許向陽(yáng)

身份證號(hào) 320421196807033918

膜分離技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用研究

許向陽(yáng)

身份證號(hào) 320421196807033918

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與科技水平的提高，我國(guó)膜分離技術(shù)取得了很大的進(jìn)步，并在很多領(lǐng)域得到了應(yīng)用。筆者首先針對(duì)此技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹，包括技術(shù)特點(diǎn)、和傳統(tǒng)過(guò)濾技術(shù)的差異性以及和環(huán)境保護(hù)工作的關(guān)聯(lián)性，然后就膜分離技術(shù)在環(huán)境工程中的主要應(yīng)用進(jìn)行了系統(tǒng)性的分析，以備相關(guān)人士參考。

環(huán)境工程；膜分離技術(shù)；環(huán)境保護(hù)

1 引言

隨著工業(yè)的發(fā)展與環(huán)境問(wèn)題的日趨嚴(yán)重，人們賴以生存的環(huán)境變得越來(lái)越差，污染排放問(wèn)題目前已經(jīng)吸引力社會(huì)各界的關(guān)注，但是怎樣選取最佳措施進(jìn)行水資源的回收利用和處理始終都是環(huán)境工程的首要任務(wù)。

2 膜分離技術(shù)的簡(jiǎn)要介紹

2.1 技術(shù)特點(diǎn)

膜分離技術(shù)的突出性特點(diǎn)之一就是能耗低，這一特點(diǎn)能夠有效應(yīng)對(duì)我國(guó)能源緊缺的生產(chǎn)條件問(wèn)題。第二大特點(diǎn)就是常溫條件下使用膜分離技術(shù)針對(duì)熱敏感物質(zhì)的分離有著令人滿意的效果。第三大特點(diǎn)就是相關(guān)物質(zhì)在其發(fā)生反映的時(shí)候相關(guān)屬性具有固定性，污染量少，比較適用于廢水處理工作。第四大特點(diǎn)就是技術(shù)的應(yīng)用設(shè)備簡(jiǎn)單好找、操作與日常保養(yǎng)與維修工作相對(duì)簡(jiǎn)單，是被適用范圍較廣。第五大特點(diǎn)就是相關(guān)設(shè)備一旦開(kāi)始運(yùn)行，其后續(xù)的管理工作具有很大的簡(jiǎn)單性，對(duì)我國(guó)膜分離技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展有著很大的積極影響。

2.2 和傳統(tǒng)過(guò)濾技術(shù)的差異性

常規(guī)條件下，以往過(guò)濾工作大多都是通過(guò)物理分離手段進(jìn)行，這種方式的不足之處在于需要的設(shè)備較多，操作程序也比較復(fù)雜。膜分離技術(shù)基本以混合物的物理特性來(lái)依托而完成分離操作，同時(shí)還可以各種速度進(jìn)行混合物的分離。不但無(wú)需化學(xué)反應(yīng)環(huán)境，同時(shí)還有低能耗的分離特點(diǎn)，操作簡(jiǎn)單，污染程度小[1]。

2.3 與環(huán)境保護(hù)間的關(guān)聯(lián)性

膜分離技術(shù)與環(huán)境保護(hù)工作之間具有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。具體表現(xiàn)為：以外力與通過(guò)化學(xué)位差充當(dāng)動(dòng)力來(lái)源，利用天然膜、合成膜以及多分組溶劑等來(lái)進(jìn)行膜的分離。如果分離目標(biāo)的狀態(tài)為固態(tài)或者氣態(tài)，那么就可以選用針對(duì)性膜分離技術(shù)來(lái)完成，從而保證其排放標(biāo)準(zhǔn)能夠滿足環(huán)保要求，這對(duì)于保護(hù)環(huán)境工作來(lái)講具有特別重要的意義。

3 膜分離技術(shù)在環(huán)境工程中的主要應(yīng)用

3.1 微濾(MF)

微濾這一技術(shù)的運(yùn)行原理實(shí)際上就是通過(guò)篩網(wǎng)作用進(jìn)行物質(zhì)的過(guò)濾，具體來(lái)講就是借助靜壓的推動(dòng)作用將體積小于膜孔的粒子、細(xì)菌以及膠體通過(guò)濾膜，而把那些體積較大的粒子、細(xì)菌以及膠體阻留與膜層上，從而完成粒子間的分離。微濾技術(shù)的突出性優(yōu)勢(shì)在于對(duì)水質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng)、操作壓力及占地面積小，具有很強(qiáng)的經(jīng)濟(jì)性，因此得到了廣泛的應(yīng)用，可以代替原來(lái)常規(guī)的澄清過(guò)濾和二沉池。微濾技術(shù)還可以在波動(dòng)較大的水質(zhì)條件下進(jìn)行連續(xù)性運(yùn)轉(zhuǎn)，所以，很多化工企業(yè)都將其應(yīng)用于廢水的預(yù)處理當(dāng)工作中，以控制和減少?gòu)U水中的雜質(zhì)的濁度，從后續(xù)一系列水處理工作提供了很大的便利。這種過(guò)濾技術(shù)具體可分為死端過(guò)濾和全量過(guò)濾，前者的優(yōu)勢(shì)在于能耗低而產(chǎn)出相對(duì)較高，劣勢(shì)在于濾餅層會(huì)因?yàn)檫^(guò)濾時(shí)間的增加而慢慢變厚，致使溶液的透過(guò)性逐漸減弱，因此怎樣進(jìn)行濾餅的清理與溶液通量的恢復(fù)是目前亟待解決的問(wèn)題[2]。

