聶婭玲(東華工程科技股份有限公司,安徽 合肥 230024)
工業(yè)水處理中膜分離技術的應用研究
聶婭玲(東華工程科技股份有限公司,安徽 合肥 230024)
隨著科學技術的不斷進步,膜分離技術的水平越來越高,在分離科學中也占據(jù)著越來越重要的位置。在工業(yè)社會中,膜分離技術主要被應用于廢水的處理環(huán)節(jié),用于將排放的廢水進行過濾,從而收集廢水中有用的物質,提高廢水的利用程度,并減小工業(yè)用水的污染程度,對工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。本文根據(jù)當代工業(yè)水處理環(huán)節(jié)中膜分離技術的發(fā)展現(xiàn)狀,研究了技術中存在的問題,并提出了相應的解決方法。
工業(yè)用水;膜分離技術;工業(yè)水處理
膜分離作為一種高效節(jié)能的新型分離技術,越來越受到了人們的關注和使用,在多個工業(yè)和輕工業(yè)的領域發(fā)揮著舉足輕重的作用。最初的膜分離技術是由于人們對海水淡化的需求而產生的,然后逐步的得到了多個領域研究者的重視,發(fā)展出了高效的膜分離技術。膜分離技術發(fā)展至今,陸續(xù)的融入了越來越多的科學手段,但與當代工業(yè)發(fā)展的需求相比,還有著許多的缺點和不足,督促著當代膜分離技術的研究者去研究出更多性能的半透膜,并提高膜分離相關的技術水平,更好的對工業(yè)污水進行優(yōu)質的處理。
1.1 膜分離中半透膜技術應用差
膜分離技術主要是根據(jù)半透膜的選擇透過性,來將混合物進行物質的分離,從而達到回收物質進行循環(huán)利用的目的。然而,當前我國膜分離技術在研究中,還有著半透膜技術應用差的問題,影響工業(yè)應用中水處理的質量和效率。由于技術水平的限制,當前研究出的半透膜種類較少,相關的性能單一,無機膜中只有微濾和超濾級別的膜,盡管在應用上比較廣泛,但也制約了膜分離技術在更多工業(yè)領域中的開發(fā)和使用。并且膜技術水平的不足,導致半透膜在工業(yè)污水處理中抗污染的性能差,極易導致半透膜在過濾中發(fā)生膜孔堵塞,降低半透膜的分離能力,造成半透膜的損壞,影響水處理工作的順利進行。同時,技術水平是膜分離科學長遠發(fā)展的基礎,一旦技術水平落后,會影響半透膜的使用性能和使用壽命,增加工業(yè)生產的投入成本,影響企業(yè)的經濟效益和生態(tài)效益。
1.2 膜分離中反滲透技術水平低
反滲透技術是膜分離技術中的重點,在近幾十年中得到了飛速的發(fā)展,并在工業(yè)領域的方方面面都得到了合理的應用,然而,就當前反滲透技術的發(fā)展水平來看,還有著上升的空間。反滲透技術在工業(yè)污水處理的工作中有著高效、節(jié)能的優(yōu)點,但技術水平的問題,導致滲透過程中易發(fā)生濃差極化的現(xiàn)象,從而使污水向相反的方向滲透,阻礙滲透的效果,并且反滲透過程需要裝置向滲透膜加壓,來濃縮處理污水,而裝置的技術含量低,易在滲透過程,影響滲透膜的濃縮效率。同時,我國的反滲透技術與國際相比,技術水平還存在差距,導致滲透膜和滲透裝置需要進口,增加了污水處理的成本,并且反滲透過程中需要專業(yè)的技術人員進行操作,相應的滲透膜也需要后續(xù)的處理。因此,推動反滲透技術水平的發(fā)展迫在眉睫。
1.3 膜分離中過濾分離技術落后
膜分離技術根據(jù)膜孔徑的不同,將膜分為微濾膜、超濾膜、納濾膜,三種膜分離技術用來分離、提純和澄清不同分子大小的物質,在工業(yè)生產中應用廣泛。然而,當前的超濾、微濾和納濾膜系統(tǒng)還存在著技術落后的問題,影響工業(yè)水處理過程的效率。在工業(yè)生產中,污水中的成分和濃度不同,而過濾分離技術的水平問題,將會導致不同的污水處理標準下,水質中殘留物的濃度和質量不達標,給工業(yè)污水處理工作帶來困難,并且工業(yè)廢水中有部分有用的物質,通過三種過濾分離技術來陸續(xù)進行回收,一旦技術不過關,將導致物質的截留率不盡人意,增加不必要的浪費,并影響整個污水處理過程的質量。微濾、超濾和納濾膜分離技術是膜分離技術中的重點,三者過濾分離技術的落后,對膜分離技術的整體發(fā)展和工業(yè)水處理的工作有著嚴重的影響。
