膜法水处理有哪些方面的应用？

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  在解决水资源缺乏的问题上，膜分离过程起到了非常重要的作用。在废水或污水排放之前，膜分离过程可以用于废水或污水处理；在废水进入污水系统之前，膜分离过程可以用于回收工业上有用的物质；当然膜分离过程也可以用于生产饮用水。在生产饮用水方面，使用膜，人们可以利用大量的海水资源，这在以前因技术或经济原因而无法实现。此外，在水与废水循环回用方面，膜的特殊作用显得十分重要，尤其在水供应缺乏的地区。

  1)海水和苦咸水脱盐

  在干旱的中东地区，据称拥有世界上2/3的脱盐水生产能力，经脱盐的海水及地下苦咸水己成为当地主要的水资源。大约1970年以前，蒸馏法是主要的脱盐方法；直到1970年以后，反渗透和电渗析（ED)技术的改进导致膜技术应用显著增加。在1988年，中东地区有1742家反渗透水处理厂，在当时世界上3527家脱盐水处理厂中占49. 4% ；电渗析水处理厂有564家，占总脱盐厂的16% 。根据生产能力，反渗透和电渗析分别约占世界总生产能力的23%和5%。当时最大的反渗透水处理厂建在巴林，两套脱除高浓度苦咸水装置的生产能力分别为45420mVd和56000mVd。对于海水和苦咸水脱盐而言，超滤和微滤是有效的预处理技术。上面这些数字清楚地表明了膜分离技术日益增加的竞争力，其主要原因是在最近的20年内膜分离技术的费用大幅度下降，特别是反渗透膜的费用下降更快。

  在远离水供应的干旱地区，人们主要依赖地下水。不幸的是，干旱地区的地下水常含有高含量的矿物质，因而不适用于人体。

  总溶固体浓度（TDM)过高使水产生异味，影响着人们的消化系统，并且由于设备的腐蚀或结垢带来了经济损失。世界卫生组织限定饮用水中TDS的最高含量为1000mg/L。通过对苦咸水的脱盐处理，可缓解此类地区水供应问题，有利于当地人、畜用水。苦咸水脱盐厂应该是易于操作和维修的，而太阳能蒸馏法用于苦咸水淡化的应用面不广，这是由于相对高的投资费用、生产少量水需要的占地面积大以及缺乏可长期暴露于阳光的材料。反渗透和电渗析是可行的方法，虽然与传统方法处理苦咸水相比，反渗透和电渗析脱盐的费用仍相对较高，但是对于长途运水的地区来说，仍是行之有效的经济方法。

  由于饮用水标准的提高和高质量水的缺乏，美国佛罗里达州已经推广使用膜技术来进行饮用水处理。因为缺乏饮用水的水源，美国佛罗里达州的市政当局已批准使用硬度（钙和镁）含量高和天然有机物浓度高的地表水，然而天然有机物与氯反应产生极高浓度的THML。由于上述原因，佛罗里达州也成为美国应用纳滤膜或软化膜的先驱者，这些纳滤膜能除去大量的天然有机物和二价离子（如钙）。纳滤膜操作压力低于反渗透膜，因而纳滤膜处理费用更低。

  2)废水回用和循环

  工业回用以及工业用水循环再利用，已成为拓展现有水供应的有效方法。这些应用给膜技术公司提供了许多机遇。在大规模膜技术应用中，反渗透已用在美国加利福尼亚州奥兰治区的21世纪水厂，并作为经过地下水渗透间接回收市政污水系统的一部分。

  用污水生产高质量饮用水的技术也有各种中试规模和示范性的水处理工厂，其中最有名的工厂设在美国科罗拉多州的丹佛，在其处理系统中有反渗透装置，用来减少总溶固体和有机污染物。然而在丹佛和奥兰治区水厂，反渗透装置仅对高质量的污水进行处理。因此，需要反渗透预处理系统提供给反渗透系统高质量的污水，当然预处理不能控制回收水的质量。

  工业用水的循环不仅是拓展水供应的有效方法，而且也限制TL污染物的排放以及回收有用物质。目前，工业发达国家将它们的管理精力从污水排放控制转移到减少污水源头，这样更引起人们对膜分离技术应用于资源回收和污染防治的极大关注。