超滤膜和微滤膜在污_废_水处理中的应用研究现状及发展趋势_王静

超滤膜和微滤膜在污(废)水处理中的应用研究现状及发展趋势王静,张雨山(国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所,天津300192)[摘要]超滤膜和微滤膜的应用范围和规模正在逐年扩大,作者引用了29篇文献,概述了超滤膜和微滤膜在污(废)水处理领域的应用研究现状及其发展趋势。[关键词]超滤膜;微滤膜;污(废)水处理[中图分类号]TQ051.8+93[文献标识码]A[文章编号]1005-829X(2001)03-0004-04PresentstateoftheapplicationoftheultrafiltrationmembraneandmicrofiltrationmembranetowastewatertreatmentanditsdevelopmenttrendWANGJing,ZHANGYu-shan(TianjinResearchInstituteofSeawaterDesalinationanditsComprehensiveUtilization,NationalBureauofOceanography,Tianjin300192,China)Abstract:Theapplicationscopeandscaleoftheultrafiltrationmembraneandmicrofiltrationmembranehavebeenexpandingyearafteryear.Inthispaper,thepresentstateoftheapplicationoftheultrafiltrationmembraneandmicrofiltrationmembranetowastewatertreatmentanditsdevelopmenttrendaredescribedbriefly,recommand-ing29piecesofrefereneceliterature.Keywords:ultrafiltrationmembrane;microfiltrationmembrane;wastewatertreatment超滤和微滤都是在压差推动力作用下进行的液相分离过程,从原理上讲没有本质差别,同为筛孔分离过程。膜分离技术具有无相变、能耗低、设备简单、占地少等明显优点,从而受到普遍关注。回顾膜分离技术的发展历史,最早出现的便是超滤和微滤。1861年Schmidt首先提出超滤的概念〔1〕,经过大量研究,一些国家相继用各种高分子材料研制出了具有不同用途的超滤膜,并由美国Amicon公司首先进行了商品化生产。直到20世纪60年代以来,超滤才由一种实验规模的分离手段发展成为重要的工业单元操作技术。1918年Zsigmondy提出了商品微孔滤膜的制造方法,于1921年获得专利。1925年在德国的哥丁根(Gottingen)成立了世界上第一个微孔滤膜公司“SartoriusGmbH”,专门生产和销售微孔滤膜。第二次世界大战后,美国和英国对微孔滤膜的制造技术和应用进行了广泛的研究,这些研究对微滤技术的迅速发展起到了推动作用。目前全世界微孔滤膜的销售量,在所有合成膜中居第一位。超滤膜的截留粒子粒径为几nm到1μm,或截留相对分子质量为500～106。微孔滤膜的截留粒子粒径为0.1～10μm〔2〕。从成膜材料和制膜工艺来看,超滤膜和微滤膜没有严格的区分界限,二者在截留粒子范围内有交叉。从结构上讲,超滤膜多数为非对称膜,由一层极薄(通常仅0.1～1μm)具有一定孔径的表皮层和一层较厚(通常125μm)具有海绵状或枝状结构的多孔层组成。前者起筛分作用,后者主要起支撑作用。微滤膜多数为对称膜,其中最常见的是曲孔型,结构类似于内有相连孔隙的海绵;另外还有一种毛细管型,膜孔呈圆筒状垂直贯通膜面。也有非对称的微孔滤膜,膜孔呈截头圆锥体状贯通膜面。超滤膜和微滤膜在石油化工、电子工业、食品工业、生物工程等领域得到了广泛应用,而且应用范围和规模正在逐年扩大。本文介绍了超滤膜和微滤膜在污(废)水处理中的应用现状及其发展趋势。1在含油废水处理中的应用研究在工业生产中含油废水的来源极为广泛,如石油采出水、金属机加工废水、钢铁厂冷轧乳化液废水、石油化工生产中的含油废水等。含油废水具有易乳化、难降解等特点,一般的处理方法难以达到理—4—2001年3月第21卷第3期工业水处理IndustrialWaterTreatmentMar.,2001Vol.21No.3想的处理效果。油在水中的分散情况有游离态、乳化态和溶解态。超滤可用来除去废水中的游离态和乳化态油。1.1在金属加工废水处理中的应用在金属机加工过程中,排放的含乳化油废水量不大,但含油浓度很高,可达10000～125000mg/L,而且成分比较复杂,除含油脂外,还含表面活性剂、悬浮物及菌体等。此类废水