在当前社会发展中，污水处理已经成为了比较重要的一个问题，处理效果不理想，不仅会影响各行各业的正常运行，还可能使污染物质在环境中积累，进而影响社会可持续发展。因此需要提升污水处理水平，减少污染物的排放。在污水处理过程中，膜技术是一个很有效的方法，能去除污水中的很多污染物质，提高污水处理的出水效果。

1 膜技术概述

1.1 概念

膜处理技术是一类技术的总称，其具备巨大潜力，具有较强的实用性。近几年，这项技术逐渐在 范围内得到广泛关注和应用。膜处理技术包括渗透、纳滤、超滤、微滤以及电除盐等技术，在应用这些技术时，人们不需要添加酸、碱，操作十分方便，出水水质较好，技术性能较为稳定。其核心是一种存在选择性半透性质的薄膜，即反渗透膜，施加外在压力，能够促使水溶液中存在的水分以及一些组分选择性透过，实现纯化和分离等目的。这种膜的应用，促使和水处理相关的反渗透、微滤、超滤、纳滤和电除盐等技术处理目的得以实现。当下，在我国北方和南方沿海地带，膜处理技术得到广泛应用，这不仅有助于解决缺水问题，还可以为电厂节约大量成本。

1.2 原理

膜处理技术应用过筛的方式，分离混合物中的物质，而这些混合物的质量、体积、形态等均存在不同之处，薄膜正是利用这一特征，实现分离工作。由于溶解的速度存在差异，混合物中不同化学成分可以被分解。和传统的分离技术相比，膜处理技术设备的体积较小，结构简单，操作方便。膜处理技术能够分离分子量中成百上千的物质，能够在常温条件下操作，防止出现“相”的改变，具有环保节能和低成本、低能耗的优势。

1.3 特点

（1）空间占地小。对于膜技术在污水处理厂中的有效布置，因为其体积相对比较小，不需要过多的土地空间，相关设备较为简单，能够实现设备的灵活布置，避免了场地因素的限制而影响污水处理厂的建设。另外，从对周围环境的影响来看，膜技术还表现出了较为理想的清洁性，不会对环境带来二次污染及产生其它卫生问题。

（2）净化能力强。对于膜技术在污水处理方面的实际运用，其还能够表现出较为理想的净化水平，能够针对污水进行有目的地全方位净化，如此也就能够避免任何污染成分的遗留，尤其是对于一些较为繁杂的污水资源，其能够通过多层过滤膜的设置，实现各类污染物质的彻底滤除，达到有效净化目的，避免了后续污水排出对于周围环境的污染。

（3）经济优势明显。结合膜技术在污水处理中的有效运用，其在经济方面同样也表现出了较为明显的优势，因为膜技术所用设备的运行费用比较低，部分膜工艺前期投入相对较高，但其在后续长期运行中也不需要投入过高的维修保养费用，进而也就实现了较为理想的经济运行效果，这也是该技术手段在污水处理中广泛运用的一个重要原因。

2 污水处理中膜处理技术的基本分类

2.1 微滤膜技术

该类膜技术的应用主要就是采用微孔精密过滤手段进行处理，促使其能够形成较为理想的固体微粒或者是细菌的过滤效果，实现该方面的有效净化。该处理方法主要借助于微滤膜进行设置，其能够截留0.1-1微米的颗粒，进而也就实现大分子物质的过滤净化，可以结合污水处理需求进行初步设置。在实际应用过程中，为了充分提升微滤膜应用效果，可与其它生化工艺联合使用，如AO+MBR工艺、AAO+MBR工艺，能高效的去除污水中的COD、脱氮除磷效果也比较好，由于不需要设置二沉池，投资建设也有了很大降低。

2.2 超滤膜技术

对于污水的回收利用方面，超滤膜技术是一种比较常用的方法，超滤膜的净化强度高，能够实现对于0.001-0.02微米物质的过滤，进而也就能够更好提升其净化水平。超滤膜在污水处理领域应用较多的主要有平板膜及中空纤维膜两种形式。超滤膜还具备着浓缩的效果，也能够在实际污水净化中得到利用。

