膜分离技术一直以来是污水处理领域发展最迅速、应用最广泛的技术之一，通过膜的隔离作用，可实现污水净化、海水淡化和饮用水纯化等。其基本原理是在外力作用下，以反渗透的方式对水分子进行分离，而胶体、颗粒、污染物不能透过分离膜，从而达到提高水质的目的。与传统的生化工艺相比，膜分离技术具有处理效率高，占地面积小、投资少、能耗低、操作维护简便等优势，是水处理市场旗舰般的技术工艺。
1 膜技术的种类及特点
膜材料是指天然或经人工制备的具有选择透过性能的薄膜，主要用于对多组分液体或气体进行分离、分级、提纯或富集。根据膜过滤孔径，可划分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜。反渗透成为海水淡化、超纯水制备的优先技术;纳滤也称为低压反渗透，常用于水的软化;超滤和微滤属于低压膜处理。根据膜形状，可划分为平板膜、管式膜、卷式膜和中空纤维膜。中空纤维膜在水处理应用领域使用广泛;管式膜则可用于高固相含量、垃圾渗滤液等液体分离;平板膜近年在水处理应用中异军突起，如应用于膜生物反应器(MBR)。
根据膜材质划分，分为无机膜和有机膜。有机膜一般由高分子材料加工制备而成，而无机膜具有耐高温、化学性质稳定等诸多有机高分子膜材料所不具备的性能，拥有广阔的应用前景。
2 新型膜技术的特点及优势
近年来，在污水处理领域平板陶瓷膜异军突起，本文将重点介绍该新型膜处理技术。
2.1 平板陶瓷膜的技术特点
在污水处理应用领域，平板陶瓷膜具有化学稳定性好、耐酸碱、耐高温、抗微生物能力强、分离精度高、机械强度高、易再生、使用寿命长等有机膜无法比拟的优势，其技术参数见表 1。尤其将其应用于MBR 工艺，在村镇污水治理、传统工艺升级改造、废水再生、应急饮水方面得到广泛应用。
2.2 平板陶瓷膜的技术优势
(1)温度适用范围广：在正常条件下，陶瓷膜组件和膜装置可以在 800℃以下的工作环境中稳定使用，因此陶瓷膜更适用于高温高粘度的特殊废水。一些不适合化学清洗的液体可以进行蒸汽灭菌。
(2)化学稳定性好 ：在处理强酸强碱物料时，化学稳定性优良尤为重要，陶瓷膜耐有机溶剂的侵蚀，且抗微生物降解能
力强，清洗可直接使用热碱或酸，并且能够在此类高温环境中稳定使用。
(3)力学性能优良：陶瓷膜的耐受力一般在 3MPa 左右，一般水处理压力下不变形，且耐高速冲刷、摩擦，便于反冲洗，故对物料的前处理要求较低，对高含固量、高黏度、含硬性颗粒的复杂流体物料的分离效果更佳。
(4)耐污染能力强：由于无机材料具有较强极性，故平板陶瓷膜在处理含有油类、蛋白等非极性污染物时，对膜表面与膜孔内部的粘附作用较小，从而陶瓷膜流量衰减速度慢，当堵塞程度较高时流量值也不会太低。具体联系污水宝或参见http://www.dowater.com更多相关技术文档。
(5)使用周期长：陶瓷膜元件使用寿命长达有机高分子膜的 3~5 倍，因此后期更换与维护成本与有机膜相比大大降低。
3 膜技术在污水处理中的应用
随着平板陶瓷膜技术的认可和接受，工程应用案例不断增加，从而使平板陶瓷膜得到了快速发展。但陶瓷膜技术在我国的发展历程相对较短，以陶瓷膜为核心的膜分离工艺在国内的应用还不普遍，尤其在污水处理领域，更鲜有报道。水处理作为平板陶瓷膜的一个重要应用领域，目前技术已相对成熟且占比较低，未来在水处理市场的份额有望提升。以膜生物反应器 MBR 为例，MBR 平板陶瓷膜的运行参数见表 2。
3.1 北京某村镇污水处理项目利用平板陶瓷膜分离技术
平板陶瓷膜分离技术应用于北京某村镇污水处理项目，该项目地处北京郊区，处理规模 100t/d，主要收集处理周边几个行政村的生活污水，处理工艺采用“AO+ 平板陶瓷膜 MBR 生物反应器”工艺，主要设备包括格栅、调节池、平板陶瓷膜 MBR生物反应器及配套管线。
本项目进出水水质指标如表 3，出水水质符合北京市地标《水污染物综合排放标准》(DB11-307-2013)新建污水处理站排放限值标准中 A 排放限值。经第三方监测数据统计，本项目污水处理出水年平均值 CODCr 18.95 mg/L、SS 4.62mg/L、 NH3-N 1.04mg/L、BOD5 3.51mg/L、TP 0.27m/L、TN6.96 mg/L，系统出水水质完全符合排放标准要求。
3.2 河北某提标改造污水处理项目利用平板陶瓷膜分离技术
河北某污水处理厂升级改造工程应用平板陶瓷膜分离技术，该项目占地 20000m2，处理规模为 2 万t/d，主要收集处理某园区工业废水和生活污水。污水处理厂升级改造工程项目主要对原有污水系统进行升级改造，采用“A2O+ 平板陶瓷膜”，主要设备包括格栅、沉砂池、厌氧池、缺氧池、好氧池及配套泵、阀门、管线、电气设备等。
本项目进出水水质指标如表 4，污水处理厂采用新型纳米陶瓷膜污水处理技术处理后水质指标达到《城镇污水处理厂污染物排放标准(》GB18918-2002)一级 A 标准。经第三方监测数据统计，本项目污水处理出水年平均值CODCr 20.15mg/L、SS7.33mg/L、NH3-N 1.54mg/L、BOD5 3.44mg/L、TP 0.33m/L、TN 7.46mg/L，系统出水水质完全符合排放标准要求。
4 展望
平板陶瓷膜在污水处理领域的应用才刚刚起步，继续提升平板陶瓷膜的优势，势必大有前途，未来陶瓷膜在污水处理领域的发展还包括：①陶瓷膜与先进的污水处理技术耦合，开发先进的陶瓷膜污水处理技术 ;②积极开拓陶瓷膜在海水淡化、高盐废水、含油污水处理及饮用水处理等方面的应用;③大力开发陶瓷膜集成化、标准化污水处理系统，推广陶瓷膜污水处理的应用。(来源：衢州市清泰环境工程有限公司)