2.1 加快膜技術的科學研究
二十一世紀是科學專利的時代,膜分離技術作為本世紀最偉大的應用技術之一,半透膜科學的研發(fā)和使用,是眾多科學領域和工業(yè)領域快速發(fā)展的基礎。當代的膜分離技術工作者務必要加快膜技術的科學研究,增加半透膜的使用性能,拓寬膜分離的應用領域。在工業(yè)生產中,污水處理一直是社會關注的重點,膜分離技術水平的提高,會增加污水處理的質量和效率,對重金屬離子、有毒物質和細菌實現(xiàn)更有效的分離,在回收有用物質的同時,降低工業(yè)用水的污染程度。并且膜科學的進步,會提高半透膜的性能,相應的增加半透膜在污水處理中的適用性及其使用壽命,減少工業(yè)對污水處理的成本投入,增加經濟效益。同時,隨著越來越多新型材料的研發(fā)和合成,膜科學的工作者務必要加大研究的力度,將更多的新型材料加入到半透膜的膜材料中,研究出具有更多選擇透過能力的半透膜,提高我國膜科學技術在國際上的競爭能力。
2.2 推動反滲透技術的發(fā)展
反滲透技術作為如今最先進、最節(jié)能、最有效的膜分離技術,在工業(yè)污水的處理中受到廣泛的應用,縱觀當代中國反滲透技術的發(fā)展現(xiàn)狀,與國際水平相比,還有成長的空間。當代的反滲透技術研究者務必要加大資金和技術的投入力度,完善反滲透過程中的技術漏洞,減少濃差極化的現(xiàn)象的發(fā)生幾率,提高滲透的效果和濃縮效率,并且優(yōu)化反滲透裝置的結構,增加技術含量,在污水處理時保證技術人員操作得當,相關的壓力指數(shù)符合滲透要求,從而提高裝置的效率和滲透膜的使用壽命。同時,加快反滲透技術的科學研發(fā),降低能耗,提高溶質的脫除率,并提高反滲透裝置的元件使用性能的和清洗效率,以保證滲透系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定的進行污水處理工作,相關的研發(fā)人員還要引進國外先進的反滲透技術和理論,結合我國工業(yè)水處理的具體情況,研發(fā)出適合工業(yè)污水處理的低價反滲透裝置,以增加工業(yè)水處理的經濟效益。
2.3 提高過濾分離技術水平
隨著膜分離技術的發(fā)展,多種分離工藝因性能差別被細分,微濾、超濾和納濾膜分離技術作為當代工業(yè)生產中應用的重點,相關的技術水平問題應該引起研究者足夠的重視。技術水平永遠是制約微濾、超濾和納濾膜系統(tǒng),分離、過濾、澄清和提純效率和質量的主要因素,相關的研究人員要加快技術的升級,提高微濾分離技術對微米級的微粒和細菌的截留率,增加微濾膜的吸附能力,保證污水中大顆粒的雜質得到高效的處理。并提高超濾分離技術濃縮和凈化的能力,加快超濾系統(tǒng)的更新?lián)Q代,增加超濾分離技術的優(yōu)勢,從而有效的對工業(yè)污水進行澄清處理,同時,納濾分離技術的前景廣闊,一旦技術得到突破,將有效的提高污水中無機鹽和小分子有機物分離的效率,并在水處理領域中發(fā)揮出巨大的作用。膜分離技術在工業(yè)水處理中的應用,減小了工業(yè)用水的污染程度,并節(jié)約了部分有用的資源,對當代中國的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義。
膜分離技術是工業(yè)社會發(fā)展中不可或缺的技術應用之一,對工業(yè)水處理工作具有著重要的意義。高科技快速發(fā)展的今天,膜分離技術的專利是工業(yè)發(fā)展的左膀右臂,對工業(yè)生產的經濟效益、社會效益和環(huán)境效益等影響巨大,因此,當代膜分離技術的研究者要加快膜技術的科學研究、推動反滲透技術的發(fā)展、完善制膜工藝的水準,并提高微濾、超濾、納濾的技術水平,發(fā)掘出膜分離技術在工業(yè)生產中更多地應用,以保證膜分離技術在工業(yè)生產中發(fā)揮出最大的價值。
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