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水处理行业膜工艺应用及膜材料发展趋势

  我国水资源的匮乏和日益严重的水污染已成为制约社会进步和经济发展的瓶颈,膜法水处理技术是解决资源型缺水问题的重要技术,是保证饮用水安全的先进技术,是实现城市生活污水回用的重要手段,对于我国水资源的利用和保护具有战略意义。水处理膜材料主要包括水质净化膜材料、海水淡化膜材料、膜生物反应器专用膜材料等。

  1、世韩水处理膜元件净化材料

  按照水源状况和净化水质的要求,用于水质净化膜材料主要是微滤、超滤和纳滤膜材料。微滤、超滤主要用于去除水中的颗粒悬浮物、大分子污染物等,技术相对成熟。纳滤膜可以去除水中小分子有机物、砷、硝酸盐和重金属等有害物质,同时保留大多数人体必需的无机盐离子。随着水质的恶化和人们对水质要求的提高,纳滤膜净化水质成为一种发展方向。提高纳滤膜的渗透通量、抗污染和耐氧化性能,改进膜制备技术和降低制造成本是纳滤膜的研究重点。

  2、海水淡化膜材料

  国际上,反渗透膜材料趋向成熟,主要产业化的反渗透膜材料是醋酸纤维素、聚酰胺等。膜法海水淡化和苦咸水淡化的大规模应用,推动了反渗透膜组件的大型化及反渗透膜材料快速发展。开发新型制膜原材料和膜材料改性等方法来提高聚酰胺反渗透膜的抗氧化和耐污染能力,研制大型膜元件以提高产水量是国际上反渗透膜的发展趋势。

  3、膜生物反应器专用膜材料

  膜生物反应器(MBR)已在城市污水、工业废水处理和回用方面实现了全球节能环保网大规模应用。超微滤膜是构建水处理膜生物反应器的主要膜材料,高强度中空纤维膜和内衬增强型膜材料是实现MBR工程大规模应用的重要保证。膜生物反应器专用膜材料有管式、平板、中空纤维等构型,商品化的膜材料主要有聚砜、聚醚砜、聚偏氟乙烯(PVDF)等,其中增强型PVDF膜在MBR的市场份额不断增大,成为全球范围内最可靠的MBR工程专用膜。开发新型膜材料和制膜方法,进一步提高超微滤膜的机械性能和抗污染性能是发展趋势。

  我国MBR市场是世界增长最快的地区之一,已经成功应用于市政污水处理以及食品、钢铁、电力、煤化工、印染、造纸、制药等工业行业,膜法水处理都得到了越来越广泛的应用。我认为高性能膜材料应用的重点领域还是在工业,主要集中在煤化工行业废水回用,以及电力行业的循环冷却水回用和印染造纸等污染大户的废水处理达标排放。

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