基于膜分离技术在环境工程中的应用分析

基于膜分离技术在环境工程中的应用分析

王叶谋

黔西南州生态环境综合保障中心   贵州黔西南  562400

摘要：环境污染问题是现代化社会人们十分重视的问题，如何解决环境污染问题并提出具有创新性的新技术就显得尤为重要，利用膜分离技术解决目前环境工程中的环境污染问题可以取得比较理想的效果，该技术也是目前得到广泛应用的一种先进技术，本文根据膜分离技术的原理和特点介绍了目前常用的几种膜分离技术，希望可以给我国环境污染防治工作开展过程提供一定的技术理论参考。

关键词：饮用水处理；水质净化；膜分离技术

前言：随着我国工业技术水平不断提高，环境污染问题在现代化社会发展过程中是比较严重的问题，水污染和大气污染等事件发生的频率越来越高，因此环境污染问题受到民众的关注。针对目前我国环境污染问题，需要提出具有创新性的新技术有效解决该问题，从而抑制我国环境污染问题的恶化，目前膜分离技术是线下比较先进的一种技术，在环境工程中可以有效的处理环境污染问题且起到良好的防治效果，因此受到越来越多环境工程工作者的青睐。

1膜分离技术

1.1膜分离技术的原理特点及与传统分离技术的比较

膜分离技术是以膜作为过滤作用介质的一种技术，具有独特的性能，溶液和分离膜接触过程中膜两侧会产生压力差，压力差的推动作用下可以将不同组分进行选择性传递，因此膜分离技术是根据不同组分在膜中传至选择性差异而进行物质分离的一种技术。此外，还有一些物质可以被膜选择性的拦截，因此可以达到在溶液中分离不同组分的目的，同时也可以进行提纯与富集。该技术与传统的分离技术相比不需要使用助剂，因此可以节约成本的投入，进一步提高分离工作的效益。此外，膜分离技术的分离效率较高，能耗低，不会发生二次污染，分离过程中使用的设备比较简单，操作人员操作方便，因此这些优点使膜分离技术和传统分离技术相比更加适用于一些热敏性物质的分离操作，同时在污染防治问题中也可以发挥更大的作用。

1.2膜分离技术与环境保护的关系

膜分离技术可以在环境工程不同领域中得到良好的运用，且和环境保护领域具有十分密切的关系，可以通过外部能量和化学差作为分离动力，结合合成膜对不同组分溶剂的选择性差异，实现有效分离的目的，同时膜分离技术还可以区别不同等级的物质，利用其他技术方法进一步分析收集和提取物质。此外，膜分离技术也在环境保护工作上具有十分重要的意义与作用，环境保护法中明确规定日常生活生产过程中产生的固体液体和气体废弃物，需要进行有效的进化处理从而减少向环境排放有害物质。同时也要通过一定的技术方法将有用的物质进行回收再利用，从而实现无害、减量和资源三化的目的。膜分离技术就是可以针对性的对一些固态废弃物、气态废弃物以及液态废弃物进行有效分离的一种方式，同时还可以促使这些废弃物达到环境保护法规定相关标准后再排放，与此同时，该技术还可以通过一定的技术方法将回收到的物质进行二次利用。

2常见的膜分离技术及其在环境工程中的应用

常见的膜分离技术有以下几种：微滤技术、反渗透技术、超滤技术以及纳滤技术等，这些技术在环境工程中的实际应用如下。

2.1微滤技术

微滤技术在某分离技术中具有独特的优势，主要是因为技术过滤压力较低，处理水质的效率较高，且操作面积较小，因此这些优点促成了它广泛的应用优势。微滤技术一般适用于分离，直径在0.1微米至10微米之间的物质，通过膜两侧产生的压力差进一步推动粒子与水完全分离，在分离操作过程中一般要求压力差小于0.2兆帕，但是微滤技术目前仍然面临着一定的问题，比如如何清洗，由于随着时间的增加滤饼层会逐渐增厚，这个问题是需要及时解决的难题，同时也需要研发一款新型的抗污染耐高温易于清洁的膜组件以及分离膜，因此在未来膜分离技术研究过程中需要重点思考这些问题。

2.2超滤技术

超滤技术是根据膜两侧产生静压差，然后利用机械筛选的方式进一步将水体中的悬浮物和胶体等杂质去除的方法，这种方法可以高效的净化水体，此外该技术目前主要应用于工业污水和废水处理工作中，由于该装置具有较强的灵活性，因此在膜分离过程中，不仅可以单独运行和操作，也可以与其他的设备联合使用。

2.3反渗透技术

反渗透技术和超滤微滤技术一样，通过膜两侧的压力差驱动从而实现分离，该技术是利用反渗透膜两侧产生的静压差作为推动力，克服溶剂内渗透压后只允许溶剂通过将其他离子物质拦截在渗透膜外，利用反渗透技术的应用特点，可以实现饮用水和污水的深度净化与处理。这个技术的优点在于可以实现短时间内的高效，净化处理缺点是反渗透膜对污染物的选择性较低，因此在使用过程中容易受到污染。

2.4钠滤技术

钠滤技术是20世纪80年代以后研究人员大量研究反渗透技术后发展起来的一种新的膜分离技术，这种技术是根据自身压力，将水体中的绝大部分二价离子进行去除的方式，还可以去除水体中的硝酸盐等有害物质，由于这个方法具有极强的离子选择性，因此在工业用水的纯化和净化以及饮用水的处理与净化工作中具有广泛的应用。但是纳滤技术的那绿膜容易在使用过程中受到污染，因此纳滤技术对需要处理的水质要求较高，一定要在处理之前对复杂水质进行预处理，从而避免钠滤膜产生污染。

3膜分离技术在水处理环境工程中的应用

随着我国环境污染问题逐渐严重起来，水体污染也更加受到人们的重视，一些有毒有害物质的出现和增加，导致人们日常的饮用水出现问题，从而威胁到了人们的身体健康，因此膜分离技术可以在饮用水净化工作中次到高效的作用。其次，一些工业生产过程中产生的大量废水，如果不经处理后排放也将会直接对自然环境造成不可挽回的伤害，甚至一度威胁到人们的居住环境与生命安全，利用膜分离技术可以减少工业废水中的有害有毒物质，从而实现工业废水的循环利用。膜分离技术还可以用于处理海水和苦碱水，苦碱水的碱性偏强，硬度小于酸碱度，且苦碱水中含有大量的中性盐，因此达不到饮用水的标准，长期饮用苦碱水将会损害人们的胃肠道引发相应的疾病。但是我国由于人口众多，常常出现淡水资源短缺的情况，一些内陆干旱地区的农村人民仍然使用苦碱水，这将严重影响他们的身体健康，因此可以利用膜分离技术将苦碱水中的离子去除，利用膜分离技术处理库矿泉水和海水还可以进一步减少树脂再生剂的使用，因此该技术的适用性较强。

结论：综上所述，膜分离技术在环境工程中具有十分广泛的应用，尤其是在水处理过程中也发挥着至关重要的作用，具有较强的影响力和适用性，我们一定要正确认识膜分离技术的作用，明确目前常用的膜分离技术的优劣，充分在开展环境工程工作时发挥不同技术的优势，从而达到更好的处理效果。

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