【精品】膜技术的研究现状和发展趋势.doc

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1、膜技术的研究现状和发展趋势我国是一个水资源短缺、水污染严重的国家°1997年，根据联合国可持续发展委员会等7个相关组织对全世界153个国家和地区所做的调査报告，我国年人均水资源量仅为2220m3,约为世界人均水平的四分之一，排名第121位，接近“用水紧张国家”，我国已经被联合国列为13个贫水国之一⑴。自建国以来，随着我国工业的迅速发展，工业用水量不断增长，工业用水量占全国用水量的比重也迅速提高。1949年，我国工业用水量仅为24亿mJ,占全国用水量的2.3%,而到1980年，全国工业用水罐达到457亿n?,占全

2、国用水量的10.3%,到2005年，工业用水最更是达到了1285.2亿mh占全国用水量的比例上升到35.9%o从1949年到2005年，工业用水量增加了53.6倍，占全国用水量的比例增加了13.3倍⑵。2008年，我国工业用水量更是达到了1397.1亿立方米叫随着城市化和工业化进程的加快，我国用水量将继续大幅度增长，我国水资源供需矛盾将更加突出。在水资源短缺的同时，我国水资源的污染情况也较为严重。特别是在工业生产方面，耗水量商，重复利用率低，污染严重已成为我国工业系统水资源利用的突出问题0习°2008年，全国废

3、水排放总量571.7亿吨，其中工业废水排放量241.7亿吨，占废水排放总量的42.3%；废水中化学需氧量排放量1320.7万吨，苴中工业废水中化学需氧量排放量457.6万吨，占化学需氧量排放总量的34.6%回。发酵、钢铁、造纸、发电、炼油等多个行业的废水产生量远远不及国际先进水平，如木薯酒精发酵行业，我国先进水平的废水产生量为35m3/kl酒精，而国际先进水平仅为25m3/kl酒精⑺。另外，我国水资源浪费情况也很严重。我国工业生产多个行业的耗水量和工业用水重复利用率均落后于国际先进水平。仍以木薯酒精发酵行业为例

4、，我国先进水平的新鲜水耗为90Vt酒精.而国际先进水平仅为35Vt酒精〔久目前我国城市工业用水重复利用率已超过了80%,但仍远远低于国际先进水平的90%以上。水资源的污染和浪费进一步加剧了工业生产和水资源紧缺Z间的矛盾。我国水处理技术相对来说总体比较落后，传统的水处理方法按照作用原理的不同可以分为物理、化学、物化、生物四大类【叭但是，随着工业的迅猛发展和经济社会对环境质呈要求的日益提高，传统处理技术的局限和不足之处日益突显。诸如加氯消毒、药剂软化、离子交换除盐等水处理的方法，都不同程度的存在消耗资源、牺牲环境、

5、顾此失彼等弊端【铁为了适应经济发展和科技进步的大坏境，水处理技术发展的方向应该是：有利于节能降耗、有利于提高水质、有利于减少污染、有利于简化操作。水处理技术和装备如何适应经济高速发展的形势、如何适应污染水源的处理、如何在处理过程中减少对环境的污染是在新形势下繁重而紧迫的任务，只有加快我国水处理技术进步和装备更新的步伐，才能摆脱当前的被动局面。在水处理领域，有研究发现，悬浮物容易引起COD的监测误差。齐文启在其主编的《环境监测实用技术》一书中指出，COD测定误差的主要来源是水样中SS的影响，当悬浮物含量是900m

6、g/L以上时，上清液COD值只占含悬浮物水样的35%,当悬浮物含量在68〜182mg/L时，占60%-80%〔叫可见，悬浮物SS对COD影响很大，且悬浮物的去除也能带走相当一部分COD,有利于COD浓度的降低。周文敏[川研究了悬浮物对主要水污染物COD总量减排监测的彫响，认为SS对COD测丘结果的误差范围多为±1230,且SS对COD在线自动监测仪稳定性影响很大，沾污、堵塞所致的停机爭故发生频率很高。可见，水中悬浮物的去除不仅有利于COD的降低，而且有利于水质测定仪器的稳定运行，因此，研究占地更小、能耗更低、操

7、作更简便的悬浮物去除装置有重要意义。膜技术被称为“21世纪的水处理技术”，在水处理中正得到日益广泛的应用，被公认为是20世纪到21世纪中期最有发展前景的技术之一。作为一种新型的分离技术，膜分离技术既能对废水进彳亍有效的净化，又能回收一些有用物质。同时具有节能、无相变、设备简单、操作方便等特点，因此在废水处理中得到了广泛的应用并显示了广阔的发展前景。目前己经成熟和不断研发岀来的微滤（MF）、超滤（UF）、纳滤（NF）、反渗透（RO）、电渗析、膜蒸饰等已不断应用于工业废水处理和循环回用、污水资源化以及海水脱盐和净化

8、等方面（,245]0膜和膜技术的发现早在1748年，AbbeNollet发现水可以口发地透过猪膀胱渗透现象，揭示了膜分离的现象。但是直到二十世纪，对膜技术的深入研究才开始蓬勃发展起来。上个世纪五十年代，合成膜技术出现长足的发展，各种合成膜纷纷出现，合成膜的研究、微孔过程等分离技术开始进入工业应用°1968年美国学者Smith等人首次用超滤膜过滤活性污泥，由此开始了超滤膜生物反应器在污水