于雪峰

摘要：膜分離技術(shù)是指在流體中的物質(zhì)在通過(guò)膜時(shí)的速率不同，進(jìn)而對(duì)各種物質(zhì)的滲透作用也不同，在外力的推動(dòng)下實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的分級(jí)、分類。膜分離技術(shù)不僅是一門新興的高科技技術(shù)，其在對(duì)環(huán)境的保護(hù)和治理中都能起到很大的作用，本文就膜分離技術(shù)進(jìn)行相關(guān)的介紹，并探究其在環(huán)境工程中的各種用途。關(guān)鍵詞：膜分離；環(huán)境工程；污染

環(huán)境的保護(hù)和治理是近幾年來(lái)一直受到社會(huì)各界人士關(guān)注的話題。眾所周知，我國(guó)的霧霾現(xiàn)象非常嚴(yán)重，對(duì)我國(guó)的大氣和其他環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重的危害。不僅是我國(guó)，全世界對(duì)環(huán)境的污染和防治采取了高度的重視。膜分離技術(shù)作為一種新興的高科技技術(shù)，其在環(huán)境工程中具有污染小、能耗低、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，在食品、藥品、環(huán)境、能源開采等方面都有廣泛的運(yùn)用。本文就膜分離技術(shù)對(duì)環(huán)境工程中起到的作用進(jìn)行探究，對(duì)膜分離技術(shù)在環(huán)境中的保護(hù)與污染的治理進(jìn)行相關(guān)闡述。

一、膜分離技術(shù)的基本內(nèi)容

1.1.膜分離技術(shù)的基本原理

膜分離技術(shù)中的“膜”是指選擇性透過(guò)膜，動(dòng)物細(xì)胞中的一部分細(xì)胞膜都是選擇性透過(guò)膜。在動(dòng)物細(xì)胞中，由于細(xì)胞內(nèi)外的液體濃度差造成細(xì)胞膜兩側(cè)之間形成的滲透壓，而相對(duì)分子質(zhì)量不同的物質(zhì)在選擇性透過(guò)膜時(shí)的速率不同，速率相近的物質(zhì)就會(huì)聚集在一起，進(jìn)而對(duì)物質(zhì)起到了提純和分離的作用。由膜分離技術(shù)提純凈化的飲用水質(zhì)量可以直接影響到人體健康，在工業(yè)廢水、城市污水等方面的治理也起到關(guān)鍵性的作用。膜分離技術(shù)的適應(yīng)性相當(dāng)強(qiáng)，可以根據(jù)自身的屬性等其他的因素采用不同的分離技術(shù)，對(duì)于各行業(yè)發(fā)展都有突出的貢獻(xiàn)。國(guó)內(nèi)外專家對(duì)于膜分離技術(shù)的評(píng)價(jià)普遍很高，認(rèn)為其為二十一世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)之一，部分專家甚至認(rèn)為膜分離技術(shù)的發(fā)展是“歷史上的第二次工業(yè)革命”。

1.2.膜分離技術(shù)的特點(diǎn)

膜分離技術(shù)在很多領(lǐng)域都具有廣泛的用途。相較于傳統(tǒng)的分離技術(shù)，膜分離技術(shù)由于不會(huì)讓相關(guān)物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)性質(zhì)的變化，換句話說(shuō)，分離物質(zhì)不會(huì)由于膜分離技術(shù)而產(chǎn)生自身屬性的變化，因此膜分離技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域都具有非常強(qiáng)的適應(yīng)性。其次，由于膜分離技術(shù)不會(huì)改變物質(zhì)的屬性，所以其造成的能源消耗較低，這是很多國(guó)家看重膜分離技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要原因。膜分離技術(shù)所需的技術(shù)設(shè)備相當(dāng)簡(jiǎn)單，在對(duì)其技術(shù)設(shè)備進(jìn)行檢修更換時(shí)會(huì)更簡(jiǎn)便且維修成本更低。另一方面，膜分離技術(shù)原理簡(jiǎn)單，不涉及物質(zhì)自身屬性的改變，屬于簡(jiǎn)單的物理反應(yīng)。在對(duì)水進(jìn)行加工處理時(shí)，其產(chǎn)出的水質(zhì)要高于其他方式產(chǎn)出的水質(zhì)，且由于其不會(huì)改變水分子之間的結(jié)構(gòu)，其分離出來(lái)的純凈水穩(wěn)定性較高，具有較長(zhǎng)的保存期。在對(duì)水污染進(jìn)行治理時(shí)，分離技術(shù)的不同會(huì)將污水內(nèi)的各種物質(zhì)都提純出來(lái)進(jìn)行處理。

