张川
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摘要：膜分离技术对于預防和治理水污染、大气污染、固体废料污染都具有重要的作用，环保部门应当充 分重视膜分离技术在环境保护工程中的作用。随着社会对环境保护工程重视程度的不断加大，膜分离技术也 一定会在环境工程当中得到广泛的利用和发展。基于此，下文先简析了膜分离技术，接着阐述了膜分离技术 和环境保护的关系，最后探究了膜分离技术在环境工程中的应用。
关键词：膜分离技术;环境工程;应用分析
引言
随着各种自然资源不断被开发利用，自然资源已经在渐 渐减少。人们不得不从那些含量较少的物质中去进行分离， 以便获得其中有用的物质。传统的分离手段已经满足不了现 在社会的要求,于是新的分离技术就诞生了,比如膜分离技 术、反应分离联用技术等。而膜分离技术是其中最为完善， 也是应用最广的一种新型分离技术,尤其适用于处理工业废 水以及生活污水。此外,该技术不仅耐用可靠,分离效果也极 好。与传统的过滤技术相比，膜分离技术不需要助剂的支持 即可进行分离(通过混合物中不同物质的特性实现分离)。 有些混合物甚至采用不同速度通过分离膜就能实现分离。膜 分离技术以化学差和外部能量作为主要动力，同时结合合成 膜或天然膜，将双组分和多组分的溶剂和溶质进行分离。
一、膜分离技术概述
1.与传统过滤的区别
一般情况下传统的过滤方法主要采用的是物理分离方法， 该种方法通常具有较强的复杂性且需要采用较多设备。而膜分 离技术在主要是根据混合物的物理特性来完成分离工作并且还 能够通过不同速度来分离混合物。该种方法可以不需要在化学 反应中进行属于一种低能耗的分离方式不但操作便捷而且不 会造成环境污染所以具有极为广阔的发展前景。
2.与环境保护间的关系
膜分离技术和环境保护密切相关。其主要是通过化学位差 和外部能量作为动力并采用人工合成膜、天然膜、多分组溶剂等 来实现。如若是要分离气态或固态气体时可以采取针 对性的膜分离技术来完成以确保其排放标准达标这对于保护 环境而言有着极为重要意义。
二、膜分离技术在环境工程中的应用
1.微滤技术
在膜分离技术中较为常见的一项技术即微滤技术该技术在 操作压力小于0.2MPa的情况下便能够将0.1-10um的物质或 颗粒过滤掉。该技术和其他过滤工艺原理大致相同均属于筛网 过滤的范畴。其对液体具有较强的适应性,且占地面积较小是一种经济性的微过滤方式所以常常被用来处理饮用水。不仅如 此该项技术还能替代常规的澄清过滤以及二沉池就算出现较大 的水质波动利用微滤技术也可以连续处理。不仅如此微滤技 术还适用于各类废水的处理从而大幅降低水中的浑浊度与悬浮 物以便于达到重复利用的目的。通常情况下根据过滤方式的 不同可将该项技术分为死端过滤以及全量过滤两种。而第一种 方式具有能耗低、产量高的特点因而得到了广泛的应用然而, 经过长时间过滤其中的滤饼层会逐渐便后使得溶液的透过量 下降。所以当前对过滤技术的研究重点在于如何有效将滤 饼清理干净从而提高溶液的透过量。
2.超滤技术
该项技术的原理与筛选原理相似通过筛选出废水中的大分 子物质、胶体、固体颗粒物以及悬浮物等以达到净化水体的目的。 当前该项技术主要运用于汽车工业以及电气工业中的电泳漆废 水处理当中。超滤膜属于压力驱动膜在对电泳漆废水处理时, 将其中的金属离子杂质进行有效筛选从而实现重复利用。但是 在利用该项技术时随着时间的增长超滤膜的通过量会逐渐下 降情况严重的还会导致膜污染以及浓差极化的情况。不仅如 此通常需要开展较为复杂的预处理方能有效利用超滤技术并 且其成本费用高昂所以在推广与应用过程中会受到一定制约。
3.反渗透技术
反渗透技术的脱除率极高绝大部分的溶质都能够通过该项 技术脱除以有效提升反渗透水质的质量。当前在除盐处理中方法适用该项技术不仅如此在工业用水、垃圾渗滤液、城市污 水以及饮用水工业的水处理中也广泛使用该项技术。其中在垃 圾渗透液中反渗透技术取得了突破性的进展。因为垃圾渗透液 中含有高碱度、重金属、高浓度的有机物以及氨氮等成分具有较 强的负责性若果采用普通的活性污泥法则难以将垃圾渗透液中 的氨氮产生的毒副作用去除但是采用该项技术则能够有效弥补 普通方法中缺陷。然而反渗透技术存在一定程度的浓差极化以 及膜污染等不住使得其应用范围受限。
4.纳滤技术
纳滤技术是一种介于反渗透与超滤之间的新型膜分离技术, 其属于一种压力驱动的过程该项技术具有强大的选择离子的能 力能够清除水体中超95%的二价离子。不仅如此纳滤在清除 一价离子上也呈现出强大的功能通常能将45%-85%的一价 离子清除。当前在对河水、地下水等废水处理中应用该项技术获 得了现在的成效可以在很大程度上将硝酸盐、低分子有机物以 及农药等多种含在河水与地下水在中的有害物质清楚。而且相 较于反渗透技术来说该项技术的操作费用以及投资费用都有所 降低使得整体处理成本得以下降。然而因为该项技术对于水 质有着较高要求因此必须开展复杂的预处理工作并容易产生 污染所以在实际应用与推广过程中也受到了一定程度的限制。
5.液膜分离技术应用
根据笔者研究可知液膜分离技术主要是利用浮在液体表面 的乳液颗粒将废水中氨、苯胺等物质予以清除该技术虽然多用 在含特定离子或有机物环境废水处理中,但 其效率却很高(通常 相关物质清除可达98%以上)。与固膜比较液膜分离技术不但 具有更高清理效率同时其传质速度与选择性也更优另外该技 术操作上十分简易、设备简单，且还可以回收废水中一些有用物 质因而凭借着如此众多优点液膜分离技术在环境工程废水处 理上有较好地应用。但目前还有一些制约液膜分离技术更广泛 应用的因素那便是其稳定性还有待提高对此这就要求我们必 须加大对快速破乳与高性能支撑膜组件这两方面的研究从而为 推动液膜分离技术在环境工程中更好地应用打下坚实基础。
6.集成膜技术应用
集成膜技术是一项新型技术其不但拥有低能耗、高效能等 优点同时也很好地继承了传统膜分离技术所具有的高清除效 率因而集众多优点于一身的集成膜技术被广泛地应用到环境工 程上。以工业废水处理为例集成膜技术地应用首先通过浓缩废 水中有毒物质随后在将它们予以净化这样一来不但可以很好 地处理废水污染物同时也不会对设备生产组件造成侵蚀而有效 地保障其使用寿命。
三、结束语
总而言之随着环境的不断恶化人们环保意识的提高污染 排放问题逐步受到了各界的关注而如何采取有效措施来处理与 回收利用水资源成为了环境工程的重要任务。而应用膜分离技 术不但能够提升污水废水处理效率实现二次利用而且还能有 效提升环境质量因而值得广泛推广与应用。综上所述,环境工程中,膜分离技术的应用，获得了不错的成 效,成为重点推广应用的技术。不过膜分离技术在环境工程中,尚未 实现全面应用,主要是因为技术壁垒和应用成本高等的限制，随着 技术的不断完善,未来该技术在环境工程中,将会被全面应用。
参考文献
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