浅析膜分离技术在水处理环境工程中的应用

唐磊　龚丹洁　刘国华

[摘 要]根据科技人员对于技术的不断研发，膜分离技术现已被当今社会使用的得心应手。本篇文章就是从什么是膜分离技术和膜分离技术中的多种方法，以及通过举例证明该技术对水环境的治理作用进行深入的研究与讨论。

[关键词]膜分离技术；水处理；环境工程

[中图分类号]X703 [文献标识码]A

高科技的不断进步，人口计划的政策放宽，现如今的社会环境问题却是越来越让人担忧。冰山融化、温室效应、水污染等环境方面的问题应运而生，特别是水污染。

不论城镇还是乡村，到处是混浊的河水，刺鼻的气味从河流上空传出，河水中垃圾更是多的无法让人直视，有些大面积的湖泊也遭遇到了不等程度的污染，其中鱼虾死伤多数。这些致使很多地区的日常生活都受到很大的影响，但是技术的进步，出现了膜分离技术，对水污染的治理起着重要的作用。

1 膜分离技术

1.1 什么是膜分离技术

膜分离技术出现在20世纪初，它是通过化学专业中的分离、浓缩等技术对一些溶液中的颗粒物质进行过滤分离，然后使原始溶液变得纯净。它不像普通的过滤、蒸发过程，需要一定的温度等其他条件，它可在常温下进行，而且具有简单、方便、快捷等优点。

1.2 膜分离技术分类

该项技术通过隔膜实现分离技术，有很多种方法，例如微滤、纳滤、反渗透等。常用领域为废水处理、海水淡化等，并且得到了很大的经济利益，在最近几十年发展迅猛。

1.2.1 微滤法

微滤，顾名思义，就是指利用微小的膜孔进行溶液之间的过滤，微孔滤膜主要应用在气体、液体之间的微颗粒、菌类等，实现净化及分离等作用。

微滤应用到了食品工业（酒制造、饮料制造等）、水污染工业、医疗药物专业等不同的领域。

1.2.2 反渗透法

反渗透是通过化学与物理学科知识的双重结合，利用压力差实现分离效果。溶液中的不同溶质之间有着不一样的渗透压，而科学技术人员只需要根据物质的渗透压给出相对应的大于该溶质渗透压的数值即可，从而便达到了反渗透的作用效果，也就做到了溶液物质之间的分离。

该办法具有先进、高效等优点，在很多方面有广泛的使用，主要领域便是水处理环境中的浓缩技术。反渗透法涉足了电子产业、农业产品加工工业、纯净水制造工业等领域。

1.2.3 超滤法

超滤与反渗透的作用原理有些相似，也是通过压力进行推动，使直径不同的分子之间进行分离。一般该方法的膜孔径位于20-1000A°左右。它具有空间占有率小等优势。

该项技术最早运用在工业化废水与污水处理方面。20世纪六十年代的快速发展也使该项技术得到了广泛的利用。主要使用于资源与环境工程、医疗临床专业、中医药制剂专业等领域。

除了上述所介绍的几种方法之外，膜分离技术还有电渗析、膜传感器等多种方法，每种方法都对水处理有着不同程度的重大影响。

2 膜分离技术在水环境工程的应用

2.1 工业废水处理

人们保护环境的意识不太强烈，因此环境污染变得一发不可收拾，其中水污染特别严重。前段时间电视媒体不断报道：某某地区出现大量非本地区的死鱼，该地全部居民都打捞不完，这说明现如今水污染十分严重。工厂排放的工业废水、污水导致了河流、湖泊水资源的严重污染，使水生物的生存环境受到巨大影响。而膜分离技术挽救了这一恶劣局面，通过微滤、纳滤等方法将水中的杂质、有害微生物过滤出来，从而将大区域的水资源变得干净无害，还给自然界中水域原有清澈模样。

2.2 纯净水处理

人们饮用的水资源便是经过一系列加工处理后通过管道引入到各家各户。可是，现在食品安全问题的频频曝光，人们对于饮食方面的东西变得谨小慎微，就连饮用水也不例外。

膜分离技术完美解决了这一问题，利用过滤技术将水中的细菌、悬浮物质隔离，使饮用水安全可靠无公害。该技术简单快捷，使水的质量得到很大程度的提高，并且经济效益高，达到低成本、高回报的效果。

2.3 苦水、咸水处理

钻井部队在打井时会根据地质探测到不同程度的水资源，但是水质却是无法提前得知的。因此，地下水有时会是苦涩的。同样，膜分离技术也可以将苦咸水变成饮用水的另一提供渠道。那么，它是如何处理地下水的苦与咸的呢？地下水又是因什么而苦与咸的呢？

地下水的苦咸是因为水中的酸碱比例不当，水中所含的碱度高于硬度，盐分含量较高，呈碱性化（ph>7）。地下水苦咸一般分布于北部和沿海地区。苦咸水的过量饮用会影响人们肠胃功能，同时身体各方面的免疫机制也会低下。

膜分离技术中的纳滤法、渗析法可以使苦咸水中的细菌滤去，已达到部分可以饮用的效果。但是，该技术应用不频繁，因而水资源回收利用率较低，在某些地方还是需要进一步改进。

2.4 洋水淡化处理

人们都有的常识是海水是不可饮用的，因为海水中含有大量的粗盐成分，以及一些微生物等，饮用会导致人类身体不适。而膜分离技术中使用的电渗析法、反渗透法使海水中的不可利用物质分离开，已达到海水变饮用水的目的。但是，目前该项处理方式不是很成熟，在使用该项技术时，经济方面耗费过大，而且得到的效率不高，所以如今海水淡化处理从根本上讲不是很乐观。

另一方面看，海洋水处理电渗析方式也是具有优势的。该处理方式使短缺的饮用水资源得到补给，而且此技术所需的硬件支持便于清洁处理。已知反渗透法成本低，回收率高，所以反渗透法相对于电渗析法来说，是比较提倡使用的。总结两种方式，都具有一定的提升空间，因此海水淡化处理仍需不断进步发展。

3 结语

膜分离技术于20世纪初产生，在20世纪60年代快速发展，并且得到了良好的反响，因而该项技术需要不断的加强完善，从而更好的运用于现代水处理环境工程中。膜分离技术包括了方便、环保、易于操控以及经济耗费低、回收水资源重利用率高等多项优点，所以国家应给予大量的经济支持和技术支持来发展此项技术，为国家的可利用水资源开发更多的供水渠道。总而言之，膜分离技术为国家的发展奠定了强大的技术基础之一。

[参考文献]

[1] 陈思贤，曹娟.膜分离技术在水处理环境工程中的应用[J].工业工程与技术，2014（8）.

[2] 华玲，经倩楠，范东宣.浅析膜分离技术在水处理环境工程中的应用[J].科技创业家，2013（7）.

[3] 董巧玲.探究新型膜分离技术在工业水处理中的应用[J].北京天灏柯润环境科技有限公司，2014（10）.