2.3 反渗透技术

在污水处理过程中，借助于反渗透技术手段同样也能够表现出理想的作用价值，这种反渗透技术主要就是为了实现污水中离子以及小分子的截留，借助于水作为溶剂进行选择性渗透，实现有目的的分离净化，截留效率比较高，在当前很多污水处理厂回用中，超滤+反渗透工艺应用很多，处理效果也很理想。

2.4 全膜分离技术

全膜分离技术又被称之为三膜处理技术，使用范围较广，主要是应用在电厂大型锅炉污水处理工作中。在污水处理的过程中，通过采用全膜分离技术，与经过阴、阳床处理的原理类似，处理的效果也相仿，不仅大大提升了整个电厂的水质，也能够抑制废液的排放，防止酸碱再生现象的发生，从而提升了整个处理系统的自动化流程，减少人力资源的浪费，是现如今较为常用的电厂污水膜处理技术。

3 膜处理技术在污水处理中的应用

对于不同的行业需结合具体的实际情况，分类型选择膜处理技术对污水进行处理，这不仅能够有效地解决问题，在一定程度上还能延长膜处理设备的使用时间，进一步提高膜处理技术的效率。

3.1 膜处理技术处理生活污水

作为新型处理污水的膜处理方法，其运行方式是依据物理原理，不会对物质成分造成任何的改变，因此经膜处理后的生活污水可以达到专业部门所预想的中水回用效果，这也得到了国内外一些专业人士的认同。另外，埋设的材料不可避免地会有污水渗透液渗出，这种现象如果不能及时解决，长此以往小隐患就会发展成显性问题，影响人们的生产和生活，同时也为市政部门的工作带来负担，更为严重的是还会影响地下水水质和农作物的生长，从而影响地方的环境效益和经济效益。而膜处理技术，不仅能够解决污水渗透的问题，让过程变得简单易操作，还能够进一步提高工作效率，让周边居民生活在良好的环境中。

3.2 膜处理技术处理含油污水

众所周知，一些工业（如采油业）在生产过程中会产生大量含油污水。目前，我国的含油污水大都远远超出 规定的正常排放数值范围。这不仅让人们生活受到影响，还会给相关部门带来工作负担，因此必须通过专业处理使其达到排放的标准。传统的处理技术如隔油技术、气浮技术及生化处理技术等，由于成本较高或处理效率较低等原因，均不能达到理想的处理效果，而利用膜处理技术处理含油污水已有几十年的成功实践经验。膜处理技术不仅具备传统污水处理的效率，还能节约成本。20世纪80年代，折叠滤膜筒出现，其可以用于处理含油污水，具有较好的处理效果。随着科技的不断发展，UF和MF的中空纤维是近年来较多用于含油污水处理的膜处理介质，能将污水的油含量降到较低水平，并控制在 排放标准以内。这些新型的含油污水处理模式主要在小规模污水区域拥有良好的处理效果，在大规模污水区域还存在一些问题，因此合理选择处理技术非常重要。

3.3 膜处理技术处理印染废水

一些生产加工印染产品的行业，产生的污水往往都带有染料和盐等化学物质，难以利用传统的化学反应方法进行处理，即使利用超滤膜技术，也不能将其中的染料完全分解和消除。针对这种特殊情况，人们可以先利用传统的活性生物降解方法，然后再利用纳滤的方法进行深度处理，这样可以使污染水达到排放标准，其中90%的水都有再利用的价值。除此之外，造纸厂在日常工作期间产生的污水，也具有混杂物质多、污染严重等特点，如果在处理过程中采用先降解，再用膜处理技术中的纳滤方法，不但可以将污水中的色素杂质完全清理，而且相比传统技术中的电化学处理方法在工业污水处理中更见成效。

