摘要：随着经济的发展、科技的进步，膜分离技术顺应时代发展的潮流应运而生。与传统的分离技术相比，新型膜分离技术不仅工艺简便、性能提高，而且降低能源消耗、减轻成本。因其具有的优势被不断引进到了工业水的净化处理中，收效甚好，进而在工业行业得到普遍推广。膜分离技术主要通过物理方法使的水中不同组分有序隔离，根据具体需求保留有用元素，进而提高工业废水的可利用率，降低工业水污染。本文首先对膜分离技术进行简单概括，提出它的优势，并具体阐述了膜分离技术在工业水净化中的应用，针对应用中存在的不足提出优化措施。

关键词：膜分离技术；工业用水；应用研究

引言

随着目前工业化进程的加快，工厂数量在日益增多，大量未达国家排放标准的工业污水不经处理直接排入水中。这些工业废水，不仅涉及面广泛而且排放量大，对环境带来巨大的威胁。工业废水中产生的多种有害、有毒化学物质一旦波及到人类，也会对人体健康产生危害。随着负面影响的不断扩大，使得国家对于工业水的净化与处理迫在眉睫。为了人们健康的生存环境和可持续发展，通过技术手段将工业水进行回收再利用，经过净化加工处理后再排出是至关重要的。

在20世纪初膜分离技术被创造出来，到20世纪中期被人们所熟知并迅速普及开来。膜分离技术通过净化处理既能保留其中的有用元素，减少成本，又能较好的过滤掉其余物质，完成工业水的循环再利用。经过近些年的发展，膜分离技术已经不同于传统的分离技术，其高效便捷的特点受到了人们的青睐。并被引进到了多个行业，其中特别在工业生产行业发挥着举足轻重的作用。

1.膜分离技术介绍

膜分离技术是一种以选择分离膜为核心，进行物料分离、浓缩和提纯的一门新兴技术。简单来说，就是利用一种经过改造的特殊的分离膜，在驱动力的作用下将混合物进行有效分离，以达到将其进行提纯或者浓缩的目的。在20世纪膜分离技术发展之初，是因为要对海水进行淡化，但在后期逐渐发展与研究过程中，发现其可适用于其他更加广泛的行业。到如今，膜分离技术随着科学技术的进步也在不断提升，已经成为新时代新型清洁技术，在工业废水净化方面发挥着举足轻重的作用。

2.膜分离技术的优势

膜分离技术不同于传统的分离技术，其优势主要体现在以下几方面：

首先，与传统技术相比，膜分离技术对外在环境要求较低。即便是在常温环境下也可以完成净水处理，这就使得水资源无相变、质变，能够避免其他成分的破坏。而且还可以及时的对其处理过程加以控制和调整，有利于水处理企业对于生产过程的指挥和调度。第二，膜分离技术所使用的设备成本一般较低。膜分离技术通常依赖于低温环境，从而产生的物料可以达到快速的冷却效果，其中耗费的能源就会大大减少。因此能够对实现降低成本、提高效益的企业目标起到促进作用。第三，膜分离技术与近年来盛行的可持续发展和绿色发展的理念更加契合，与传统的分离技术相比，膜分离技术所使用的能源消耗较少，不含有害物质，不会对环境和人体造成伤害，因此具有光明的发展未来。且随着膜分离技术工作效率、技术含量的提高高，在工业水的净化过程中几乎不使用化学添加剂或者其它有害物质，在很大程度上避免了废水污染。第四，传统的分离技术不能够精确的将去除有害物质，而新型膜分离技术的过滤精度高，能够有效去除指物纤维、胶体等杂质，水处理精度及效率较高且废水净化效果更好。而且膜分离技术是通过均质过滤实现水处理的，因此能够较少的损耗有效成分。

3.膜分离技术在工业水净化中的应用

工业废水一直是企业最受关注也是深受困扰的问题，随着我国工业化进程的加快，大量工厂随意排放工业污水，对居民的生存环境形成极大的挑战。因此为了保障居民的利益和自然环境，为了社会的健康发展，对工业废水进行净化利用势在必行。膜分离技术的进一步发展与应用在很大程度上解决了工业废水问题，它将过滤掉部分有害物质，在工业水净化应用中发挥极大的优势，因而在工业中得以普遍应用。

