水悟堂|浅谈膜技术和活性炭吸附技术
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今天先和大家聊一聊膜技术，膜技术是一种纯物理过程，具有节能、体积小、分离效果好、运行稳定以及无二次污染等特点，对饮用水的深度处理尤其对消毒副产物具有较好的去除效果，已被美国环保署（EnvironmentalProtectionAgency，简称EPA）推荐为水处理工艺中消毒副产物去除最佳工艺之一，得到了广泛应用。
膜技术原理示意图
膜的孔径一般为微米级，依据其孔径的不同，可将膜分为微滤膜、超滤膜、纳滤膜和反渗透膜，根据材料的不同可分为无机膜和有机膜，无机膜主要还只有微滤级别的膜，主要是陶瓷膜和金属膜。有机膜是由高分子材料做成的，如醋酸纤维素、芳香族聚酰胺、聚醚砜、聚氟聚合物等等。
陶瓷纳滤膜结构示意图
“十一五”以来，我国不断加大分离膜的研发和产业化推进力度，在开发分离膜新膜种和膜制造技术创新以及膜技术的工程应用方面走在了世界前列。2010年，国家发改委、科技部和工信部等部委将膜技术列入“十二五”重大产业技术予以专项支持。
接下来，为大家介绍一下活性炭技术。活性炭应该是大家比较熟悉的一类物质了，生活中也常常被人们用来吸附刚装修好的房间里的有毒有害气体，家用饮用水的过滤芯通常也是活性炭材料。
活性炭是用木材、煤、果壳等含碳物质在高温缺氧条件下活化制成的。活性炭材料具有非常稳定的化学性质，机械强度高，耐酸、耐碱、耐热，不溶于水与有机溶剂，可以再生使用，且制作原料易得、制作成本较低，已经广泛地应用于化工、环保、食品加工、冶金、药物精制、军事化学防护等各个领域。
活性炭应用领域
在供水水厂，活性炭吸附是应用较为广泛的一类处理工艺。它是利用活性炭的物理吸附、化学吸附、氧化、催化氧化和还原等性能去除水中污染物的水处理方法。
活性炭吸附技术可以用来去除水中色度、嗅和味，此外对于水中的各类疏水性有机物如消毒副产物及其前体物也具有比较好的处理效果。活性炭吸附技术的处理效果主要取决于活性炭的比表面积，比表面积越大，吸附能力就越强，此外被吸附物质的物化特性也会对处理效果产生影响。
与臭氧氧化技术的强氧化性原理不同，活性炭是一种多孔性介质，活性炭技术主要依靠微孔巨大的比表面积来物理吸附或化学吸附去除水中的有机污染物，从而防止有机物和后续消毒中的消毒剂发生反应生成消毒副产物，达到降低消毒副产物产生的效果。
活性炭微观结构
致谢
【本科普内容受“上海市科协科普项目（项目编号：18dz2306700）”和上海市水务海洋局“水务科普年度活动”资助】