關于微濾膜在給水、中水回用領域作為預處理的技術應用
1.前言
微濾膜分離技術始于十九世紀中葉，是以靜壓差為推動力，從液相介質中截留懸浮顆粒、細菌及大分子量膠體等物質，以達到凈化、分離和濃縮等目的。微孔濾膜具有高度均勻的孔徑分布，孔徑一般在0.1～1μm之間，分離效率高；孔隙率高，一般可達到70％以上；過濾時沒有介質脫落，不會造成二次污染。
根據微濾膜成膜材料可將其分為無機膜和有機高分子膜，無機膜又分為陶瓷膜和金屬膜，有機高分子膜又分為天然高分子膜和合成高分子膜。隨著聚合物材料的開發，成膜機理的研究和制膜技術的進步，目前有機高分子膜占有市場主導地位。為適應不同廢水的市場需求，有機高分子膜根據不同的形式又分為平板膜、管式膜、卷式膜和中空纖維膜。
2.技術可靠性分析
水中的懸浮物質是顆粒直徑約在10－0.1um之間的微粒。這些微粒主要是由泥沙、粘土、原生動物、藻類、細菌、病毒、以及高分子有機物等組成（河流、湖泊等天然水體及醫療廢水等病原菌水體內細菌的直徑約0.5μm，長度約0.5~5μm）。微濾膜孔徑一般在0.1～1μm之間，可以直接將廢水中的懸浮物截留。可溶性無機鹽及小分子有機物需進一步預處理后再經過微濾膜過濾去除。以重金屬廢水為例，首先向廢水中投加堿，調節pH在合適的范圍內，重金屬離子和水中的OH-反應生成氫氧化物沉淀，在經過管式微濾膜將沉淀截留，從而去除廢水中的重金屬離子。
我公司已成功開發了一套利用管式微濾膜處理重金屬廢水的技術路線，并在江蘇、廣東多個電鍍廢水治理、改擴建工程廣泛應用。處理后水質指標為：SDI2~4、NTU<1、六價鉻＜0.1mg/L、總鎳＜0.05mg/L、總銅＜0.005mg/L，符合反滲透裝置的進水要求，是經濟技術可行的重金屬廢水中水回用的預處理技術。
微濾膜在給水、中水回用領域作為預處理得到廣泛應用，微濾膜經常被應用到以下領域：（1）給水預處理（水庫、湖泊、江河等地表水中藻類和顆粒性雜質的去除）（2）醫藥行業（病原菌去除）（3）中水回用領域（反滲透和納濾工藝的前處理）（4）食品工業（明膠的澄清、葡萄糖的澄清、果汁的澄清、白酒的澄清、回收啤酒渣、白啤除菌、牛奶脫脂、飲用水的生產等）。
趙軍，汪濤等[1]應用絮凝沉淀與中空纖維膜微濾(CMF)組合工藝處理低放射性的含钚廢水，建立了處理含鈾、钚、镅的混合廢水的工藝流程并進行了驗證實驗。結果表明，采用CMF工藝處理含鈾、钚、镅的混合廢水，單級處理的總α的去除率達到99.87％。葉豐，戴晶針等[2]對經絮凝劑預處理后的造紙污水，采用微濾(CMF)作為預處理技術與反滲透(RO)集成工藝進行深度處理，處理后的產水能直接回用到造紙生產工藝。徐競成，許健等[3]采用絮凝結合微濾作為反滲透的預處理工藝，用于印染廢水二級生化出水回用深度處理，出水濁度<0.2NTU，SDI值穩定在4左右，達到反滲透膜對進水水質的要求。安興才，王庚平等[4]采用連續微濾膜(CMF)技術深度處理煉化廢水，與常規的澄清過濾工藝相比，連續微濾工藝具有處理效果好、運行穩定、對原水水質波動的適應能力強、占地面積小、運行費用低等優點，經抗污染反滲透膜運行試驗證明，CMF出水完全可以滿足抗污染反滲透膜進水水質要求。
3.經濟可靠性分析
3.1工業給水、中水回用預處理
在工業給水及中水回用方面，目前微濾膜已應用于電廠鍋爐補給水、中水回用系統的預處理部分。較早的工業企業給水的預處理系統仍然采用常規工藝，即石英砂過濾—活性炭過濾器－超濾系統。新建廠企業由于占地面積及節能降耗的限制，可考慮直接采用微濾工藝。在工業給水處理領域，微濾工藝與傳統工藝的優劣對比如表1所示。
表1.微濾工藝與傳統工藝經濟對比分析
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由此看出，采用微濾膜工藝作為給水及中水回用系統的預處理，具有多方面優勢，是目前倡導節能降耗形式下的可靠工藝技術。
4.總結
（1）微濾技術，符合反滲透裝置的進水要求，是技術可靠、節能環保的中水回用的預處理技術。
（2）采用微濾工藝作為給水處理具有眾多優勢，膜的壽命及質量是影響系統運行費用的關鍵因素。
（3）做到科學的管理方式、微濾膜產品的合理選擇，是決定微濾工藝戰勝傳統給水工藝的關鍵；在國土面積日益緊缺、自動化程度日益提高的今天，微濾工藝在給水廠的運用勢在必行。
參考文獻
[1]趙軍，汪濤，張東，等．絮凝一微濾組合工藝處理含钚水[J]．核化學與放射化學，2007，29(2)：113~117．
[2]葉豐，戴晶針，等．連續微濾和反滲透集成工藝深度處理造紙廢水．天津工業大學學報，2008，27(2)：44~47
[3]徐競成，許健，李光明，等．微絮凝一微濾用于印染廢水回用反滲透預處理的試驗研究[J]．環境工程學報，2007.1(11)：64~68．
[4]安興才，王庚平，呂建國．連續微濾深度處理煉化廢水的應用研究[J]．工業水處理，2007，27(11)：45~48．
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