反渗透膜、微滤膜、超滤膜、纳滤膜的区别分析（三）

 六、不同膜在水处理中应用：正渗透、反渗透、超滤、纳滤

（一）正向渗透（FO）的原理  

用只能透过溶剂而不能透过溶质分子的半透膜将溶剂和溶液隔开，溶剂分子将在渗透压的作用下自发地从溶剂侧透过膜进入溶液侧，这就是渗透现象，也即所谓的“正向渗透”。

1、正向渗透膜在水处理中的应用

（1）海水淡化  

FO用于海水淡化是其研究广泛的领域之一。早期的应用研究主要见于一些专利中，但这些研究大都不成熟，可行性不高。  

（2）工业废水处理  

早期有研究报道了FO膜用于低浓度重金属废水的处理，但由于其采用的RO（反渗透）膜污染严重，通量下降迅速，因而未得到深入开展。

（3）垃圾渗滤液处理  

美国俄勒冈州科瓦利斯市的CoffinButte垃圾填埋场每年可产生(2-4)×104 m3的垃圾渗滤液，为达到土地利用的水质标准，要将出水的TDS降到100 mg/L以下。

（二）反渗透膜技术

1、反渗透(RO)的原理  

反渗透是一种以压力为推动力的膜分离过程在使用中为产生反渗透压需用水泵给含盐水溶液或废水施加压力以克服自然渗透压及膜的阻力使水透过反渗透膜,，将水中溶解盐或污染杂质阻止在反渗透膜的另一侧。

2、反渗透膜在水处理中的应用

（1）反渗透膜在水处理方面的常规应用  

水是人们赖以生存和进行生产活动必不可少的物质条件。由于淡水资源日益缺乏，世界上反渗透水处理装置的能力已达到每天数百万吨。

（2）反渗透膜在城市污水方面的应用  目前，反渗透膜在城市污水深度处理方面的应用尤其是污水处理厂二级出水回用及中水回用等，已受到高度重视。

（3）反渗透膜在重金属废水处理方面的应用  含重金属离子废水的常规处理方法都只是一种污染转移, 即将废水中溶解的重金属转化成沉淀或更加易于处理的形式，其处置常常是进行填埋，而重金属对地下水和地表水环境造成二次污染的危害依然长期存在。  

（4）反渗透膜在含油废水方面的应用

含油废水是一种量大面广的工业废水，若直接排入水体，会在水体表层产生油膜阻碍氧气溶入水中从而致使水中缺氧、生物死亡、发出恶臭，严重污染生态环境。油3.5mg/L、总有机碳(TOC)(16 ~23) mg/L的油田采出水处理到锅炉用水水质于是处理后的水回用于电站锅炉给水。

（三）微滤和超滤膜技术

1、超滤（UF）和微滤（MF）的基本原理  

超滤和微滤都是在静压差的推动力作用下进行液相分离的过程，从原理上说并没有什么本质上的差别，同为筛孔分离过程。在既定压力作用下，当含有高分子的溶质和低分子溶质的混合溶液流过膜表面时，溶剂和小于膜孔的低分子溶质（如无机盐）透过膜，成为渗液被搜集;大于膜孔的高分子溶质（如有机胶体）则被膜截留而作为浓缩液回收。能截留分子量500以上、106以下分子的膜分离过程称为超滤;只能截留更大分子（通常被称为分散颗粒）的膜分离过程称为微滤。  

2、超滤和微滤膜的应用  

超滤、微滤技术可以有效去除颗粒状物质，包括微生物，如隐胞虫子、贾第虫、细菌和病毒。还可通过降低消毒副产物前体物的浓度和限制消毒过程中氧化剂需求量来减少消毒副产物。但对水中有机物的去除率很低，仅在百分之二十以下。超滤和微滤的使用范围比较广，能够适用于处理不同的水质量。