Page 141 - 环境工程技术的发展和应用

第二章 膜分离技术的发展与应用

径和功能的不同将 MSTs 分为 MF、UF、NF、RO 和 FO，本节将依次讨论上述五
种 MSTs 对 EPs 的去除效果和膜污染的影响。
（一）MF
MF 膜具有较大的孔径（约 0.1 ～ 5μm），主要由纤维素衍生物、陶瓷或聚
合物等制备而成，现已被广泛应用于废水处理和饮用水处理等领域。研究发现，

EPs 的分子半径通常小于 1nm，单独 MF 难以通过截留和吸附对 EPs 产生较好的
截留效果。DU等人使用单独MF工艺去除舒必利、卡马西平等六种EPs。结果表明，
MF 对这六种目标污染物的去除率仅为 4% ～ 14.2%，且在运行 72h 后跨膜压差

上升到 43kPa，造成了严重的膜污染。JANUÁRIO 等人评估了聚醚砜 MF 膜处理
单苯蓝染料的性能。研究发现，该MF膜对单苯蓝染料的截留率仅有16.96%。此外，
单苯蓝染料极易沉积在膜孔内造成膜孔堵塞，致使膜污染率达到了 99.05%。MF
与其它处理技术联用是解决上述问题的一种有效方法。王丹等人采用了混凝 –
MF 组合工艺对含锡废水进行了处理。研究表明，混凝 –MF 工艺对 Sn2+ 的去除

率为 99.97%，污染膜经物理清洗后膜通量恢复率为 92.2%，膜污染得到了极大缓
解。杜祯等人将电场和 MF 相结合对 5 种 EPs 的去除进行了研究。最终对 EPs 的
去除率可达 90% 以上。

此外，改性 MF 膜的制备也是增强 MF 性能的有效途径。GUI 等人通过粉末
冶金和化学气相沉积法制备出一种具有三维网状结构的 MF 膜，并将其用于废
水中纳米二氧化硅（SiO 2 ）的分离。结果表明，该 MF 膜对 SiO 2 的分离效率可达
99.99%，且经过循环过滤 200 次以后还能保持 99.72% 以上的分离效率。该项研
究为大规模治理纳米新兴污染物提供了重要的技术思路。MF 组合工艺及改性膜

制备是提高 MF 技术对 EPs 的去除效能并有效减缓膜污染的途径，它们在 EPs 处
理中表现出良好的应用潜能。但在投入实际工程应用前，如何优化膜改性方法及
组合工艺仍是 MF 实际应用前亟待解决的问题。

（二）UF
UF 膜孔径一般在 0.01 ～ 0.1μm 之间，其能实现不同相对分子质量的物质
分离，在废水深度处理、冶炼废水处理等领域有广泛应用。与 MF 技术类似，单
用 UF 并不能有效将痕量 EPs 从废水中去除，还极易引起膜污染。SHENG 等人
发现单独 UF 对卡马西平、吉非罗齐等 16 种药物的平均去除率仅为 29%，并且

膜污染较为严重，其原因可能是卡马西平、吉非罗齐等药物具有高的亲脂性和疏

131
131