3.1膜分离技术在油污废水净化中的应用

通常大部分的油污废水产生于石油生产中，这些油污废水不仅会对土壤产生严重危害，还会对城市或农村用水带来负面影响。这是因为油污废水容易在土壤中留存，形成油膜，使得土壤中的微生物难以存活，且大量的油污废水被排放到城市或农村中，容易阻断水中的氧气，使得水体中大量微生物死亡。而膜分离技术通过改良后抗污能力得到了提升，在去油污方面净化效果较好，经膜处理后的油污废水中油污的浓度得到了显著的降低，保证了排放水的最高含油量，有效减轻了因排放油污废水带来的各项环境污染。

3.2膜分离技术在重金属废水净化中的应用

重金属废水通常出现在冶金行业，排放的大量废水中含有多种铅、汞等物质，如果没有对重金属废水进行处理，会危害人们正常的生活环境。在分离技术中，液膜分离是其中一种新型分离技术，它可以高效的完成多种金属离子的过滤，从而在净化重金属废水中获得较好的效果。另外纳滤膜法也是分离重金属的一种净化技术，它通过膜的选择透过性分离废水中的重金属离子，错流过滤地过滤方式大大的减少了过滤中的堵塞，使得重金属离子从工业水中过滤出来。目前这两种净化技术都应用在重金属废水处理中，使工业废水达到国家核定标准得以排放。

3.3膜分离技术在染料废水净化中的应用

染料废水通常出现在纺织行业中，在纺织的过程中，会产生大量的染色剂、碱、盐物质等，如果未达国家标准得以排放，会对湖泊、河流造成严重的威胁，且会造成极大的资源浪费。在纺织行业中，生产技术会有所不同，因此会选择不同的废水处理方法。在处理含盐量的废水中，如果运用混凝法进行稀释，会对水资源形成极大的浪费，而且回收率较低，而采用透析、扩散渗析法等得到的效果较好。另外，在膜分离技术中使用新型的膜技术去处理染料废水后，除酚率能够达到99%，搭配其他膜处理方法，可以有效降低成本，达到高效的染料废水净化。

3.4膜分离技术在造纸废水净化中的应用

工业企业生产纸张数量较多，且造纸业在工业中占据重要地位。由此产生的造纸废水未达国家标准大量排放，正日益破坏着人们的生存环境。纸浆造纸中会使用大量漂白剂，这种有毒物质会对人体产生危害。膜分离技术的应用会对有害物质进行有效隔离、分化，以此优化水资源。且造纸废水的大量产生还来源于涂布技术的运用，这项技术的运用会产生多种有害物质。这些有害物质不仅较多而且难以降解，如果未经净化直接排放出去，会对土壤和水产生影响，会对人体生命健康造成极大威胁。因此对造纸废水进行净化处理，隔离其中有害离子和物质，对造纸质量有很大的提高。目前膜分离技术被应用在造纸业中，有效的避免了二次污染，较好的去除有害物质，且高效便捷所用成本较低，对造纸废水净化起了关键的作用。

4.膜分离技术在工业水净化中存在的问题

4.1膜分离中技术应用欠缺

受制于膜分离的技术水平，目前研制出的半透膜种类单一，功能较少。如常用的亲水性膜材料对溶质吸附少，截留分子量较小，但热稳定性差，机械强度、抗化学性、抗细菌侵蚀能力通常不高。虽然在其他行业已经得以运用，但在开发利用方面受限制。在膜分离中技术的欠缺，会导致在过滤的过程中分离受到限制，易堵塞极膜孔，进而破坏半透膜，对工业水的净化效果产生影响，不便于提高工业废水的质量。技术的限制使膜分离无法很好的应用在工业水的净化中，技术落后不仅会使耗能增加，还会降低净化效率，因此提高膜分离技术至关重要。

