膜分離在環(huán)境工程中的應(yīng)用
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摘要:受益于我國(guó)科技的快速發(fā)展，當(dāng)前膜分離技術(shù)已獲得了巨大的進(jìn)步，并且在我國(guó)諸多領(lǐng)域均有所應(yīng)用。該項(xiàng)技術(shù)憑借其無(wú)污染、工藝精簡(jiǎn)、低能高效等優(yōu)點(diǎn)，在環(huán)境工程中得到了廣泛應(yīng)用。為此，本文筆者對(duì)膜分離技術(shù)展開簡(jiǎn)要概述，并對(duì)環(huán)境工程中膜分離技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行詳細(xì)分析，以供參考。
關(guān)鍵詞:膜分離技術(shù);環(huán)境工程;應(yīng)用
一、膜分離技術(shù)概述
1．與傳統(tǒng)過(guò)濾的區(qū)別
一般情況下，傳統(tǒng)的過(guò)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(qiáng)的復(fù)雜性，且需要采用較多設(shè)備。而膜分離技術(shù)在主要是根據(jù)混合物的物理特性來(lái)完成分離工作，并且還能夠通過(guò)不同速度來(lái)分離混合物。該種方法可以不需要在化學(xué)反應(yīng)中進(jìn)行，屬于一種低能耗的分離方式，不但操作便捷，而且不會(huì)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(hù)間的關(guān)系
膜分離技術(shù)和環(huán)境保護(hù)密切相關(guān)。其主要是通過(guò)化學(xué)位差和外部能量作為動(dòng)力，并采用人工合成膜、天然膜、多分組溶劑等來(lái)實(shí)現(xiàn)膜的恩利。如若是要分離氣態(tài)或固態(tài)氣體時(shí)，可以采取針對(duì)性的膜分離技術(shù)來(lái)完成，以確保其排放標(biāo)準(zhǔn)達(dá)標(biāo)，這對(duì)于保護(hù)環(huán)境而言有著極為重要意義。
二、膜分離技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用
1．微濾技術(shù)
在膜分離技術(shù)中較為常見(jiàn)的一項(xiàng)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(guò)濾掉。該技術(shù)和其他過(guò)濾工藝原理大致相同，均屬于篩網(wǎng)過(guò)濾的范疇。其對(duì)液體具有較強(qiáng)的適應(yīng)性，且占地面積較小，是一種經(jīng)濟(jì)性的微過(guò)濾方式，所以常常被用來(lái)處理飲用水。不僅如此該項(xiàng)技術(shù)還能替代城規(guī)的澄清過(guò)濾以及二沉池，就算出現(xiàn)較大的水質(zhì)波動(dòng)，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(dá)到重復(fù)利用的目的。通常情況下，根據(jù)過(guò)濾方式的不同，可將該項(xiàng)技術(shù)分為死端過(guò)濾以及全量過(guò)濾兩種。而第一種方式具有能耗低、產(chǎn)量高的特點(diǎn)，因而得到了廣泛的應(yīng)用，然而，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間過(guò)濾，其中的濾餅層會(huì)逐漸便后，使得溶液的透過(guò)量下降。所以，當(dāng)前對(duì)思端過(guò)濾技術(shù)的研究重點(diǎn)在于如何有效將濾餅清理干凈從而提高溶液的透過(guò)量。
2．超濾技術(shù)
該項(xiàng)技術(shù)的原理與篩選原理相似，通過(guò)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(dá)到凈化水體的目的。當(dāng)前該項(xiàng)技術(shù)主要運(yùn)用于汽車工業(yè)以及電氣工業(yè)中的電泳漆廢水處理當(dāng)中。超濾膜屬于壓力驅(qū)動(dòng)膜，在對(duì)電泳漆廢水處理時(shí)，將其中的金屬離子雜質(zhì)進(jìn)行有效篩選，從而實(shí)現(xiàn)重復(fù)利用。但是在利用該項(xiàng)技術(shù)時(shí)，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，超濾膜的通過(guò)量會(huì)逐漸下降，情況嚴(yán)重的還會(huì)導(dǎo)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(fù)雜的預(yù)處理方能有效利用超濾技術(shù)，并且其成本費(fèi)用高昂，所以在推廣與應(yīng)用過(guò)程中會(huì)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(guò)該項(xiàng)技術(shù)脫除，以有效提升反滲透水質(zhì)的質(zhì)量。當(dāng)前，在除鹽處理中方法適用該項(xiàng)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(xiàng)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(jìn)展。因?yàn)槔鴿B透液中含有高堿度、重金屬、高濃度的有機(jī)物以及氨氮等成分，具有較強(qiáng)的負(fù)責(zé)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(xiàng)技術(shù)則能夠有效彌補(bǔ)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(yīng)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(dòng)的過(guò)程，該項(xiàng)技術(shù)具有強(qiáng)大的選擇離子的能力，能夠清除水體中超95%的二價(jià)離子。不僅如此，納濾在清除一價(jià)離子上也呈現(xiàn)出強(qiáng)大的功能，通常能將45%－85%的一價(jià)離子清除。當(dāng)前在對(duì)河水、地下水等廢水處理中應(yīng)用該項(xiàng)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(jī)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(lái)說(shuō)，該項(xiàng)技術(shù)的操作費(fèi)用以及投資費(fèi)用都有所降低，使得整體處理成本得以下降。然而，因?yàn)樵擁?xiàng)技術(shù)對(duì)于水質(zhì)有著較高要求，因此必須開展復(fù)雜的預(yù)處理工作，并容易產(chǎn)生污染，所以在實(shí)際應(yīng)用與推廣過(guò)程中也受到了一定程度的限制。
5．液膜分離技術(shù)應(yīng)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(jī)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(dá)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(shí)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(jiǎn)易、設(shè)備簡(jiǎn)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(diǎn)，液膜分離技術(shù)在環(huán)境工程廢水處理上有較好地應(yīng)用。但目前還有一些制約液膜分離技術(shù)更廣泛應(yīng)用的因素，那便是其穩(wěn)定性還有待提高，對(duì)此這就要求我們必須加大對(duì)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(dòng)液膜分離技術(shù)在環(huán)境工程中更好地應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
6．集成膜技術(shù)應(yīng)用
集成膜技術(shù)是一項(xiàng)新型技術(shù)，其不但擁有低能耗、高效能等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)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(diǎn)于一身的集成膜技術(shù)被廣泛地應(yīng)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(yīng)用首先通過(guò)濃縮廢水中有毒物質(zhì)，隨后在將它們予以凈化，這樣一來(lái)不但可以很好地處理廢水污染物，同時(shí)也不會(huì)對(duì)設(shè)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(yǔ)
總而言之，隨著環(huán)境的不斷惡化，人們環(huán)保意識(shí)的提高，污染排放問(wèn)題逐步受到了各界的關(guān)注，而如何采取有效措施來(lái)處理與回收利用水資源成為了環(huán)境工程的重要任務(wù)。而應(yīng)用膜分離技術(shù)不但能夠提升污水廢水處理效率，實(shí)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(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
［1］華玲．淺析膜分離技術(shù)在水處理環(huán)境工程中的應(yīng)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(wù)有限