膜分离技术在环境工程中的应用研究

2017-03-08许向阳

绿色环保建材 2017年12期

关键词：膜技术膜分离环境工程

许向阳

身份证号 320421196807033918

膜分离技术在环境工程中的应用研究

许向阳

身份证号 320421196807033918

随着经济的发展与科技水平的提高，我国膜分离技术取得了很大的进步，并在很多领域得到了应用。笔者首先针对此技术进行了简要介绍，包括技术特点、和传统过滤技术的差异性以及和环境保护工作的关联性，然后就膜分离技术在环境工程中的主要应用进行了系统性的分析，以备相关人士参考。

环境工程；膜分离技术；环境保护

1 引言

随着工业的发展与环境问题的日趋严重，人们赖以生存的环境变得越来越差，污染排放问题目前已经吸引力社会各界的关注，但是怎样选取最佳措施进行水资源的回收利用和处理始终都是环境工程的首要任务。

2 膜分离技术的简要介绍

2.1 技术特点

膜分离技术的突出性特点之一就是能耗低，这一特点能够有效应对我国能源紧缺的生产条件问题。第二大特点就是常温条件下使用膜分离技术针对热敏感物质的分离有着令人满意的效果。第三大特点就是相关物质在其发生反映的时候相关属性具有固定性，污染量少，比较适用于废水处理工作。第四大特点就是技术的应用设备简单好找、操作与日常保养与维修工作相对简单，是被适用范围较广。第五大特点就是相关设备一旦开始运行，其后续的管理工作具有很大的简单性，对我国膜分离技术的产业化发展有着很大的积极影响。

2.2 和传统过滤技术的差异性

常规条件下，以往过滤工作大多都是通过物理分离手段进行，这种方式的不足之处在于需要的设备较多，操作程序也比较复杂。膜分离技术基本以混合物的物理特性来依托而完成分离操作，同时还可以各种速度进行混合物的分离。不但无需化学反应环境，同时还有低能耗的分离特点，操作简单，污染程度小[1]。

2.3 与环境保护间的关联性

膜分离技术与环境保护工作之间具有很强的关联性。具体表现为：以外力与通过化学位差充当动力来源，利用天然膜、合成膜以及多分组溶剂等来进行膜的分离。如果分离目标的状态为固态或者气态，那么就可以选用针对性膜分离技术来完成，从而保证其排放标准能够满足环保要求，这对于保护环境工作来讲具有特别重要的意义。

3 膜分离技术在环境工程中的主要应用

3.1 微滤(MF)

微滤这一技术的运行原理实际上就是通过筛网作用进行物质的过滤，具体来讲就是借助静压的推动作用将体积小于膜孔的粒子、细菌以及胶体通过滤膜，而把那些体积较大的粒子、细菌以及胶体阻留与膜层上，从而完成粒子间的分离。微滤技术的突出性优势在于对水质的适应性强、操作压力及占地面积小，具有很强的经济性，因此得到了广泛的应用，可以代替原来常规的澄清过滤和二沉池。微滤技术还可以在波动较大的水质条件下进行连续性运转，所以，很多化工企业都将其应用于废水的预处理当工作中，以控制和减少废水中的杂质的浊度，从后续一系列水处理工作提供了很大的便利。这种过滤技术具体可分为死端过滤和全量过滤，前者的优势在于能耗低而产出相对较高，劣势在于滤饼层会因为过滤时间的增加而慢慢变厚，致使溶液的透过性逐渐减弱，因此怎样进行滤饼的清理与溶液通量的恢复是目前亟待解决的问题[2]。

3.2 超滤(UF)

超滤技术的动力来源是压力驱动膜，它实际上是一种筛分过程。这一技术的分离目标主要是液体中的固体颗粒物以及悬浮物等大分子物质，由于超滤技术在废水再生工程中的广泛应用为企业赢得了相当可观的经济效益，同时也为环保工作带来了很大的便利。然而这种技术的目前还无法很好的应用于大范围的工作中，这是由于超滤膜的耐用实效性较低，而新膜的的替换则需要很高的费用。同时膜通量较低，因此在技术人员的研发工作中需要开发经久耐用、膜通量大、价格低廉的高质量高技术的超滤膜，从而更好的起到环保作用。

3.3 反渗透(RO)

反渗透膜针对污染物的选择性相比其他技术较低，基本上可以适用于所有种类的污染物，同时还具有很好的过滤效果，因此被广泛应用于饮用水的过滤工作中。此外反渗透膜对于城市污染、工业废水以及垃圾渗透液的处理也具有独特的效用。此项技术的劣势在于膜污染与浓差极化[3-4]。

3.4 纳滤技术

此项技术的应用实际上是一种压力驱动的过程，有着很强的离子选择能力，可以将水体中超95%的二价离子进行清除，同时还能够把硝酸盐和低分子有机物以及农药等成分全面清除。与反渗透技术相比而言，纳滤技术的操作需要的资金支持并不是很高。但是由于纳滤技术针对水质有着较高要求，所以一定要进行复杂的预处理工作。

3.5 集成膜技术

此种技术汲取了膜技术的优势和传统工艺精髓，这种集成方式可以针对单项膜技术与传统工艺技术自身的劣势进行全面性的弥补，并且在很大程度上降低了生产成本的投入。通过集成膜技术的应用能够应用生物发酵作用来制取无水乙醇，这时需要把膜反应器、蒸馏和渗透汽化等方法进行组合集成。采用集成膜技术不但能够高效的进行污染物的去除，而且能够把各种污染物变为可以利用的物质，这样就能有效的减少环境的污染[5]。