3.2 超濾(UF)

超濾技術(shù)的動(dòng)力來(lái)源是壓力驅(qū)動(dòng)膜，它實(shí)際上是一種篩分過(guò)程。這一技術(shù)的分離目標(biāo)主要是液體中的固體顆粒物以及懸浮物等大分子物質(zhì)，由于超濾技術(shù)在廢水再生工程中的廣泛應(yīng)用為企業(yè)贏得了相當(dāng)可觀的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也為環(huán)保工作帶來(lái)了很大的便利。然而這種技術(shù)的目前還無(wú)法很好的應(yīng)用于大范圍的工作中，這是由于超濾膜的耐用實(shí)效性較低，而新膜的的替換則需要很高的費(fèi)用。同時(shí)膜通量較低，因此在技術(shù)人員的研發(fā)工作中需要開(kāi)發(fā)經(jīng)久耐用、膜通量大、價(jià)格低廉的高質(zhì)量高技術(shù)的超濾膜，從而更好的起到環(huán)保作用。

3.3 反滲透(RO)

反滲透膜針對(duì)污染物的選擇性相比其他技術(shù)較低，基本上可以適用于所有種類的污染物，同時(shí)還具有很好的過(guò)濾效果，因此被廣泛應(yīng)用于飲用水的過(guò)濾工作中。此外反滲透膜對(duì)于城市污染、工業(yè)廢水以及垃圾滲透液的處理也具有獨(dú)特的效用。此項(xiàng)技術(shù)的劣勢(shì)在于膜污染與濃差極化[3-4]。

3.4 納濾技術(shù)

此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)際上是一種壓力驅(qū)動(dòng)的過(guò)程，有著很強(qiáng)的離子選擇能力，可以將水體中超95%的二價(jià)離子進(jìn)行清除，同時(shí)還能夠把硝酸鹽和低分子有機(jī)物以及農(nóng)藥等成分全面清除。與反滲透技術(shù)相比而言，納濾技術(shù)的操作需要的資金支持并不是很高。但是由于納濾技術(shù)針對(duì)水質(zhì)有著較高要求，所以一定要進(jìn)行復(fù)雜的預(yù)處理工作。

3.5 集成膜技術(shù)

此種技術(shù)汲取了膜技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和傳統(tǒng)工藝精髓，這種集成方式可以針對(duì)單項(xiàng)膜技術(shù)與傳統(tǒng)工藝技術(shù)自身的劣勢(shì)進(jìn)行全面性的彌補(bǔ)，并且在很大程度上降低了生產(chǎn)成本的投入。通過(guò)集成膜技術(shù)的應(yīng)用能夠應(yīng)用生物發(fā)酵作用來(lái)制取無(wú)水乙醇，這時(shí)需要把膜反應(yīng)器、蒸餾和滲透汽化等方法進(jìn)行組合集成。采用集成膜技術(shù)不但能夠高效的進(jìn)行污染物的去除，而且能夠把各種污染物變?yōu)榭梢岳玫奈镔|(zhì)，這樣就能有效的減少環(huán)境的污染[5]。

3.6 液膜（LM）

此項(xiàng)技術(shù)是膜分離技術(shù)整體中的一個(gè)比較重要的環(huán)節(jié)，通過(guò)液膜分離技術(shù)可以利用懸浮于液體的乳液顆粒，通過(guò)具有選擇性的滲透或者是化學(xué)反應(yīng)來(lái)對(duì)所要分離的物質(zhì)進(jìn)行萃取或是吸附。液膜技術(shù)的應(yīng)用雖然需要一定的化學(xué)反應(yīng)環(huán)境，但是并未產(chǎn)生環(huán)境污染，同時(shí)操作起來(lái)具有很強(qiáng)的便利性，針對(duì)廢水的回收和利用具有很大的應(yīng)用意義。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著工業(yè)的發(fā)展與環(huán)境問(wèn)題的日趨嚴(yán)重，人們賴以生存的環(huán)境變得越來(lái)越差，污染排放問(wèn)題目前已經(jīng)吸引力社會(huì)各界的關(guān)注，但是怎樣選取最佳措施進(jìn)行水資源的回收利用和處理始終都是環(huán)境工程的首要任務(wù)。膜分離技術(shù)的應(yīng)用可以高廢水處理有效率，同時(shí)還可以全面提高環(huán)境質(zhì)量，具有很大的應(yīng)用價(jià)值。

[1]李鋼,沈文濤.膜分離技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用分析[J].智能城市,2017(4):214.

[2]王翦.膜分離技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].農(nóng)村經(jīng)濟(jì)與科技,2017(2):7+10.

[3]陳思賢,曹娟.膜分離技術(shù)在水處理環(huán)境工程中的應(yīng)用[J].河南科技,2014(16):18.

[4]華玲.淺析膜分離技術(shù)在水處理環(huán)境工程中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)業(yè)家,2013(14):167+169.

[5]高菊華.膜分離技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用[J].化工管理,2016(29):210.

10.16767/j.cnki.10-1213/tu.2017.12.020