摘要：在社会不断发展的过程中，水污染问题逐渐加重，日益影响人们的工作与生活。为控制水污染，避免水资源浪费，人们要合理应用膜分离技术，使得生活污水等能够得到净化与处理，实现水资源的循环利用，为社会的更好发展提供保障。所以，本文研究了膜分离技术在水处理环境工程中的有效应用。
关键词：膜分离技术；水处理；环境工程
1 膜分离技术概述
1.1技术原理
膜分离技术是指根据膜的不同特性，在推动力（膜两侧压差）的作用下，利用各组分在膜中传质的选择性差异，对多组分的流体物质进行分离、分级、提纯和富集。膜分离技术在水污染治理过程中发挥着不可替代的作用，能够合理利用膜的渗透性，将水中的污染物分离出来。当前，膜分离技术不但可以对废水进行净化与过滤，而且在纯水制备、食品杀菌与消毒中发挥着重要作用。实际应用方便，成本较低，而且不会带来二次污染。将其应用在水处理中，可以减少水处理成本，提升水资源利用效率，缓解我国水资源紧张的局面，为人们创造更加舒适且安全的生活环境与工作环境。
1.2技术分类
1.2.1微滤
一般来说，微滤适用于需要将大于0.1mm的粒子与溶液分离的水处理中，其间压力要小于0.2MPa。微滤技术过滤压力低，处理效率高，并不需要大面积操作，对于液体能够达到良好的处理效果。随着水资源的日趋紧张和生活水平的提高，饮用水生产和城市污水处理成为微滤的两大主要应用领域，微滤在制药行业的除菌过滤和电子工业高纯水的制备等领域也有广泛应用。
1.2.2超滤
超滤利用机械筛选方式，以静压差为推动力，原料液中溶剂和小溶质粒子从高压的料液侧透过膜到低压侧，从而对微生物、悬浮物、胶体等进行有效拦截，在工业废水处理、城市污水处理、饮用水的生产、高纯水的制备等领域有广泛的应用。超滤在需要将尺寸较大的分子和微粒与低分子物质或溶剂分离的领域得到了广泛的应用，超滤装置可单独运行，也可与其他处理设备结合应用于各种分离过程中。
1.2.3纳滤
纳滤是介于反渗透和超滤之间的一种压力驱动型膜分离技术。纳滤膜具有纳米级的膜孔径，膜上多带电荷，因而主要用于不同分子量的有机物质的分离、有机物与小分子无机物的分离、溶液中一价盐类与二价或多价盐类的分离、盐与其对应酸的分离等。纳滤广泛应用于饮用水和工业用水的纯化、废水净化处理、工艺流体中有价值成分的浓缩等方面，其操作压差为0.5～2.0MPa，截留分子量界限为200～1000。一般情况下，可以将纳滤应用在化合物较多的水处理过程中，在此之前需要进行相应的预处理。
1.2.4反渗
透反渗透是利用反渗透膜的选择性，即只能通过溶剂（通常是水）而截留离子物质的性质，以膜两侧静压差为推动力，克服溶剂的渗透压，使溶剂通过反渗透膜，实现对液体混合物分离、纯化的处理。反渗透同超滤、纳滤一样，均属于压力驱动型膜分离技术，其操作压差一般为1.5～10.5MPa，截留组分为（1～10）×10-10m小分子物质。反渗透可以从液体混合物中去除悬浮物、溶解物和胶体，即从水溶液中将水分离出来，以达到分离、纯化等目的。
2膜分离技术在水处理环境工程中的有效应用
2.1饮用水处理
当前，我国水环境污染比较严重。饮用水对水质的要求较高，环境污染使得饮用水中的有害物质逐渐增多，如果此类饮用水被人直接饮用，就会影响人体健康。
