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北極星水處理網訊:水環境汙染的加重，帶動了水處理領域的技術創新，將膜材料及相關技術應用於水處理工作。基於此，文章將水處理膜技術作為研究對象，分析該技術的發展現狀及發展趨勢，強化水處理膜技術的應用優勢，改善水環境。
水處理膜技術是指利用生物膜的物質分離作用，將水中的雜質去除，實現淨化處理的目的。不同類型的生物膜在水處理方面的功能不同，如：雙極膜用於含氟廢液的處理、納濾膜用於海水淡化等。因此，膜技術在水處理領域有良好的發展前景，對發展現狀及趨勢的分析，可以促進水處理膜技術的發展。
1 水處理膜技術發展現狀
1.1 國外水處理膜技術
水處理膜技術由發達國家傳入我國，在技術發展方面更具優勢。如美國科氏公司形成的膜產品鏈，可生產精度及種類不一的水處理膜;陶氏化學公司在發展超濾膜和反滲透膜的同時，研發複合膜，表現出能耗低、膜使用壽命長等優勢，為水處理提供豐富原材料;美國海德能公司是世界最大的卷式反滲透膜生產商，生產的卷式反滲透膜日處理純淨水可達19億t;日本東麗集團生產的超濾膜具備較強的抗汙染能力，可避免水處理中堵塞問題的出現;美國GE公司經過多年技術研發，在水處理膜方面有成熟的工藝技術，特別是液體零排放技術，在膜製備領域佔比高達90%;荷蘭、奧地利等國的膜技術公司也紛紛開展技術研究，提出七孔超濾膜技術、膜生物反應器技術等創新技術產品，進一步優化水處理工程效果。
1.2 國內水處理膜技術
雖然我國研發水處理膜技術的時間較短，但是仍舊取得了較為理想的成果。如上海和北京等膜生產企業，研發了多種新型水處理膜，如平板膜、複合反滲透膜及中空纖維膜等。在水處理場景增多，水汙染治理標準升級的趨勢下，水處理膜技術在水處理領域有良好的發展前景，技術需求增多，需要受到行業工作者的重視。同時，我國膜生產企業在膜製備和膜應用方面有所突破：
在膜製備中，時代沃頓創新膜製造工藝，研發了抗氧化性及抗汙染性較強的反滲透膜，在無菌飲用水以及藥品生產領域應用廣泛，解決了傳統反滲透膜存在的汙染問題;某膜生產企業將PVC合金作為中空纖維膜的製造材料，配合熱致相分離法，增強中空纖維膜的生產效益;山東某研究設計院利用膜生物反應器技術，研發了中控平板式陶瓷膜，該膜具有強度大、穩定性高及可再生使用等優勢，改善了傳統平板膜或中空纖維膜存在的應用問題。
在膜應用中，應用場景包括海水淡化、純水製備、工業廢水處理、生活汙水處理等，不同應用場景對水處理的要求有所差異，膜生產企業需對水處理膜的性能進行優化，使其更符合水處理要求。目前常見的膜應用技術為集成膜分類技術，包括雙膜法、全膜法等。某膜生產企業引進雙膜法及全膜法，或者將膜材料和其他水處理設備配合使用，如膜生物反應器等，可以提升水處理膜的應用效果。其中，雙膜法是指同時應用反滲透膜與超濾膜、微濾膜，可實現深度脫鹽，提高進水水質，在工業廢水處理及汙水回用的應用廣泛;全膜法是指配合應用兩種以上的水處理膜，可強化汙染物去除效果，提高水回收率，在超純水製備中應用廣泛;膜生物反應器是指將水處理膜和傳統水處理工藝配合使用，可降低水處理工藝的能耗，提高出水水質。
1.3 水處理膜技術不足
