膜分離技術(shù)在水處理環(huán)境工程中的有效利用

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷革新，膜分離技術(shù)已成為水處理環(huán)境工程中一種新型處理技術(shù)。在水資源日益減少的情況下，提高水資源利用率是避免水資源走向枯竭的一項重要措施。膜分離技術(shù)能夠?qū)⑽鬯械奈廴疚锓蛛x出來，從而不斷提高水資源的利用效率。本文具體分析了膜分離技術(shù)在水處理環(huán)境工程中的有效利用，并研究和探討了膜分離技術(shù)在水處理環(huán)境工程的應(yīng)用措施。

關(guān)鍵詞：膜分離技術(shù)；水處理；環(huán)境工程

中圖分類號：X52 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）05-0106-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.05.063

Abstract： With the development of science and technology， membrane separation technology has become a new type of treatment technology in water treatment environmental engineering. In the context of declining water resources， improving the utilization of water resources is an important measure to avoid the depletion of water resources. Membrane separation technology is a new type of technology that can separate pollutants from sewage and continuously improve the utilization efficiency of water resources. This paper analyzes the effective use of membrane separation technology in water treatment environmental engineering， and studies and discusses the application of membrane separation technology in water treatment environmental engineering.

Keywords： Membrane separation technology； Water treatment； Environmental engineering

膜分離技術(shù)最早出現(xiàn)于20世紀初，是20世紀60年代迅速崛起的一項新技術(shù)。隨著工業(yè)技術(shù)的不斷革新，人們生活物質(zhì)水平提高的同時，應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)過程中的化學(xué)材料也在逐步增加，各種化學(xué)材料生產(chǎn)過程中會排放出大量含有化學(xué)物質(zhì)和重金屬的對人體有害的污水，這些工業(yè)廢水如果未能得到有效處理，必然會減少有效的水資源。因此，運用膜分離技術(shù)對工業(yè)廢水和污水進行處理，可使處理后的污水再利用，不僅提高了水資源的利用率，還能減少水污染等社會環(huán)境問題的產(chǎn)生。

1 膜分離技術(shù)

1.1 膜分離技術(shù)的基本原理

膜分離就是將膜對不同物質(zhì)進行分析，然后將具有不同物理性質(zhì)的物質(zhì)組合成為混合物，使混合物具有篩選的功能，從而能夠有效地分離液體中的分子[1]。膜具有滲透性，在不同的混合物中，膜的滲透性是不同的。膜分離技術(shù)在食品、污水處理和化工生產(chǎn)中都得到廣泛的應(yīng)用，因此，膜分離技術(shù)的發(fā)展非常迅速。與傳統(tǒng)的分離技術(shù)相比，膜分離技術(shù)具有凈化效果好、功能較多、操作簡單并且不會造成二次污染的優(yōu)點，因此在各行業(yè)領(lǐng)域中都能取得巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。

1.2 膜技術(shù)的分類

1.2.1 超濾法

超濾法在膜分離技術(shù)中具有較強的使用效果，它能有效地去除水中的各種雜質(zhì)。超濾分離技術(shù)主要是通過以壓力化為動力，對不同分子質(zhì)量的物質(zhì)進行分離。這種方式具有操作簡便、能耗低、效率高等優(yōu)點。它通常在水中存在較大顆粒物質(zhì)或存在膠體時采用。

1.2.2 微濾法

微濾分離技術(shù)屬于靜態(tài)過濾，是分離分子效果極佳的分離技術(shù)。它主要是通過壓力差來推動膜將水中的雜質(zhì)分離出來，這種分離技術(shù)主要應(yīng)用于工業(yè)廢水的處理，它能夠?qū)⒓毿〉念w粒物質(zhì)、細菌、懸浮物和微生物都進行有效的分離，因此具有效率高、速度快的特點。

1.2.3 納濾法

納濾法是20世紀80年代后期發(fā)展起來的一種膜分離技術(shù)，它能夠有效實現(xiàn)分子顆粒的分離，能夠在較低的壓力下有效分離污水中的有害物質(zhì)，還能夠?qū)Ψ蛛x的水資源進行進一步的軟化[2]。但由于納米分離技術(shù)應(yīng)用嚴格，因此相較于其他分離技術(shù)而言，納濾分離技術(shù)應(yīng)用程度較低。

2 膜分離技術(shù)的特點

膜分離技術(shù)在20世紀初開始出現(xiàn)，但在21世紀才得以廣泛的應(yīng)用。膜分離技術(shù)具有效率高、能耗低和操作簡單的特點。與傳統(tǒng)的分離技術(shù)相比具有諸多優(yōu)勢。

2.1 分離效果

膜分離技術(shù)能夠?qū)U水中的有害物質(zhì)進行有效的分離，能夠通過沉淀、凝結(jié)等方式分離出微米級別的物質(zhì)，具有能耗低、效率高的特點[3]。與傳統(tǒng)的蒸餾分離方式不同，常規(guī)的處理方式會使得有機物在水質(zhì)分離的過程中發(fā)生改變，而膜分離技術(shù)不需要溫度和濕度等外在環(huán)境的要求，在室內(nèi)就可以自動化地完成對水質(zhì)的分離。

