六、不同膜在水處理中應(yīng)用：正滲透、反滲透、超濾、納濾

（一）正向滲透（FO）的原理

用只能透過(guò)溶劑而不能透過(guò)溶質(zhì)分子的半透膜將溶劑和溶液隔開(kāi)，溶劑分子將在滲透壓的作用下自發(fā)地從溶劑側(cè)透過(guò)膜進(jìn)入溶液側(cè)，這就是滲透現(xiàn)象，也即所謂的“正向滲透”。

1、正向滲透膜在水處理中的應(yīng)用

（1）海水淡化

FO用于海水淡化是其研究廣泛的領(lǐng)域之一。早期的應(yīng)用研究主要見(jiàn)于一些專利中，但這些研究大都不成熟，可行性不高。

（2）工業(yè)廢水處理

早期有研究報(bào)道了FO膜用于低濃度重金屬?gòu)U水的處理，但由于其采用的RO（反滲透）膜污染嚴(yán)重，通量下降迅速，因而未得到深入開(kāi)展。

（3）垃圾滲濾液處理

美國(guó)俄勒岡州科瓦利斯市的CoffinButte垃圾填埋場(chǎng)每年可產(chǎn)生(2-4)×104 m3的垃圾滲濾液，為達(dá)到土地利用的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，要將出水的TDS降到100 mg/L以下。

（二）反滲透膜技術(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）反滲透膜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）反滲透膜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）反滲透膜在重金屬廢水處理方面的應(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）反滲透膜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。油3.5mg/L、總有機(jī)碳(TOC)(16 ~23) mg/L的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。

（三）微濾和超濾膜技術(shù)

1、超濾（UF）和微濾（MF）的基本原理

超濾和微濾都是在靜壓差的推動(dòng)力作用下進(jìn)行液相分離的過(guò)程，從原理上說(shuō)并沒(méi)有什么本質(zhì)上的差別，同為篩孔分離過(guò)程。在既定壓力作用下，當(dāng)含有高分子的溶質(zhì)和低分子溶質(zhì)的混合溶液流過(guò)膜表面時(shí)，溶劑和小于膜孔的低分子溶質(zhì)（如無(wú)機(jī)鹽）透過(guò)膜，成為滲液被搜集;大于膜孔的高分子溶質(zhì)（如有機(jī)膠體）則被膜截留而作為濃縮液回收。能截留分子量500以上、106以下分子的膜分離過(guò)程稱為超濾;只能截留更大分子（通常被稱為分散顆粒）的膜分離過(guò)程稱為微濾。

2、超濾和微濾膜的應(yīng)用

超濾、微濾技術(shù)可以有效去除顆粒狀物質(zhì)，包括微生物，如隱胞蟲(chóng)子、賈第蟲(chóng)、細(xì)菌和病毒。還可通過(guò)降低消毒副產(chǎn)物前體物的濃度和限制消毒過(guò)程中氧化劑需求量來(lái)減少消毒副產(chǎn)物。但對(duì)水中有機(jī)物的去除率很低，僅在百分之二十以下。超濾和微濾的使用范圍比較廣，能夠適用于處理不同的水質(zhì)量。