二、膜分離技術(shù)對(duì)環(huán)境工程的作用

膜分離技術(shù)根據(jù)實(shí)際情況的不同會(huì)采取不同的分離方式，針對(duì)相關(guān)物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量和自身屬性等其他因素，會(huì)采用微濾、超濾、納濾、反滲透、電滲析等分離技術(shù)。其在物質(zhì)的提純凈化、污染治理等方面都起到相當(dāng)重要的作用，是預(yù)治環(huán)境污染的重要先進(jìn)技術(shù)。下面兩個(gè)例子是膜分離技術(shù)在環(huán)境工程中起到作用的實(shí)例：

2.1.膜分離技術(shù)對(duì)水的凈化作用

膜分離技術(shù)在對(duì)生活用水的凈化、對(duì)工業(yè)用水的處理、對(duì)城市廢水污水之間的治理方面具有重要作用。眾所周知，飲用水的質(zhì)量會(huì)直接影響到我們的身體健康，飲用水在進(jìn)行凈化提純之前通常含有大量的細(xì)菌、微生物、懸浮物等其他對(duì)人體有害的物質(zhì)。膜分離技術(shù)在對(duì)飲用水進(jìn)行過(guò)濾的過(guò)程中，能殺死飲用水中含有的細(xì)菌和病毒，而起反滲透操作可以做到幾乎去除飲用水內(nèi)的所有雜質(zhì)和微生物。目前膜分離技術(shù)已經(jīng)成為海水淡化工程中的一項(xiàng)重要核心技術(shù)。膜分離技術(shù)對(duì)于工業(yè)用水和城市廢水的處理原理基本相同，由于工業(yè)用水和廢水的金屬元素濃度較高，反滲透膜作為分解分子質(zhì)量較大的物質(zhì)具有較強(qiáng)的功能，常被用于處理重金屬濃度較高的工業(yè)廢水。在經(jīng)過(guò)反滲透膜處理的工業(yè)廢水中，其金屬元素濃度都能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)廢水排放水平，并且能讓濃縮液得到進(jìn)一步的處理，進(jìn)行回收，另外，納濾膜在進(jìn)行重金屬?gòu)U水處理時(shí)，可以使廢水中的90%轉(zhuǎn)化為純凈水，對(duì)工業(yè)廢水中的重金屬元素能進(jìn)行95%以上的去除。

2.2.膜分離技術(shù)對(duì)染料工業(yè)的作用

我國(guó)是世上著名的染料生產(chǎn)大國(guó)，每年的染料生產(chǎn)量達(dá)到數(shù)十萬(wàn)噸，在固體染料的生產(chǎn)過(guò)程中常常有著很低的效率。染料在溶液中的分離存在較為嚴(yán)重的問(wèn)題，染料的分離一般通過(guò)鹽析和壓濾等技術(shù)進(jìn)行操作，而鹽析過(guò)程中會(huì)使得其生產(chǎn)出來(lái)的鹽分降低溶液中染料的純度，另一方面鹽析生成的鹽分會(huì)降低染料的著色效果，且耗時(shí)長(zhǎng)，功耗大，在染料工業(yè)生產(chǎn)之后形成的廢水會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。膜分離技術(shù)在染料工業(yè)中的應(yīng)用能夠有效的解決染料工業(yè)的工作效率，并能解決傳統(tǒng)工染料生產(chǎn)作業(yè)方式造成的環(huán)境污染問(wèn)題。膜分離技術(shù)能夠代替?zhèn)鹘y(tǒng)的染料生產(chǎn)技術(shù)，一般采用納濾膜分離技術(shù)代替原有的鹽析、壓濾工藝。在用納濾膜分離技術(shù)進(jìn)行染料生產(chǎn)工業(yè)中，由于納濾膜自身具有的微孔結(jié)構(gòu)，溶液中的物質(zhì)在納濾膜進(jìn)行穿透和擴(kuò)散的過(guò)程中會(huì)受到納濾膜自身所帶電荷的電力作用。對(duì)于相對(duì)分子質(zhì)量較大的多價(jià)鹽和部分有機(jī)物有較強(qiáng)的攔截作用，納濾膜分離技術(shù)在染料生產(chǎn)中的工藝簡(jiǎn)單、效率高，且對(duì)染料工業(yè)造成的污染能進(jìn)行有效的解決。在提高染料質(zhì)量和提高廠家的經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，減少了染料廢水對(duì)環(huán)境的污染。

結(jié)束語(yǔ)：膜分離技術(shù)作為一項(xiàng)新興的技術(shù)，在與人類休戚相關(guān)的眾多領(lǐng)域都具有廣泛的利用價(jià)值。目前膜分離技術(shù)對(duì)于環(huán)境工程的作用還處于初級(jí)階段，但其已經(jīng)起到了良好的效果。隨著人們對(duì)大氣污染、水污染等環(huán)境問(wèn)題的越來(lái)越重視，膜分離技術(shù)必將更加引起人們的關(guān)注，膜分離技術(shù)在環(huán)境保護(hù)方面的應(yīng)用還存在很大的潛力，具備良好的發(fā)展前景。

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