文章编号 :1007 - 8924 (2007) 04 - 0091 - 05

专题综述

动态膜分离技术研究进展

李晓波

,

胡保安

,

顾 　平

(天津大学 环境科学与工程学院 , 天津 300072)

摘 　要 : 介绍动态膜分离技术的概念 ,着重讨论影响动态膜分离性能的相关因素以及动态膜
在污水处理中的应用效果 ,指出动态膜技术具有良好的应用前景 ,但目前仍处于试验阶段 ,尚
需深入研究.
关键词 : 动态膜 ; 污水处理 ; 研究进展
中图分类号 : TQ028. 8 　　文献标识码 : A

　　膜分离技术是当今水处理领域研究的热点 ,国

内外均做了大量的研究工作

[ 1 - 5 ]

,然而 ,膜污染及

膜组件昂贵的价格是阻碍膜技术广泛应用的主要原
因. 动态膜分离技术采用大孔径材料制作膜组件 ,降
低了膜组件的造价 ;同时 ,已有研究表明 ,动态膜的
渗透性能更佳 、

抗污染能力显著提高

[ 6 - 8 ]

. 因此 ,动

态膜作为一项新型的特殊膜分离技术正越来越多地
受到国内外水处理技术研究者的关注

[ 9 - 13 ]

.

1

　动态膜分离技术

动态膜作为一种分离技术 ,包含动态膜的载体

及动态膜分离层本身. 动态膜的载体指用来承载动
态膜的大孔径材料 ,一般价格低廉 、

易得 ,常见的有

不锈钢丝网 、

普通筛网 、

工业滤布 、

筛绢等多孔材料

和一些高分子材料 ,如烧结聚氯乙烯管等. 动态膜分
离层是动态膜分离技术的主体 ,指依附于动态膜载
体之上 、

执行分离功能的滤饼层或污泥层. 它是通过

错流过滤或死端过滤的方式将某种固体或胶体微粒
沉淀在载体表面上形成的. 用于形成动态膜的粒子
种类较多 ,有粘土类矿物 、

粉状活性炭 ( PAC) 、ZrO

2

、

MnO

2

、

聚乙烯醇 ( PVA) 等 ,也可用被处理的废液中

的某种物质作为成膜物质沉淀在载体上形成动态
膜 ,如自生生物动态膜的成膜物质为污水中的活性
污泥. 目前国内外关于动态膜分离技术的研究主要

集中在影响动态膜分离性能的因素及操作参数的优

化方面.

2

　影响动态膜分离性能的因素

2. 1 　p H 的影响

p H 对 ZrO

2

动态膜和 MnO

2

动态膜的影响较为

明显 ,这是由于 MnO

2

动态膜和大多数 ZrO

2

动态膜

都是通过化学反应来生成膜粒子的.

ZrO

2

粒子的形成有两种方法 : 一种是提高含

Zr

4 +

溶液 ,如无水 ZrCl

4

的水溶液的 p H 来形成

[ 14 ]

,

另一种是将 ZrOCl

2

加入到硫酸溶液中而形成

[ 15 ]

.

Zr 的水合氧化物在不同 p H 下的特性不同 ,其粒子

大小也不同. p H 较低时所生成的粒子粒径较小 ,随
着 p H 升高 ,粒径也逐渐升高. 由于小颗粒需要更长
的时间堵塞载体的孔隙 ,所以形成动态膜所需的时
间也更长. Altman 等

[ 16 ]

的研究表明 ,动态膜的形成

时间从 p H 为 3. 5 时的 120 min 减少到 p H 为 6 时
的 45 min ; Rumyantsev 等

[ 16 ]

的研究结果则分别是

100 min 和小于 45 min. 蛋白质的截留率与 p H 的关
系不是很明显 ,p H 为 3. 5 、

5 和 6 时形成的动态膜的

截留率大于 p H 为 4 时的动态膜.

MnO

2

是 KMnO

4

的还原产物 ,其反应式为

4 KMnO

4

+ 6 HCOONa = 4MnO

2

↓+ 2 K

2

CO

3

+

3Na

2

CO

3

+ 3 H

2

O + CO

2

↑

收稿日期

: 2005 - 09 - 06 ;

修改稿收到日期

: 2006 - 01 - 17

作者简介

:

李晓波

(1970 - ) ,

男

,

河南省人

,

博士生

,

主要从事水污染治理技术的研究

.

第

27

卷 　第

4

期

膜 　科 　学 　与 　技 　术

Vol. 27

　

No. 4

2007

年

8

月

M EMBRAN E SCIENCE AND TECHNOLO GY

Aug. 2007