jī)公司油嘴油泵廠的切削液廢水進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室研究，并將所得參數(shù)應(yīng)用于生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)和運(yùn)行〔19〕。切削液乳化液廢水經(jīng)超濾法處理后可以回用，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。蔡肖邦用試制的5種聚酰胺型納濾膜，對(duì)藥廠生產(chǎn)的螺旋霉素（SPM）發(fā)酵液進(jìn)行了分離操作條件和濃縮效果的研究，滲透通量為25L/（m2.h），滲透液的SPM效價(jià)始終為零〔20〕。王連軍等采用無機(jī)膜-生物反應(yīng)器（IMBR）處理啤酒廢水，在水力停留時(shí)間為3.5～5h，COD負(fù)荷為3.54～6.225kg/（m3.d）條件下，IMBR對(duì)廢水的COD、NH3-N、SS、濁度的去除率分別達(dá)到96%、99%、90%和100%，膜出水水質(zhì)好且穩(wěn)定〔21，22〕。

6、結(jié)語(yǔ)

由于膜過濾技術(shù)具有分離效率高、節(jié)能、設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，使其在廢水處理領(lǐng)域有很大的發(fā)展?jié)摿?。但由于工業(yè)廢水往往含有酸、堿、油等物質(zhì)，處理?xiàng)l件比較苛刻，因此，處理廢水使用的膜必須具有較好的材料性能，從而在苛刻的條件下保持良好的分離性能和較長(zhǎng)的使用壽命。從這方面來看，開發(fā)抗污染等性能優(yōu)良的過濾膜具有重要的戰(zhàn)略意義。由于工業(yè)廢水的復(fù)雜性，任何單一技術(shù)的處理往往達(dá)不到理想的效果，必須重視膜分離技術(shù)與其他水處理技術(shù)的集成工藝研究，發(fā)揮各種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，形成廢水深度處理的新工藝。

參考文獻(xiàn)

[1]解利昕，阮國(guó)嶺，張耀江。反滲透海水淡化技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].中國(guó)給水排水，2000，16（3）：24-27.

[2]黃加樂，董聲雄。我國(guó)膜技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀與前景[J].福建化工，2000，34（3）：3-6.

[3]唐燕輝，梁偉，柴章民。含油污水膜技術(shù)處理[J].精細(xì)石油化工，1998，15（2）：37-39.

[4]ReedBrimE.Treatmentofanoil/greasewastewaterusingultrafiltration：pilot-scaleresults[J].Sep.Sci.Technol.，1997，32（9）：

1490-1511.

[5]張國(guó)勝，谷和平。無機(jī)陶瓷膜處理冷軋乳化液廢水[J].高?；瘜W(xué)工程學(xué)報(bào)，1998，12（3）：288-292.

[6]張?jiān)?，張?jiān)Ｇ?。用于含油廢水處理的復(fù)合膜研制[J].中國(guó)給水排水，2000，16（4）：58-60.

[7]劉梅紅，姜坪。膜法染料廢水處理試驗(yàn)研究[J].膜科學(xué)與技術(shù)，2001，21（3）：50-52.

[8]楊剛，邢衛(wèi)紅，徐南平。應(yīng)用膜技術(shù)精制水溶性染料[J].膜科學(xué)與技術(shù)，2002，22（2）：24-28.

[9]ChenGuohua，ChaiXijun，YuePo-Lock，etal.Treatmentoftextiledesizingwastewaterbypilotscalenanofiltrationmembraneseparation[J].J.MembraneScience，1997，127（1）：93-99.

[10]劉宗義。利用卷式反滲透膜處理錦綸絲洗滌廢液[J].工業(yè)水處理，1992，12（1）：26-28.

[11]郭明遠(yuǎn)，楊牛珍。納濾膜分離活性染料溶液的研究[J].水處理技術(shù)，1996，22（2）：97-99.

[12]薛建軍，何娉婷，狄挺。膜技術(shù)在處理造紙黑液污染中的應(yīng)用[J].膜科學(xué)與技術(shù)，2005，25（8）：74-78.

[13]ZhangFang.Ultrafiltrationofbleacheryeffluent[C].3rdInternationalNonwoodFiberPulpingandPapermakingConferenceatBeijing，Beijing，1996：637.

[14]黃水前，鄭昌瓊。無機(jī)分離膜與環(huán)境保護(hù)[J].環(huán)境工程，1998，16（2）：27-29.

[15]許振良，徐惠敏，翟曉東。膠束強(qiáng)化超濾處理含鎘和鉛離子廢水的研究[J].膜科學(xué)與技術(shù)，2002，22（3）：15-20.

[16]LahiereRJ，GoodiboyKP.Ceramicmembranetreatmentofpetrochemicalwastewater[J].Environmentalprogress，1993，12（2）：86-95.

[17]ChaiX.Pilotscalemembraneseparationofelectroplatingwastewaterbyreverseosmosis[J].JournalofMembraneScience，1997，123（2）：235-242.

[18]高以烜，葉凌碧。膜分離技術(shù)在食品工業(yè)中的應(yīng)用[J].食品與發(fā)酵工業(yè)，1989，15（4）：68-74.

[19]陸曉千，余志榮，陸斌。超濾法處理切削乳化液廢水的研究與應(yīng)用[J].工業(yè)水處理，1999，19（5）：28-29.

[20]蔡肖邦。納濾膜技術(shù)在螺旋霉素生產(chǎn)中應(yīng)用初探[J].膜科學(xué)與技術(shù)，1999，19（5）：55-57.

[21]王連軍，荊晶，劉曉東，等。膜-生物反應(yīng)器與普通活性污泥法處理啤酒廢水試驗(yàn)[J].環(huán)境科學(xué)研究，2000，13（6）：30-33.

[22]王連軍。無機(jī)膜-生物反應(yīng)器處理啤酒廢水及其膜清洗的實(shí)驗(yàn)研究[J].工業(yè)水處理，2000，20（2）：32-34.