3.4 膜处理技术用于饮用水处理

一般情况下，水厂在日常运行过程中，为了保持水质，都采用杂质沉淀以及向水中添加一定比例的氯方法，以达到 允许的使用状态。众所周知，氯元素如果经长时间的晃动，其性状会发生明显的改变，如菌类的产生、金属管道受腐生锈等，从而影响良好水质的保持。此外，添加到水中的氯元素，可能因各种原因发生化学变化而影响水质，因此为了居民的饮用水安全，需要从专业角度对水厂水质进行优化。目前，一些发达地区应用的净水设备中多含有活性炭等优化介质，还有更具专业性的离子交换树脂和杀菌设备等，从而将污水中的杂质去除。膜处理技术，不仅让居民优化饮用水的过程变得简单易行，还能够在很大程度上提高净水设备的使用寿命，持续、稳定地提升饮用水质量。

目前，我国相关部门采用的膜过滤技术已经很好地与传统技术中的活性生物降解法结合在一起，即在传统技术的基础上升级为二级沉降池，人们称之为膜生物反应器。这种技术拥有过滤和沉降两种功能，尤其是用此技术处理的污水水质，能够达到农业生产用水的标准。在一些难度更大的污水处理过程中，人们往往都将传统方法中的过滤技术加以引用并进行再升级，从而解决工业污水的含量超标问题。对于经过二次处理的污水，如果达到 允许的排放标准，就可以将其回收并且合理分配利用。例如，其可以用作农业生产用水、地表补水等。由于我国在中水回用方面还存在诸多局限，中水往往被应用在一些小企业以及建筑工程中，为了使其发挥更大的作用，我国相关部门必须高度重视中水回用问题。

4 案例分析

某污水处理厂由当地建设局组织建设而成，该厂采用膜处理技术处理污水，该污水处理厂的建设规模为2.0万t/d，其设计出水已经达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》。2015年，该污水处理厂采用膜处理技术对某电厂污水进行处理，该电厂原水水质各项指标如下表所示：

该污水处理厂使用膜处理技术，将活性污泥法和生物膜法进行有机结合，同时使用较为独特的构筑结构，促使载体和污泥当中微生物的循环更加方便，将其体积控制在20%～30%，利用直径5～10mm的废轮胎颗粒，对其进行填充，这一载体的比面积要比国内常规载体比面积大，其弹性较高，具有较强的耐磨性以及化学稳定性。因为其密度较小，所以流动床消耗的能量不高。在相应的混合液中，微生物以及生物膜微生物将污染物质共同分解，促使BOD的处理量高达4.0～20kg/m³/d，和活性污泥处理法相比，其处理量能够达到10倍。这一套设备处理效率较高，并且结构相对紧凑。下表为该污水处理厂的污水设计参数：

采用以上方式进行污水处理，所用时间较短，占地面积不大，因为在生物反应池内，混合液中的微生物污泥以及载体表面生物膜通常可以达到8000mg/L。其处理效率较高，结构相对紧凑，使得生物反应池的占地面积仅为传统活性污泥法的1/8～1/4。

一般而言，污水处理厂无需对污水进行预处理，可以容许进水悬浮固体浓度达到5000mg/L，容许浓度则可以达到50mg/L。生物反应池内存在好氧、厌氧以及兼氧微生物，这些微生物可以分解有机物，进一步提高处理效率，同时具有较好的耐负荷冲击性能。对污水进行预处理后，人们可以使用多介质过滤器去除原有水质中的杂质，然后使用超滤装置去除污水中的有机物杂质，保障进入反渗装置中水的水蚀度。

总之，对于污水处理在未来社会中的发展而言，重点加强对于环保节能方面的关注是必不可少的重要趋势，为了促使其能够得到较好优化，不仅仅要加大资金投入力度，还需要重点加强技术创新研究，提高污水处理自动化水平，尤其是针对工业污水的处理，从而使人与环境和谐发展。