膜分離在環(huán)境工程中的應用
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摘要:受益于我國科技的快速發(fā)展，當前膜分離技術(shù)已獲得了巨大的進步，并且在我國諸多領(lǐng)域均有所應用。該項技術(shù)憑借其無污染、工藝精簡、低能高效等優(yōu)點，在環(huán)境工程中得到了廣泛應用。為此，本文筆者對膜分離技術(shù)展開簡要概述，并對環(huán)境工程中膜分離技術(shù)的應用進行詳細分析，以供參考。
關(guān)鍵詞:膜分離技術(shù);環(huán)境工程;應用
一、膜分離技術(shù)概述
1．與傳統(tǒng)過濾的區(qū)別
一般情況下，傳統(tǒng)的過濾方法主要采用的是物理分離方法，該種方法通常具有較強的復雜性，且需要采用較多設備。而膜分離技術(shù)在主要是根據(jù)混合物的物理特性來完成分離工作，并且還能夠通過不同速度來分離混合物。該種方法可以不需要在化學反應中進行，屬于一種低能耗的分離方式，不但操作便捷，而且不會造成環(huán)境污染，所以具有極為廣闊的發(fā)展前景。
2．與環(huán)境保護間的關(guān)系
膜分離技術(shù)和環(huán)境保護密切相關(guān)。其主要是通過化學位差和外部能量作為動力，并采用人工合成膜、天然膜、多分組溶劑等來實現(xiàn)膜的恩利。如若是要分離氣態(tài)或固態(tài)氣體時，可以采取針對性的膜分離技術(shù)來完成，以確保其排放標準達標，這對于保護環(huán)境而言有著極為重要意義。
1．微濾技術(shù)
在膜分離技術(shù)中較為常見的一項技術(shù)即微濾技術(shù)，該技術(shù)在操作壓力小于0．2MPa的情況下便能夠?qū)?．1～10μm的物質(zhì)或顆粒過濾掉。該技術(shù)和其他過濾工藝原理大致相同，均屬于篩網(wǎng)過濾的范疇。其對液體具有較強的適應性，且占地面積較小，是一種經(jīng)濟性的微過濾方式，所以常常被用來處理飲用水。不僅如此該項技術(shù)還能替代城規(guī)的澄清過濾以及二沉池，就算出現(xiàn)較大的水質(zhì)波動，利用微濾技術(shù)也可以連續(xù)處理。不僅如此，微濾技術(shù)還適用于各類廢水的處理，從而大幅降低水中的渾濁度與懸浮物，以便于達到重復利用的目的。通常情況下，根據(jù)過濾方式的不同，可將該項技術(shù)分為死端過濾以及全量過濾兩種。而第一種方式具有能耗低、產(chǎn)量高的特點，因而得到了廣泛的應用，然而，經(jīng)過長時間過濾，其中的濾餅層會逐漸便后，使得溶液的透過量下降。所以，當前對思端過濾技術(shù)的研究重點在于如何有效將濾餅清理干凈從而提高溶液的透過量。
2．超濾技術(shù)
該項技術(shù)的原理與篩選原理相似，通過篩選出廢水中的大分子物質(zhì)、膠體、固體顆粒物以及懸浮物等以達到凈化水體的目的。當前該項技術(shù)主要運用于汽車工業(yè)以及電氣工業(yè)中的電泳漆廢水處理當中。超濾膜屬于壓力驅(qū)動膜，在對電泳漆廢水處理時，將其中的金屬離子雜質(zhì)進行有效篩選，從而實現(xiàn)重復利用。但是在利用該項技術(shù)時，隨著時間的增長，超濾膜的通過量會逐漸下降，情況嚴重的還會導致膜污染以及濃差極化的情況。不僅如此，通常需要開展較為復雜的預處理方能有效利用超濾技術(shù)，并且其成本費用高昂，所以在推廣與應用過程中會受到一定制約。
3．反滲透技術(shù)
