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摘要：膜分离技术不仅具有分离、浓缩等功能，而且是一种节能环保的过滤手段，其操作流程较为简单，在医药、食品等各行各业中受到广泛应用。基于此，本文简要介绍了四种膜的分类，并详细分析了膜分离技术在水处理方面的应用，主要包括废水处理、饮用水处理以及海水淡化等。
关键词：膜分离技术;水处理;海水淡化
引言：
随着生态环境的逐渐恶化，水污染十分严重，水资源短缺情况也不容乐观。膜分离技术的应用能够进一步提升污水废水、饮用水等的处理效率和效果。这种技术不会对分离的液体产生任何影响，而且该技术具有较强的适应性，工艺简单，便于操作，耗能较低，具有一定节能环保的特点。
一、膜的分类
膜分离技术是一种根据不同分子的不同粒径实现的分离技术，根据膜上孔径的大小将膜分为以下几种。
（一）微滤膜
微滤膜（MF）上的孔径十分精密，微滤又称为微孔过滤。微滤膜的孔径一般在0.1～1μm之间，因此，对于一些直径较大的细菌、微粒、悬浮物等有很好的过滤效果。其材质包括醋酸纤维素、聚酰胺等有机物，也包括陶瓷、金属等无机材料。多用于液料澄清方面。
（二）超滤膜
超滤膜（UF）的孔径范围为0.05μm～1nm，也是在一定压力下水流经膜时，将直径比膜孔径大的物质留在膜的一侧，只允许水和直径比孔径小的物质通过，以实现过滤的目的。这种膜能够很好的过滤掉水中的一些大分子物质，例如蛋白质、胶体等。超滤技术目前在食品、废水、医药等众多领域受到广泛应用。
（三）纳滤膜
纳滤膜（NF）的孔径以纳米为单位，一般为1nm左右，纳滤的截留效果是以氯化钠、硫酸镁以及氯化钙等溶液的截留率进行对标的，对于二价及二价以上的离子具有较好的截留作用，因此常被应用在食品、饮料、生物医药等行业中。
（四）反渗透膜
反渗透（RO）是一种通过在高浓度溶液一侧施加适当压力，进而使水分子流向低浓度一侧的膜分离技术，由这种分离技术分离出来的水，其质量较高，而且反渗透膜分离技术的操作简单，成本较低，在分离的过程中不会产生二次污染，因此被广泛运用在海水淡化方面。而且反渗透膜仅能够使水分子透过，对于其他所有的离子都具有截留作用，例如对于氯化钠的截留率能够达到98%，因此这种技术也多用于纯净水的生产方面[1]。
二、膜分离技术在水处理方面的应用
（一）在废水处理方面的应用
膜分离技术在废水处理方面具有极大的作用，对此以造纸废水、印染废水以及制药废水中的应用为例分别进行介绍。
在造纸行业中一般会使用涂布技术对纸张进行处理，而该项技术的应用使得其排放出来的废水中存在著大量的有害物质。在造纸过程中产生的大量废水，由于其中有害物质较多且存在难以降解的问题，如果直接排放到水中会使这些有害物质在水生物的体内累积，如果人误食了这些生物就会使得这些有毒物质转移到人体中，造成不可估量的危害。因此，在排放之前必须要经过一系列的处理，目前，很多造纸企业都引进了膜分离技术，不仅能够避免二次污染的问题，而且这种技术所消耗的成本较低，对于水的净化处理效果也十分优秀。例如，PU、PVC、SiO2复合分离膜的使用，能够有效截留水中的木质素、纤维素等。
纺织作为我国主要工业之一，其在生产作业的过程中也需要运用到大量的水资源，而且回收利用率较低，印染产生的废水成分繁杂，不仅包括大量染剂，还有重金属离子等有害杂质，能够对湖泊、河流等造成严重的危害和影响。通过使用膜分离技术中的超滤、纳滤技术，再搭配使用一些化学、物理等净化方法，能够在控制成本的情况下，实现高效能的印染废水处理工作。
制药行业中，在药品制备的过程中需要用到水资源，因此，在制药过程中也会产生一定量的废水。而且由于其行业的特殊性，在产生的废水中含有大量的有机物，除此之外，各种药品制备产生的废水互相混合，使得废水具有一定毒性。在进行废水处理的时候除了要使用膜分离技术之外，还需要与传统的污水处理工艺相结合，形成制药废水处理系统。例如，在超滤膜中固定青霉素酶，在废水经过滤膜的时候，其中的抗生素就会被有效降解。
