膜分离技术在环境工程中的应用探究

2019-04-26李化锋吴晓根

魅力中国 2019年5期

关键词：膜法膜分离反渗透

李化锋吴晓根

（山东子午环保科技有限公司，山东济南 250100）

引言

环境问题日益突出，使得人们更加注重环境污染治理，带动着水处理技术的进一步发展。经过相关人员不断地研究和实践，形成了具有高效率和低能耗等优势的膜分离技术，为环境工程的开展，奠定了前提基础。现结合具体实践，对此项技术的应用进行分析。

一、膜分离技术的特点

膜分离技术的主要特点是能耗低，在一定意义上促进了我国能源消费的有效发展。由于膜分离技术在实际工作中产生相对稳定的材料特性，因此不需要造成环境或空气污染，因此我们可以在此过程中进行更有效的废水处理。一旦膜分离技术设备在后期管理或运行，将有利于工作的发展，这将极大地促进膜分离技术的产业化。

二、膜分离技术分类

从当前环境工程中常用的膜法来说，主要如下：（1）微滤分离技术。此技术手段的普及率较高，重点应用于粒径在0.1-10微米的胶状体处理中，能够实现细菌和颗粒的有效分离。技术原理为筛网过滤，具有适用性好的优势。（2）超滤分离技术。其属于压力驱动膜类别，膜孔径尺寸大小在0.05微米-1微米范围内，适用于颗粒物质以及悬浮物质等的分离，被广泛应用于汽车制造领域。（3）纳滤分离技术。该技术介于超滤分离技术和反渗透分离技术手段之间，为压力驱动类别，适用于和流水以及地下水的处理。上述技术手段的应用效果相对较好，适用范围较广。

三、膜分离技术在环境工程中的应用分析

（一）微滤技术

微滤技术主要是通过利用合理的筛网，将一些小于膜孔的粒子进行过滤，或者是将一些分子物质等进行过滤膜渗透，从而将不同粒子或者分子物质进行有效分离。微滤技术自身操作压力较低，非常适合在一些水环境下进行应用，所以目前主要应用在饮用水的处理过程中。随着科学技术的不断创新，这项技术也开始用于废水处理，希望能够将废水中的各种物质进行有效控制，更好保护我国的水资源。微滤技术目前主要有死端过滤和全量过滤两种形式，其中死端过滤的特点更为突出，运行过程中具备更低的能耗和高效果等特点。图1为微滤技术对重金属废水进行处理的工艺流程。

图1 微滤技术

（二）超滤技术

在环境工程中除了应用微滤技术，还能够应用超滤技术进行有效的膜分离，从而保证达到最大化的净化效果，真正将一些悬浮物质进行去除。目前，此项技术除了在环境工程中得到广泛应用外，也能够在其他行业进行有效应用。例如目前的汽车生产中，将超滤技术应用于电泳涂漆废水处理中，对其中的大量金属离子进行有效回收，使废水得到很好的净化，从而达到第二次使用的目的，真正发挥出最大的经济效益。

（三）反渗透技术

目前工业废水处理过程中，大多数会应用到反渗透技术，能够很好地对各种工业废水进行反渗透处理，有效改善水质。在进行污水处理时，处理系统内部会存在大量的重金属物质，并且这些物质的浓度非常高，而传统的处理方法是通过使用活性污泥进行处理，但是因为其处理过程中会产生一定的废弃物，效果不是十分理想，因此其应用的空间非常小。而利用反渗透技术可以很好地改善这些问题，从而使污水处理的质量得到提升。但是因为其自身浓度差也会造成相应的污染问题，所以在实际的应用过程中必须要不断对膜材料进行完善，从而真正体现出此种技术的价值。

（四）纳滤

环境工程中对于一些需要进行分离，但是相关要求较高的情况，可以使用纳滤技术，这种技术与其他技术相比效果更加出众。首先，纳滤技术在过滤相关物质时，能利用压力特点来很好地满足相关要求，效果非常好。为了能够保证过滤效果，一般都是将压力机型设置为0.5-1.0兆帕。在实际过滤应用中，因为其对离子具有很强的选择性，所以这种技术可以应用在很多地方，对环境保护有着非常重要的作用。

（五）液膜

在膜分离技术应用过程中，对一些含有特定有机物的物质或者离子溶液的处理，可以采用液膜分离技术。液体表面出现一种乳液颗粒似的液膜，能够将废水中的一些物质进行去除，并且清除率非常高。这种技术与其他的固膜分离技术相比，其分离的效率非常高，并且选择性及传质速度也更快。目前这种技术不仅在废水处理中得到广泛应用，在冶炼、医药、化工中也得到了广泛应用。这种技术在回收及二次应用过程中，操作非常简单，但是今后还需要重点研究提高液膜的稳定性。

四、膜分离技术在环境工程的发展前景

照比发达国家，我国的膜产业起步相对晚，不过技术发展迅速，目前已经成为膜研究和应用第一大国。据相关预测，到2020年，我国膜法水处理行业将会取得突破性进展，将会达到1600亿元。在居民生活用水、企业生产用水以及生活用于领域，膜法水处理技术的应用，有着极大的优势，成为企业竞争的核心力。除此之外，在生活以及生产污水的处理中，该技术更是展现了自身的优势。GB5749-2006为新版《生活饮用水卫生标准》，提出了106项检测指标，总结增加71项。采用传统的混凝沉淀消毒工艺，难以达到106项指标标准，而膜法水处理方法能够实现。在污水处理中，膜法水处理技术发挥着重要的作用，主要体现在提标和升级以及改造方面，市场前景较为广阔。不过从技术发展实际来说，技术壁垒高，加之项目投资成本大，限制了技术的发展。随着国家政策的支持力度的不断加大，企业的积极参与，未来在环境工程中，膜分离技术的应用将会更加广泛。