反滲透技術(shù)的脫除率極高，絕大部分的溶質(zhì)都能夠通過該項技術(shù)脫除，以有效提升反滲透水質(zhì)的質(zhì)量。當前，在除鹽處理中方法適用該項技術(shù)，不僅如此，在工業(yè)用水、垃圾滲濾液、城市污水以及飲用水工業(yè)的水處理中也廣泛使用該項技術(shù)。其中，在垃圾滲透液中反滲透技術(shù)取得了突破性的進展。因為垃圾滲透液中含有高堿度、重金屬、高濃度的有機物以及氨氮等成分，具有較強的負責性，若果采用普通的活性污泥法則難以將垃圾滲透液中的氨氮產(chǎn)生的毒副作用去除，但是采用該項技術(shù)則能夠有效彌補普通方法中缺陷。然而反滲透技術(shù)存在一定程度的濃差極化以及膜污染等不住，使得其應用范圍受限。
4．納濾技術(shù)
納濾技術(shù)是一種介于反滲透與超濾之間的新型膜分離技術(shù)，其屬于一種壓力驅(qū)動的過程，該項技術(shù)具有強大的選擇離子的能力，能夠清除水體中超95%的二價離子。不僅如此，納濾在清除一價離子上也呈現(xiàn)出強大的功能，通常能將45%－85%的一價離子清除。當前在對河水、地下水等廢水處理中應用該項技術(shù)獲得了現(xiàn)在的成效，可以在很大程度上將硝酸鹽、低分子有機物以及農(nóng)藥等多種含在河水與地下水在中的有害物質(zhì)清楚。而且，相較于反滲透技術(shù)來說，該項技術(shù)的操作費用以及投資費用都有所降低，使得整體處理成本得以下降。然而，因為該項技術(shù)對于水質(zhì)有著較高要求，因此必須開展復雜的預處理工作，并容易產(chǎn)生污染，所以在實際應用與推廣過程中也受到了一定程度的限制。
5．液膜分離技術(shù)應用
根據(jù)筆者研究可知，液膜分離技術(shù)主要是利用浮在液體表面的乳液顆粒將廢水中氨、苯胺等物質(zhì)予以清除，該技術(shù)雖然多用在含特定離子或有機物環(huán)境廢水處理中，但其效率卻很高(通常相關(guān)物質(zhì)清除可達98%以上)。與固膜比較，液膜分離技術(shù)不但具有更高清理效率，同時其傳質(zhì)速度與選擇性也更優(yōu)，另外該技術(shù)操作上十分簡易、設備簡單，且還可以回收廢水中一些有用物質(zhì)，因而憑借著如此眾多優(yōu)點，液膜分離技術(shù)在環(huán)境工程廢水處理上有較好地應用。但目前還有一些制約液膜分離技術(shù)更廣泛應用的因素，那便是其穩(wěn)定性還有待提高，對此這就要求我們必須加大對快速破乳與高性能支撐膜組件這兩方面的研究，從而為推動液膜分離技術(shù)在環(huán)境工程中更好地應用打下堅實基礎(chǔ)。
6．集成膜技術(shù)應用
集成膜技術(shù)是一項新型技術(shù)，其不但擁有低能耗、高效能等優(yōu)點，同時也很好地繼承了傳統(tǒng)膜分離技術(shù)所具有的高清除效率，因而集眾多優(yōu)點于一身的集成膜技術(shù)被廣泛地應用到環(huán)境工程上。以工業(yè)廢水處理為例，集成膜技術(shù)地應用首先通過濃縮廢水中有毒物質(zhì)，隨后在將它們予以凈化，這樣一來不但可以很好地處理廢水污染物，同時也不會對設備生產(chǎn)組件造成侵蝕而有效地保障其使用壽命。
三、結(jié)束語
總而言之，隨著環(huán)境的不斷惡化，人們環(huán)保意識的提高，污染排放問題逐步受到了各界的關(guān)注，而如何采取有效措施來處理與回收利用水資源成為了環(huán)境工程的重要任務。而應用膜分離技術(shù)不但能夠提升污水廢水處理效率，實現(xiàn)二次利用，而且還能有效提升環(huán)境質(zhì)量，因而值得廣泛推廣與應用。
參考文獻
［1］華玲．淺析膜分離技術(shù)在水處理環(huán)境工程中的應用［J］．科技創(chuàng)業(yè)家，2013(14):173+175.
作者:李鋼 沈文濤 單位:遼寧力康職業(yè)衛(wèi)生與安全技術(shù)咨詢服務有限