調査によると、膜技術は現在、廃水処理と廃水の再利用で最も広く使用されている技術であり、膜技術は水処理業界の企業にとって最初の選択肢です。
廃水処理および廃水の再利用における膜技術の広範な応用
都市下水処理および廃水の再利用では、二次処理後の高度な処理に膜プロセスがよく使用されます。 精密ろ過（MF）および限外ろ過（UF）は、従来の高度な処理で沈殿、ろ過、吸着、および滅菌を置き換えるためによく使用されます。 また、ナノろ過膜（NF）、逆浸透（RO）を使用した軟水化と脱塩のためのその他の処理。 排水の再利用で最も一般的に使用される膜バイオリアクターは、MF、UF、および活性汚泥です。
産業廃水の組成は異なり、再利用の目的も異なり、膜技術の応用も多様です。 しかし、どんな種類の廃水処理であっても、膜技術はその役割を果たすために他の技術と協力しなければなりません。 下水の組成は非常に複雑であるため、再利用の目的ごとに異なる水再利用基準と処理プロセスが必要です。 単一の水処理技術は、再利用水の水質要件を満たすことは困難です。
一般に、MFは下水中の微生物、バクテリア、卵、およびウイルスを除去でき、UFは下水中のタンパク質、フミン酸、THMを生成する特定の前駆体および色素などの高分子を除去できると考えられています。 MFおよびUF処理廃水中の溶解塩およびほとんどのイオンは、除去するのが依然として困難であり、これらの成分はRO膜を通して除去する必要があります。 二次排水は、RO処理後に飲料水の基準に達する可能性があります。 その脱塩率は90％以上に達し、水回収率は75％以上になり、CODとBODの除去率は85％以上になります。 ただし、ROはより高い圧力で動作する必要があり、コストが高くなります。 過去には、MFおよび限外ろ過膜が下水処理でより一般的に使用されていました。 近年開発されたNF膜は、200を超える相対分子量を持つ低分子イオン、二価イオン、および高原子価イオンをトラップでき、一価イオンの保持率が低いため、より低い圧力で、大きな透水性で操作できます低運用コスト。 下水処理により、すべてのウイルス、バクテリア、農薬、界面活性剤、クロロホルム前駆体を除去できます。 このような物質は、水中の塩素と反応して（滅菌中に塩素を追加するなど）、THMなどの発がん物質を形成します。 それらのほとんどは低分子有機化合物であり、従来の水処理技術とMFおよびUFでは除去が困難です。 NFは、二次排水中の溶存炭素とTHM前駆体の90％以上を除去でき、塩分の2/3、硬度5で、排水は汚染物質に関する米国の飲料水安全法1986の要件を満たしています。
荷電膜の電気透析は、電界力の作用下にある膜プロセスです。 主に電気めっき廃水中の金属イオンなどの荷電イオンの分離と再利用など、産業廃水の再利用と処理に使用されます。
液膜技術は、化学反応を使用して物質移動プロセスを促進でき、物質移動速度が速く、分離効率が高い。 フェノール含有廃水の処理にパイロット規模で適用されています。
膜分離（主にMFとUF、NFにも有用）と生物学的反応を組み合わせた膜バイオリアクター（MBR）は、排水処理で最も一般的に使用されています。 2番目の沈殿タンクは、重力で沈殿し、スラッジに分離されますが、装置がコンパクトで、排水の水質が良いという利点があります。
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