为防止饮用水对人体健康造成影响，人们可以将膜分离技术应用在饮用水处理中。膜分离技术操作简单，可以降低能耗，顺应社会发展趋势。饮用水处理可以使用不同的分离技术，如微滤分离技术、超滤分离技术以及纳滤分离技术等。人们要结合实际情况，充分发挥各种技术的优势与价值。膜分离技术可以直接消除饮用水中的微生物、细菌以及悬浮物等，提高饮用水质量。近些年，许多发达国家逐渐将超滤技术、微滤分离技术应用在饮用水净化中，有助于改善人们的生活质量。
2.2 生活污水处理
生活污水中含有较多的有机污染物，将膜分离技术与传统处理工艺相结合，可以达到更好的处理效果。尹星等应用 MBR 与纳滤技术相组合的工艺处理生活污水以及大型超市的废水，研究结果发现，采用这种组合工艺可以高效地去除废水中的浊度物质及有机污染物，出水水质远低于生活饮用水标准中规定的值。为探究正渗透膜的朝向与水通量、氮的截留效率之间的关系，刘志强等采用正渗透膜分离系统处理校园生活污水，试验结果发现，采用活性层朝向原料液侧的 FO 模式运行时水通量稳定，不但能有效地截留污水中的氮污染物，而且正渗透膜的污染程度也比较轻。
2.3工业废水处理
工业生产会产生大量废水，如果直接外排，会污染湖泊、河流，导致水资源浪费。工业废水含有许多重金属，对人体威胁极大。当前，人们要严格按照相应技术流程，合理运用膜分离技术，有效治理工业废水，实现工业废水的循环利用。一是做好工业废水检测，明确废水中存在的污染物质与有害物质，然后合理选用膜分离技术。二是经过普通物化和生化技术处理后，如果其中仍然含有SS、细菌或者其他微生物，那么需要利用微滤或纳滤对废水进行再处理，保证废水处理效果。
2.4苦咸水处理
我国水资源紧缺，原生劣质水分布面积广，尤其是西北内陆干旱地区，分布有大量苦咸水。地下苦咸水含盐、含氟量高，其多项指标达不到国家饮用水标准。苦咸水口感苦涩，不能直接饮用，长期饮用会导致胃肠功能紊乱，免疫力低下，影响人体健康。由此可以看出，苦水咸水的处理十分重要。苦咸水的处理可以使用反渗透分离技术或电渗析离子交换技术。在反渗透法处理苦咸水的过程中，推动力是压力差，常温操作，设备简单，没有发生相变化，膜起着筛分作用，因此反渗透所需能耗低。在苦咸水处理中，反渗透法不但可以去除水中的各种离子，而且可以脱除比离子大的微粒，适用性好。
2.5海水淡化
海水含有大量盐类与微生物，无法直接饮用，直接饮用会影响人体正常生理功能，导致人体脱水，甚至中毒。在以往膜分离技术的应用过程中，人们会利用电渗析法和反渗透法分离海水中的不可利用物质，使得海水可以饮用。反渗透法通过压力差从海水中分离各种无机离子、胶体物质和大分子溶质，从而获得淡水，相比电渗析离子交换，减少了树脂再生剂的使用量。相较于电渗析法，反渗透法更加经济，可以达到良好的使用效果。海水淡化技术不断发展革新，膜分离技术日益成熟，膜价格不断降低，使得反渗透海水淡化的成本日益下降，其凭借绿色、环保、低能耗等优势受到人们的高度重视与认可。在海洋水淡化过程中，人们需要研发新技术，为海洋水淡化提供技术保障。
3结语
膜分离技术在水处理环境工程中发挥着不可替代的作用。为缓解我国水资源紧张问题，避免水资源浪费，同时实现水资源的合理利用，人们要正确认识膜分离技术，明确不同技术的优势与特点。这样才能将不同技术应用在水环境工程处理中，充分发挥技术优势，达到良好的处理效果，为后续水资源利用打下良好基础，最终实现我国水资源的合理利用，同时实现人与环境的和谐发展。
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