2.2 操作方式

膜分離技術(shù)的處理操作方式簡單，在分離過程中不需要特定的環(huán)境，也不需要過多的設(shè)備和繁復(fù)的操作。在常溫的狀態(tài)下，采用膜分離技術(shù)處理水資源，不會損傷設(shè)備，也不需要專業(yè)技術(shù)人員定期對設(shè)備進行維修處理，因此，降低了經(jīng)濟成本和人力資源的消耗。此外，膜分離技術(shù)因為穩(wěn)定性較強，操作方式簡單，在進行廢水的處理過程中，所能夠提純的水質(zhì)比常規(guī)的方式更純凈，更能夠保存水中有機物的性狀。

2.3 無化學(xué)變化

膜分離技術(shù)操作原理簡單，僅僅需要添加少部分的化學(xué)藥劑就可自動進行水質(zhì)分離，這不僅提高水質(zhì)提純的效率，還有效降低了成本，防止了二次污染的產(chǎn)生性。

2.4 適應(yīng)性強

膜分離技術(shù)由于效率較高，能夠進行自動化管理，因此設(shè)備的占地面積比較小。此外，膜分離技術(shù)處理的規(guī)?？纱罂尚。梢赃B續(xù)操作，也可以間隙進行，能夠很好地適應(yīng)工業(yè)廢水處理的需求。

3 膜分離技術(shù)在水處理環(huán)境工程中的應(yīng)用

3.1 飲用水處理

相較于其他水而言，飲用水是比較干凈的。隨著社會環(huán)境污染問題的加重，飲用水中也存在著諸多有害的物質(zhì)，人如果直接飲用，也會對身體造成一定的損害。膜分離技術(shù)因為操作簡單、能耗低，在近年來廣泛應(yīng)用于飲用水提純制取。超濾、微濾和納濾等分離技術(shù)都可以應(yīng)用于飲用水處理工作中，能夠有效消除水中的微生物、細菌和懸浮物，提高飲用水的品質(zhì)[4-5]。近年來，許多發(fā)達國家也逐步采用超濾和微濾分離技術(shù)凈化飲用水，有效地提高了飲用水的水質(zhì)。

3.2 工業(yè)廢水的處理

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們物質(zhì)生活水平的提高，各類環(huán)境污染也隨之增加。其中，水污染是環(huán)境污染中最急需解決的污染問題。工廠排放的污水和廢水不僅使河流湖泊等水域的水資源嚴重缺失，也使得水生物的生存環(huán)境遭到嚴重破壞。工業(yè)廢水中含有不同種類的化學(xué)物質(zhì)和重金屬物質(zhì)，對人體的身體健康造成嚴重威脅。為了有效地處理工業(yè)廢水，實現(xiàn)污水的再利用，在選擇膜分離技術(shù)方面要按照一定的原則來進行。對工業(yè)廢水的處理，首先要對工業(yè)廢水進行有效地檢測，確定廢水中的有害物質(zhì)和污染物質(zhì)，再選擇合適的分離技術(shù)加以處理。若處理完成后水中依舊存在細菌等有害微生物，就需要選擇微濾和納濾等分離技術(shù)再次對水進行處理，從而提高工業(yè)用水的水質(zhì)。

3.3 苦水咸水處理

開采水資源部隊在進行水資源的開采和勘測時，無法預(yù)測水資源的水質(zhì)。因此，地下水通常也不能達到人類的用水標準。膜分離技術(shù)不僅能夠?qū)U水進行分離處理，也能夠淡化苦咸水?？嘞趟饕嬖谟谖覈睾５貐^(qū)，苦咸水的過量使用會降低人的免疫機制，因此，對于苦咸水的分離處理是非常重要。苦咸水的存在通常是酸堿配比不適合所導(dǎo)致的，因此可以采用反滲透和納濾等分離技術(shù)對苦咸水進行分離處理。采用反滲透法處理苦咸水，若滿足高壓的條件，就能夠直接淡化苦咸水，并保證處理過程的環(huán)保和干凈。

4 總結(jié)

伴隨著人們生活水平的提高，對飲用水的質(zhì)量要求也在不斷提升，這在一定程度上催化了膜分離技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展。膜分離技術(shù)的迅速發(fā)展，也使得膜分離技術(shù)在各行業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，不僅用于常規(guī)的水處理方面，還應(yīng)用于食品殺菌等各方面。但由于膜的使用壽命較短，成本昂貴，還要研究人員不斷加強對膜分離技術(shù)的研究，使該項技術(shù)更好地適應(yīng)現(xiàn)代化發(fā)展的需要。

參考文獻

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[3]王靚.膜分離技術(shù)在水處理中的具體應(yīng)用[J].低碳世界，2017，（36）：10-11.

[4]王瑩，李冬，林英妮.膜分離技術(shù)在水處理中的應(yīng)用[J].環(huán)境與發(fā)展，2017（05）：118，120.

[5]唐磊，龔丹潔，劉國華.淺析膜分離技術(shù)在水處理環(huán)境工程中的應(yīng)用[J].農(nóng)村經(jīng)濟與科技，2016（08）：71，76.

收稿日期：2018-03-28

作者簡介：王水明（1981-），男，大學(xué)本科，中級工程師，研究方向為水處理。