環(huán)境工程中膜分離技術(shù)的應(yīng)用

譚 瀟

（武昌工學院食品工程學院 湖北武漢 430000）

經(jīng)過多年的科研，我國在膜分離技術(shù)已經(jīng)達到了國際先進水平，此間通過對膜分離技術(shù)的研究，在此領(lǐng)域研發(fā)出了眾多實用產(chǎn)品。分離膜技術(shù)以特有的結(jié)構(gòu)和機能特性,在環(huán)境工程以及某些資源再生方面應(yīng)用前景可見。

1 膜分離技術(shù)概述

1.1 膜分離技術(shù)與傳統(tǒng)過濾對比

膜分離與傳統(tǒng)過濾相比，整個過程不需要助劑的支持通過物理過程進行分離，此技術(shù)可通過混合物不同的物理特性進行分離，甚至包括混合物通過分離膜不同的速度進行分離。作為一門高新科技，膜分離技術(shù)可以根據(jù)各不同機理類型的膜分離過程，適應(yīng)到各類不同需求的分離需要。整個膜分離過程，可在常溫下進行操作，無化學反應(yīng)，低能高效，分離過程不產(chǎn)生污染，工藝操作簡單等諸多特點，與傳統(tǒng)過濾相比更適合于熱敏性物質(zhì)的分離，以其特有的性能在許多領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。

1.2 膜分離技術(shù)與環(huán)境保護的關(guān)系

膜分離技術(shù)通過把外部能量以及化學位差當作動力，結(jié)合天然膜或者合成膜進行雙組分以及多組分溶質(zhì)和溶劑進行分離，此技術(shù)還可以把物質(zhì)進行等級區(qū)分、物質(zhì)提純包括物質(zhì)收集。膜分離技術(shù)通過對多個技術(shù)過程對物質(zhì)進行分離，可針對固液態(tài)物質(zhì)以及氣體中的廢物進行處理，從而達到排放標準，甚至可以達到可利用物質(zhì)二次回收的目的，對環(huán)境保護起到了顯著的作用。

2 環(huán)境工程中膜分離各技術(shù)的應(yīng)用

2.1 微濾(MF)

此技術(shù)的主要適用范圍是對0.1~10Lm大小的顆粒以及其它類型的物質(zhì)進行過濾。與普通的過濾工藝同屬篩網(wǎng)過濾。微濾過濾因具備操作壓力低,而且對液體具有相當?shù)倪m應(yīng)性等特點，被廣泛地應(yīng)用在飲用水處理工程中。此項技術(shù)完全取代澄清過濾以及二沉池減小了過濾池的占地面積，并且當水質(zhì)出現(xiàn)波動較大的情況下，依然可以進行處理。與此同時，膜分離技術(shù)可以進行廢水處理，完全實現(xiàn)閉路循環(huán),把染水進行處理之后資源回收再次利用。膜分離技術(shù)在進行不斷的演變過程中,變廢為寶實現(xiàn)了資源再利用，提高了環(huán)境保護的意識同時也實現(xiàn)提升了經(jīng)濟效益。

2.2 超濾(UF)

超濾膜是一種篩分技術(shù)的過程，它的過濾孔徑通常在0.05~1 nm之間。通過此技術(shù)可以清除物質(zhì)中固體顆粒物、懸浮物，也可以利用分離大分子物質(zhì)或者膠體從而達到過濾的效果。此膜分離技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于處理電泳涂漆廢水,把廢水中所含的金屬離子雜質(zhì)清除，達到重新回收利用的目的，提升了廢水再生利用的可生化性。不過，此項技術(shù)需要大通量、耐高溫、抗氧化性強的的超濾膜及膜組件作為支持，這也是此項技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)的重點。

2.3 反滲透(RO)

反滲透膜技術(shù)可以有效地脫除所有的溶質(zhì),提高了反滲透水質(zhì),被廣泛應(yīng)用于水的除鹽處理。同時此項技術(shù)在城市污水，飲用水包括工業(yè)用水上的處理都有著顯著的效果。能有效地去除高濃度的有機物外，還可以清除水質(zhì)中所包含的重金屬及堿度含量較大的等有害物質(zhì)。

2.4 納濾(NF)

此技術(shù)是一種新型的膜分離技術(shù)，具有較強的離子選擇性，可以高效地清除物質(zhì)中包含的二價離子，對一價離子清除率也比較高，所以此項膜分離技術(shù)被廣泛應(yīng)用于地下水道，以及河水的廢水處理。能對其污水中所含的低分子有機物，包括農(nóng)藥成分等多種有害物質(zhì)有高性能的清除作用。大大降低了反滲透投資的成本。

2.5 液膜(LM)

液膜分離技術(shù)，適用于對溶液中含有的特定離子或者是有機物的分離。它是一種懸浮于液體的乳液顆粒,通過具有選擇性的滲透或者是化學反應(yīng)進行有效的萃取和吸附的特性，在醫(yī)藥化工、冶煉以及廢水處理行業(yè)中得到了廣泛地應(yīng)用。液膜持的傳質(zhì)速度快、選擇性較高、分離效率高的特點，可以有效地去除工業(yè)廢水中所包含的氨、苯胺等有害物質(zhì)，與此同時液膜分離還具有操作簡易、設(shè)備簡單的點，只要結(jié)合實際需求解決液膜穩(wěn)定性的問題以及快速破乳的方法，能有效地把有用物質(zhì)進行回收，廢水再利用的環(huán)保效果。

2.6 集成膜技術(shù)(IMT)

所謂的集成膜技術(shù)是通過是膜技術(shù)結(jié)合其它傳統(tǒng)工藝進行優(yōu)化的技術(shù),在拓寬膜分離應(yīng)用范圍上起到了巨大的推動作用。有效的結(jié)合即提高了膜技術(shù)能進行廢物再利用的效能，又能借助傳統(tǒng)工藝技術(shù)對所需分離的有害物質(zhì)進行有效的清除效果。例如造紙業(yè)產(chǎn)生的黑液中，通過膜分離技術(shù)回收包含的木質(zhì)素磺酸鈉，需要絮凝、UF和RO等方法進行集成，進行廢水處理，清除廢水中包含的有毒物質(zhì)，需要通過膜萃取及反萃取把廢水中的有害毒物進行濃縮,然后再進行膜反應(yīng)器中進行凈化處理等方法集成。都是利用集成的膜技術(shù)把廢物進行有效的回收利用,在減少對環(huán)境污染的同時，也延長了各個生產(chǎn)組件的使用壽命。

3 結(jié)語

目前，各類型的污染物排放的問題，以及處理和再利用的問題已經(jīng)成為了環(huán)境工程的重中之重。通過膜分離技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)成果，在很大程度上解決了這部分問題。我們堅信經(jīng)過多方面研究，膜分離技術(shù)的優(yōu)勢可以在再多環(huán)境工程領(lǐng)域得到充分的發(fā)揮。

[1]張爽,宋靖國,陳文清.膜分離技術(shù)在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用[J].資源開發(fā)與市場.2009(04).

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