膜分離技術一直以來是污水處理領域發展最迅速、應用最廣泛的技術之一，通過膜的隔離作用，可實現污水凈化、海水淡化和飲用水純化等。其基本原理是在外力作用下，以反滲透的方式對水分子進行分離，而膠體、顆粒、污染物不能透過分離膜，從而達到提高水質的目的。與傳統的生化工藝相比，膜分離技術具有處理效率高，占地面積小、投資少、能耗低、操作維護簡便等優勢，是水處理市場旗艦般的技術工藝。

　　1 膜技術的種類及特點

　　膜材料是指天然或經人工制備的具有選擇透過性能的薄膜，主要用于對多組分液體或氣體進行分離、分級、提純或富集。根據膜過濾孔徑，可劃分為微濾膜、超濾膜、納濾膜和反滲透膜。反滲透成為海水淡化、超純水制備的優先技術;納濾也稱為低壓反滲透，常用于水的軟化;超濾和微濾屬于低壓膜處理。根據膜形狀，可劃分為平板膜、管式膜、卷式膜和中空纖維膜。中空纖維膜在水處理應用領域使用廣泛;管式膜則可用于高固相含量、垃圾滲濾液等液體分離;平板膜近年在水處理應用中異軍突起，如應用于膜生物反應器(MBR)。

　　根據膜材質劃分，分為無機膜和有機膜。有機膜一般由高分子材料加工制備而成，而無機膜具有耐高溫、化學性質穩定等諸多有機高分子膜材料所不具備的性能，擁有廣闊的應用前景。

　　2 新型膜技術的特點及優勢

　　近年來，在污水處理領域平板陶瓷膜異軍突起，本文將重點介紹該新型膜處理技術。

　　2.1 平板陶瓷膜的技術特點

　　在污水處理應用領域，平板陶瓷膜具有化學穩定性好、耐酸堿、耐高溫、抗微生物能力強、分離精度高、機械強度高、易再生、使用壽命長等有機膜無法比擬的優勢，其技術參數見表 1。尤其將其應用于MBR 工藝，在村鎮污水治理、傳統工藝升級改造、廢水再生、應急飲水方面得到廣泛應用。

　　2.2 平板陶瓷膜的技術優勢

　　(1)溫度適用范圍廣：在正常條件下，陶瓷膜組件和膜裝置可以在 800℃以下的工作環境中穩定使用，因此陶瓷膜更適用于高溫高粘度的特殊廢水。一些不適合化學清洗的液體可以進行蒸汽滅菌。

　　(2)化學穩定性好 ：在處理強酸強堿物料時，化學穩定性優良尤為重要，陶瓷膜耐有機溶劑的侵蝕，且抗微生物降解能

　　力強，清洗可直接使用熱堿或酸，并且能夠在此類高溫環境中穩定使用。

　　(3)力學性能優良：陶瓷膜的耐受力一般在 3MPa 左右，一般水處理壓力下不變形，且耐高速沖刷、摩擦，便于反沖洗，故對物料的前處理要求較低，對高含固量、高黏度、含硬性顆粒的復雜流體物料的分離效果更佳。

　　(4)耐污染能力強：由于無機材料具有較強極性，故平板陶瓷膜在處理含有油類、蛋白等非極性污染物時，對膜表面與膜孔內部的粘附作用較小，從而陶瓷膜流量衰減速度慢，當堵塞程度較高時流量值也不會太低。具體聯系污水寶或參見http://m.dongaorq.cn更多相關技術文檔。

　　(5)使用周期長：陶瓷膜元件使用壽命長達有機高分子膜的 3~5 倍，因此后期更換與維護成本與有機膜相比大大降低。

　　3 膜技術在污水處理中的應用

　　隨著平板陶瓷膜技術的認可和接受，工程應用案例不斷增加，從而使平板陶瓷膜得到了快速發展。但陶瓷膜技術在我國的發展歷程相對較短，以陶瓷膜為核心的膜分離工藝在國內的應用還不普遍，尤其在污水處理領域，更鮮有報道。水處理作為平板陶瓷膜的一個重要應用領域，目前技術已相對成熟且占比較低，未來在水處理市場的份額有望提升。以膜生物反應器 MBR 為例，MBR 平板陶瓷膜的運行參數見表 2。

　　3.1 北京某村鎮污水處理項目利用平板陶瓷膜分離技術

　　平板陶瓷膜分離技術應用于北京某村鎮污水處理項目，該項目地處北京郊區，處理規模 100t/d，主要收集處理周邊幾個行政村的生活污水，處理工藝采用“AO+ 平板陶瓷膜 MBR 生物反應器”工藝，主要設備包括格柵、調節池、平板陶瓷膜 MBR生物反應器及配套管線。

　　本項目進出水水質指標如表 3，出水水質符合北京市地標《水污染物綜合排放標準》(DB11-307-2013)新建污水處理站排放限值標準中 A 排放限值。經第三方監測數據統計，本項目污水處理出水年平均值 CODCr 18.95 mg/L、SS 4.62mg/L、 NH3-N 1.04mg/L、BOD5 3.51mg/L、TP 0.27m/L、TN6.96 mg/L，系統出水水質完全符合排放標準要求。

　　3.2 河北某提標改造污水處理項目利用平板陶瓷膜分離技術

　　河北某污水處理廠升級改造工程應用平板陶瓷膜分離技術，該項目占地 20000m2，處理規模為 2 萬t/d，主要收集處理某園區工業廢水和生活污水。污水處理廠升級改造工程項目主要對原有污水系統進行升級改造，采用“A2O+ 平板陶瓷膜”，主要設備包括格柵、沉砂池、厭氧池、缺氧池、好氧池及配套泵、閥門、管線、電氣設備等。

　　本項目進出水水質指標如表 4，污水處理廠采用新型納米陶瓷膜污水處理技術處理后水質指標達到《城鎮污水處理廠污染物排放標準(》GB18918-2002)一級 A 標準。經第三方監測數據統計，本項目污水處理出水年平均值CODCr 20.15mg/L、SS7.33mg/L、NH3-N 1.54mg/L、BOD5 3.44mg/L、TP 0.33m/L、TN 7.46mg/L，系統出水水質完全符合排放標準要求。

　　4 展望

　　平板陶瓷膜在污水處理領域的應用才剛剛起步，繼續提升平板陶瓷膜的優勢，勢必大有前途，未來陶瓷膜在污水處理領域的發展還包括：①陶瓷膜與先進的污水處理技術耦合，開發先進的陶瓷膜污水處理技術 ;②積極開拓陶瓷膜在海水淡化、高鹽廢水、含油污水處理及飲用水處理等方面的應用;③大力開發陶瓷膜集成化、標準化污水處理系統，推廣陶瓷膜污水處理的應用。(來源：衢州市清泰環境工程有限公司)