李先元
(煤炭工业太原设计研究院，山西 太原 030001)
膜技术是一种较为严格的物理分离技术，其主要技术特点是不会出现化学变化或反应，同时分离装置相对比较简单，占据的空间较小，利于实现自动控制的要求。对膜法水处理技术展开研究，进一步分析其在生活污水处理中的应用。
膜法；水处理技术；生活污水
随着社会整体经济水平的提升和发展，中国在资源利用环节上也有了显着的提升。但是，当前世界上仍然有很多国家和地区存在明显的资源短缺现象。特别是淡水资源的匮乏，始终困扰着人们，淡水资源的缺乏也成为了现阶段地区工农建设和城市发展中最为关键的影响因素之一。
1 膜法概述膜指的是一种流体中或两种流体之间有一种层薄凝聚物质，其将流体相隔成两个部分，并将两个环节中的物质产生传质作用。膜的存在方式既可以是的固态的，也可以是液态的，其具备较强的渗透性和半渗透性。经过实际研究可以发现，膜存在两个显着特点：第一，无论膜多薄必然存在两个界面。从而在两个界面中和两个侧面的流动物体产生接触 。第二，膜具备选择透过性。膜可以将流体中的一种或是多种物质进行透过，但是不允许和其他物质透过。针对膜的选择透过性，对物质进行分离或是浓缩的方式就被称作膜法分离技术。常见的膜分离法有超滤、微孔过滤、反渗透和电渗析等。本文将对应用在生活污水处理中的反渗透和超滤膜分离技术展开研究。
2 反渗透原理和膜透过机理渗透现象最早是在1748年被阿贝·诺伦特发现并得到证明的现象，但是一直到上世纪五十年代，广大科学家才逐渐对的反渗透分离方式展开更深入的研究。
按照物理学的理论，在实验过程中可以发现，纯净水的化学反应位要比废水的化学反应位高，所以纯水就可以利用半透膜的工作方式对废水进行渗透。在实验结束后，废水的液面也呈现明显提升，最后膜的两侧将呈现固定的液面差。在此环节中，渗透也呈现出动态平衡的趋势，我们通常也将这种现象称之为正渗透，而对于二者中的液面差，也被称作是渗透压。在对废水侧增加压力Pa的时候，将出现Pa大于液面差的情况，因此废水中的水分子也将逐渐向着具备选择性的半透膜转变，在此环节中，施加的压力越大，透过的速度也将得到更显着的提升，在此种背景下透过的速度越大，反渗透现象就越明显。对淡水海水进行渗透，或是对废水的净化都是在此背景下实现的[1]。
当前，普遍认为溶解扩散理论能对膜透过现象进行良好说明。在该理论中将水分子和溶质在膜内进行溶解，并实现在膜内的扩散，但是由于膜自身具备推动力，因此浓度差和压力差效果并不乐观。由于溶质扩散系数和水分子扩散系数相比较小，所以高压作用下水在膜中的移动速度也将明显提升，那么透过膜的水分子数量也十分繁多。这也说明膜具备较高的选择性，对于溶质有着较强的截留作用，但当前反渗透膜透过机理同发达国家相比，我国仍然处于发展和完善的重要阶段，和世界先进水平仍然存在一定距离[2]。
3 反渗透在对生活污水处理中的应用当前，国际社会普遍存在淡水资源不足的情况，因此生活污水再次利用于工业生产或城市建筑、居民区的中水也具备十分积极的影响和作用。在传统工作中，将生活污水进行深度处理就是对二级处理水在此进行过滤或是利用活性炭等吸附性较强的物质对水中的各项杂质进行去除。但是上述方法虽然能在一定程度上减少水中杂质，却很难将水中的有机物质和不溶性杂质进行去除。而利用反渗透的方式对生活污水展开有效的深度处理，不仅能将水中的有机物质和盐分进行去除，同时此种方法也是当前对污水进行回收利用的最佳方案[3]。
美国加利福尼亚州的波莫纳污水厂是较早开展反渗透水的研究地区。在这个污水厂中设置了一台日处理可达37.8 m3的反渗透设备，对于二级处理后的污水资源能进行有效处理，经过实际应用发现，其可以对有机物和无机物进行良好的去除。
4 超滤原理和透过机理反渗透环节中得出的溶质，一般的分子量基本都在500 g/mol以下，在这个过程中，溶液的渗透性也很高，所以为了对渗透压进行克服，我们在工作过程中应该采用较高的压力，将水的透过率控制在0.1 m3/(m2d·)～2.5 m3/(m2d·)。
超滤分离物质工作中基本原理就是：被分离出的溶液需要在外界压力影响下，从而在流速影响下孔径的超滤上进行流动，确保溶液中的无机离子和低分子量透过膜，以便微生物和细菌等物质的截留，进一步实现分离和浓缩的目的。
超滤能对大分子和微粒进行截留的主要目的就是在膜表面之间孔径具备筛分作用。但是一般都认为其在分离的过程中是借助物理作用[4]。
5 膜分离法在生活污水深度处理的综合研究膜分离法是当前社会中高新科技领域中全新的学科，其应用范围比较广泛，在对膜法进行生活污水的处理过程中，可以发现其具备以下特征：
1) 在开展分离和浓缩工作的过程中，不会发生相应的变化，因此相比于其他分离方式，此种方式所耗费的能源较低。
2) 膜分离技术除了适合在有机物和无机物中进行应用，对病毒、细菌乃至微粒的分离上，同时还可以被应用在多种特殊溶液或是体系的分离过程中，比如我们常见的溶液大分子或是无机盐的分离等。
3) 在膜分离装置的应用上，其具备工艺适应性强的特点，因此在对其进行规模处理的过程中可大可小，操作手段相对比较简单。容易开展自动化的管理控制工作。作为当前社会发展中一种全新的水资源处理方式，具备十分显着的优势：工作占地面积小、废水资源的处理效率高等[5]。
6 结束语综上所述，随着当前社会整体经济水平的提升和发展，我国在资源利用环节上也有了显着的提升，但是当前世界上淡水资源的匮乏，给人们的生活和发展也带来了极大的不利影响，同时淡水资源的缺乏也成为了现阶段地区工农建设和城市发展中的重要因素。当前，我国的膜分离技术还存在很大的提升空间，膜技术也将在我国得到更广泛的关注和重视，人们对于水资源的认识也将得到显着提升。通过对技术水平的提升和创新加强此技术的应用，从而有效缓解我国水资源缺乏的问题，为实现资源的可持续发展提供更有效的帮助。
[1] 李雅婕.浅谈放射性废水处理技术[J].化工技术与开发,2015,40(10):62-64.
[2] 邱建华.浅谈我国废水处理技术的研究与进展[J].江西化工,2012,62(4):125-128.
[3] 陈志强.浅谈几种新型水处理技术的研究应用进展[J].现代农业,2015,36(7):86.
[4] 贾荣霞.浅谈循环冷却水系统水处理技术及运行管理[J].城市建设理论研究(电子版),2014,58(25):590-592.
[5] 付伟,刘光伟.浅谈反渗透膜法工艺在核电站海水淡化中的应用[J].中国新技术新产品,2014,33(5):3-3.