（二）在饮用水处理方面的应用
随着人们对于健康的重视程度逐渐加强，对于各种食品、饮水等生活必须物质的要求也逐渐提高。在自来水生产的过程中，首先，由于工厂废水等的排放对水源会产生一定污染，其次在自来水厂处理的过程中由于其消毒手段较为落后，因此水中经常会含有消毒剂，最后，城市供水管道、水箱等设施使用年限较久，产生的锈渍也会进入到自来水管中，这些都使得人们的用水安全存在一定隐患。在对饮用水进行处理的过程中使用膜分离技术，不仅能够简化饮用水处理工序，而且还能够过滤掉微生物、细菌等杂质，使硬水得到软化，极大程度上提升水质。
（三）在海水淡化方面的应用
目前，全球淡水资源正处于十分匮乏的状态，未来几年将会出现水资源危机，虽然我国的海水资源十分丰富，但是海水中的盐类物质含量较高，因此去除海水中的盐类，是实现饮用海水的主要目标。传统海水淡化的处理方法，例如蒸馏，在制备上不仅需要消耗大量的能源，而且其生产淡水的效率也十分低下。而膜分离技术中的反渗透膜技术能够高效的实现海水淡化，这种新兴技术不仅大量减少了能源消耗，经过实际运用发现这种技术的脱盐率高达90%以上。目前在海水淡化方面主要的研究方向是在确保脱盐率的基础上提高水流量[2]。
结束语：
综上所述，膜分离技术在水处理方面具有卓越的效果，而且该技术无污染、能耗低具有一定的节能环保特点。目前，我国的膜分离技术取得了极大的进展，但该项技术仍处于上升阶段，在水处理方面还有着巨大的潜力，相信在对新材料和技术不断研究和探索中，该技术将会被更多领域所应用。
参考文献：
[1]卿光志.膜分离技术在水处理环境工程中的有效利用[J].低碳世界，2019，9（07）：54-55.
[2]陈长松，赵国华.膜分离技术在水处理方面的应用[J].胶体与聚合物，2018，36（04）：186-189.
作者简介：姓名：周玉开（1987.09--）;性别：男，民族：汉，籍贯：江苏省淮安人，学历：本科;现有职称：环境影响评价工程师;研究方向：环境影响评价。
关键词：膜分离技术;水处理;海水淡化
引言：
随着生态环境的逐渐恶化，水污染十分严重，水资源短缺情况也不容乐观。膜分离技术的应用能够进一步提升污水废水、饮用水等的处理效率和效果。这种技术不会对分离的液体产生任何影响，而且该技术具有较强的适应性，工艺简单，便于操作，耗能较低，具有一定节能环保的特点。
一、膜的分类
膜分离技术是一种根据不同分子的不同粒径实现的分离技术，根据膜上孔径的大小将膜分为以下几种。
（一）微滤膜
微滤膜（MF）上的孔径十分精密，微滤又称为微孔过滤。微滤膜的孔径一般在0.1～1μm之间，因此，对于一些直径较大的细菌、微粒、悬浮物等有很好的过滤效果。其材质包括醋酸纤维素、聚酰胺等有机物，也包括陶瓷、金属等无机材料。多用于液料澄清方面。
（二）超滤膜
超滤膜（UF）的孔径范围为0.05μm～1nm，也是在一定压力下水流经膜时，将直径比膜孔径大的物质留在膜的一侧，只允许水和直径比孔径小的物质通过，以实现过滤的目的。这种膜能够很好的过滤掉水中的一些大分子物质，例如蛋白质、胶体等。超滤技术目前在食品、废水、医药等众多领域受到广泛应用。
（三）纳滤膜
纳滤膜（NF）的孔径以纳米为单位，一般为1nm左右，纳滤的截留效果是以氯化钠、硫酸镁以及氯化钙等溶液的截留率进行对标的，对于二价及二价以上的离子具有较好的截留作用，因此常被应用在食品、饮料、生物医药等行业中。
（四）反渗透膜
反渗透（RO）是一种通过在高浓度溶液一侧施加适当压力，进而使水分子流向低浓度一侧的膜分离技术，由这种分离技术分离出来的水，其质量较高，而且反渗透膜分离技术的操作简单，成本较低，在分离的过程中不会产生二次污染，因此被广泛运用在海水淡化方面。而且反渗透膜仅能够使水分子透过，对于其他所有的离子都具有截留作用，例如对于氯化钠的截留率能够达到98%，因此这种技术也多用于纯净水的生产方面[1]。