4.2膜分离中反渗透水平低

反渗透技术是指通过压力利用反渗透膜的透过水不能透过溶质的选择性透过，从某一含有各种无机物或者有机盐的水体中，提取纯水或者浓缩溶质的物质分离过程。它以操作简便、工艺简洁等优势，被用于工业废水净化处理中，是工业水循环处理中较关键的环节。但受到技术的限制，浓差极化的情况经常发生，易产生浓度较高的反渗透水。这不仅会浪费水资源，还会造成严重的水污染、环境污染，使渗透技术得不到良好的应用。反渗透水平的不足导致多种膜和设备需要进口，净化成本会增加，并且缺乏专业人员的指导，净化效率和质量易受到影响。

4.3膜分离中过滤效果较差

膜的类别有很多，根据膜选择透过的物质大小可以分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜及反渗透膜，这四种膜在过滤中被普遍运用。在工业废水中，由于废水的浓度差异较大，又受限于过滤技术的成熟度的不足，易使净化水中含有残留物质从而导致回收效果不理想。这样既增加了净化成本又造成不必要的浪费，导致工业水净化的质量和效率不高。同时由于过滤膜孔不能完全一致，在过滤时不同的孔会滤出不同大小的元素，从而获得的物质也不完全符合要求，因此，微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜等过滤技术限制着整个工业废水的净化处理。

5.针对工业水净化的优化措施

5.1提高膜分离技术水平

随着科技的发展和市场的需要，膜分离技术的研发已经如火如荼，且逐渐应用在各个行业和领域，因此对膜分离技术的提高有利于企业的长久可持续发展。工业废水的产生是全社会关注的焦点，提高膜分离的技术水平不仅可以降低工业水净化成本，还会使工业水净化的效率和质量得到提高。有效的提高半透膜的性能，会减少废水回收利用的成本，从而增加企业利润。并且在石油领域，膜分离技术将达到分离、提纯、净化的效果，在工业废水中，超滤技术、微滤技术的发展将为分离效果提供良好的效果。鉴于此，更多的专业人员更应该加大资金投入研发半透膜等多种材料，对重金属物质、有害物质进行有效分离，吸收借鉴国外经验，提高我国膜分离技术水平。

5.2推动反渗透技术发展

反渗透技术被广泛的应用于工业水的净化处理中，是目前最高效便捷、节约成本的净化技术。虽然与国际水平还有较大的差距，但在国家和企业的支持下正逐渐步入正轨。我国作为世界上最主要的废水处理利用市场，为反渗透膜技术的改进提供了良好的市场支持条件。在反渗透技术的发展过程中，要对现有的漏洞进行完善，尽可能地减少浓差极化情况的产生。在净化处理时，使各项指数达标从而提高装置效率，在将来的某段时间，反渗透技术的应用范围还将进一步扩大。与此同时，随着技术的不断进步以及相关体系的不断完善，会打破国内外反渗透膜之间存在的贸易和技术壁垒，由此可知在不久的将来国产膜可能会取代进口膜成为工业废水膜处理技术中的主要原料。我们应该加强对相关技术的改进速度，通过对国外先进技术的借鉴以及对相关实践经验的总结，提高反渗透膜的质量，减少资源的浪费，同时应该坚持从我国实际情况出发找出符合我国特色的相关净化技术。

5.3加快过滤技术研究

微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜等膜过滤技术限制着整个工业废水的净化处理，影响着工业水净化的质量和效率，因此成为全社会关注的焦点。相关研究人员要加快过滤技术的研究，提高膜的过滤效果，保障废水中的杂质得到有效消除。而且要提高过滤技术净化的效果，从而降低成本减少能耗，如在过滤时可以采用多级膜过滤法来提升过滤效果。另外研究出类别较多的膜，过滤技术的提高对于节约资源、减轻水污染有着重要的作用，为工业的可持续发展提供保障。

结束语

综上所述，膜分离技术是工业的新型产物，其高效便捷、低碳环保的特点使工业废水得到了可持续化利用，具有较大的发展潜力。膜分离技术在处理造纸废水、重金属废水、含油废水和印染废水这几大类主要工业废水中都得到了广泛的应用。作为一种新兴技术不仅能够有效推动工业的可持续发展，还会在一定程度上拉动经济的增长。因此研究者要加大对膜分离技术的研究力度，挖掘出膜分离技术的更多应用，不断改进膜分离技术的弊端，使得其在工业生产中发挥出更大的价值。

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