雖然我國水處理膜技術取得一定成就，但和世界領先水平仍舊存在一定差距，在水處理膜的生產規模和種類等方面，國外大型高端膜企業更具優勢。細化來說，我國水處理膜技術的不足體現在以下兩方面：一方面，我國水處理工程中汙水廢水水質複雜，膜企業提供的水處理膜針對性較強，適用性不足，且使用效果不穩定，膜使用壽命短，長期使用後，處理效果降低，加大水處理成本;另一方面，汙水與廢水中的微生物及顆粒物會對膜造成堵塞，引發膜汙染現象，加大膜對清理的需求，降低膜的處理效果。
2 水處理膜技術發展趨勢
在水處理膜技術發展中，憑藉有機物去除效率高、操作便捷和容積負荷低等優勢，用於城市工業廢水、生活汙水的處理。在未來的發展中，膜生產企業需注重技術創新，拓展水處理膜的應用。
2.1 創新水處理膜生產工藝
在水處理膜技術應用中，處理效果的關鍵在於膜材料。在未來的發展中，企業需創新水處理膜生產工藝，在保障水處理膜功能的前提下，增強水處理膜的性能，延長水處理膜的使用壽命，降低生產能耗，實現環保綠色生產。以熱致相分離法為例，膜生產企業在聚偏氟乙烯中空纖維超濾膜製作中，應用熱致相分離法，通過高速的熱交換，提升高分子溶液的分相效率，可避免膜液參與凝膠化，提升生物膜的孔隙率，使水處理膜的性能更優異。同時，膜生產企業需將技術研發方向集中於納濾膜（如納濾級陶瓷膜或者納濾級石英膜等）、超濾膜、抗油疏水膜等，豐富水處理膜的種類，為不同領域的水處理提供性能相符的膜材料，增強水處理的效益。
2.2 提升水處理膜性能
在未來的水處理膜技術應用中，水處理膜性能優化是必然發展趨勢，可提升水處理質量。結合當前的水處理膜應用，性能提升方向如下：第一，抗汙染性能，水處理膜應用時，普遍存在汙染物堵塞問題，影響其滲漏效果，膜生產企業需增強水處理膜的抗微生物繁殖能力，保障水處理效果;第二，膜通量，該性能與水處理膜的處理效率聯繫密切，還會影響水處理膜的使用壽命，可通過孔徑有效分布率、理化穩定性的提升，加大膜通量;第三，機械強度，部分水處理場景的條件較為惡劣，如高壓、高溫或者重物拉伸等，膜生產企業需增強水處理膜的機械強度，使其適用於多種惡劣應用場景;第四，適應性，膜生產企業需結合水處理膜的應用場景，研發適用性強水處理膜，使水處理膜適應多種處理工況，降低水處理工程中的預處理要求，節約工程成本。同時，研究機構及膜生產企業可將工作重點放在複合膜中，將多種性能集於一體。
2.3 拓展水處理膜的應用
水處理膜生產及性能優化的目的在於提升水處理效果，拓展水處理膜的應用是未來的發展重點，膜生產企業及研發機構需提升水處理膜的實踐效益，針對不同的水處理場景，研發適用的水處理膜，提升水處理水平。比如，針對水處理中的鹽和重金屬雜質，可研發微濾膜;針對水處理中的酸性/鹼性液體，可研發耐高濃度酸鹼的生物膜;針對高溫水處理，可研發耐高溫的生物膜;針對水處理中的有機物雜質，可研發超濾膜;針對含油廢水的處理，可研發反滲透膜等[1]。同時，水處理人員可配合應用多種水處理膜，將生物法與膜法配合使用，整合水處理膜的性能，增強水處理效果，降低膜法水處理的能源損耗，實現水處理中的資源最大化利用。
3 結論
綜上所述，隨著水處理膜技術的發展，水處理的效果有很大提升，相關專家需加強水處理膜技術的研發。通過本文的分析可知，在未來的水處理膜技術發展中，相關人員需創新水處理膜生產工藝、提升水處理膜性能，拓展水處理膜的應用，提升水處理效果及質量，促進水資源的最大化利用。
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