二、膜分离技术在水处理方面的应用
（一）在废水处理方面的应用
膜分离技术在废水处理方面具有极大的作用，对此以造纸废水、印染废水以及制药废水中的应用为例分别进行介绍。
在造纸行业中一般会使用涂布技术对纸张进行处理，而该项技术的应用使得其排放出来的废水中存在著大量的有害物质。在造纸过程中产生的大量废水，由于其中有害物质较多且存在难以降解的问题，如果直接排放到水中会使这些有害物质在水生物的体内累积，如果人误食了这些生物就会使得这些有毒物质转移到人体中，造成不可估量的危害。因此，在排放之前必须要经过一系列的处理，目前，很多造纸企业都引进了膜分离技术，不仅能够避免二次污染的问题，而且这种技术所消耗的成本较低，对于水的净化处理效果也十分优秀。例如，PU、PVC、SiO2复合分离膜的使用，能够有效截留水中的木质素、纤维素等。
纺织作为我国主要工业之一，其在生产作业的过程中也需要运用到大量的水资源，而且回收利用率较低，印染产生的废水成分繁杂，不仅包括大量染剂，还有重金属离子等有害杂质，能够对湖泊、河流等造成严重的危害和影响。通过使用膜分离技术中的超滤、纳滤技术，再搭配使用一些化学、物理等净化方法，能够在控制成本的情况下，实现高效能的印染废水处理工作。
制药行业中，在药品制备的过程中需要用到水资源，因此，在制药过程中也会产生一定量的废水。而且由于其行业的特殊性，在产生的废水中含有大量的有机物，除此之外，各种药品制备产生的废水互相混合，使得废水具有一定毒性。在进行废水处理的时候除了要使用膜分离技术之外，还需要与传统的污水处理工艺相结合，形成制药废水处理系统。例如，在超滤膜中固定青霉素酶，在废水经过滤膜的时候，其中的抗生素就会被有效降解。
（二）在饮用水处理方面的应用
随着人们对于健康的重视程度逐渐加强，对于各种食品、饮水等生活必须物质的要求也逐渐提高。在自来水生产的过程中，首先，由于工厂废水等的排放对水源会产生一定污染，其次在自来水厂处理的过程中由于其消毒手段较为落后，因此水中经常会含有消毒剂，最后，城市供水管道、水箱等设施使用年限较久，产生的锈渍也会进入到自来水管中，这些都使得人们的用水安全存在一定隐患。在对饮用水进行处理的过程中使用膜分离技术，不仅能够简化饮用水处理工序，而且还能够过滤掉微生物、细菌等杂质，使硬水得到软化，极大程度上提升水质。
（三）在海水淡化方面的应用
目前，全球淡水资源正处于十分匮乏的状态，未来几年将会出现水资源危机，虽然我国的海水资源十分丰富，但是海水中的盐类物质含量较高，因此去除海水中的盐类，是实现饮用海水的主要目标。传统海水淡化的处理方法，例如蒸馏，在制备上不仅需要消耗大量的能源，而且其生产淡水的效率也十分低下。而膜分离技术中的反渗透膜技术能够高效的实现海水淡化，这种新兴技术不仅大量减少了能源消耗，经过实际运用发现这种技术的脱盐率高达90%以上。目前在海水淡化方面主要的研究方向是在确保脱盐率的基础上提高水流量[2]。
结束语：
综上所述，膜分离技术在水处理方面具有卓越的效果，而且该技术无污染、能耗低具有一定的节能环保特点。目前，我国的膜分离技术取得了极大的进展，但该项技术仍处于上升阶段，在水处理方面还有着巨大的潜力，相信在对新材料和技术不断研究和探索中，该技术将会被更多领域所应用。
参考文献：
[1]卿光志.膜分离技术在水处理环境工程中的有效利用[J].低碳世界，2019，9（07）：54-55.
[2]陈长松，赵国华.膜分离技术在水处理方面的应用[J].胶体与聚合物，2018，36（04）：186-189.
作者简介：姓名：周玉开（1987.09--）;性别：男，民族：汉，籍贯：江苏省淮安人，学历：本科;现有职称：环境影响评价工程师;研究方向：环境影响评价。