膜分離技術(shù)的環(huán)境工程發(fā)展前景

黃李兵

摘 要：膜分離技術(shù)經(jīng)過(guò)了幾十年的研究發(fā)展，如今已經(jīng)趨向成熟，作為一個(gè)研究幾十年的高新技術(shù)，受到了各行各業(yè)的充分重視，在多個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的利用，工業(yè)化的發(fā)展帶來(lái)了嚴(yán)重的污染，而膜分離技術(shù)同樣受到了環(huán)境工程的重視，可以說(shuō)在解決環(huán)境污染方面具有重要的作用。

關(guān)鍵詞：膜分離技術(shù)；環(huán)境工程；發(fā)展前景

中圖分類號(hào)：X505 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004-7344（2018）30-0377-01

1 膜分離技術(shù)的原理介紹

在20世紀(jì)初就已經(jīng)出現(xiàn)了膜分離的概念，在20世紀(jì)60、70年代膜分離技術(shù)得到了發(fā)展，膜分離技術(shù)的功能齊全，包括了分離、濃縮、純化和精制。同時(shí)膜分離技術(shù)又高效環(huán)保，過(guò)濾也是分子級(jí)過(guò)濾，過(guò)程相對(duì)比較簡(jiǎn)單，控制也比較容易，因此到目前為止，膜分離技術(shù)已經(jīng)光分應(yīng)用到了各種行業(yè)領(lǐng)域，如今膜分離技術(shù)已經(jīng)成為主要的分離技術(shù)，在分理科學(xué)中占據(jù)重要的地位。分離的基本原理是比較簡(jiǎn)單的，在過(guò)濾的時(shí)候用泵加壓，料液的流速就會(huì)以一定的值流過(guò)液膜，那么比膜截留相對(duì)分子質(zhì)量大的就不會(huì)透過(guò)，而比膜截流相對(duì)分子質(zhì)量小的物質(zhì)就會(huì)透過(guò)膜，形成層析液，所以一般來(lái)說(shuō)，膜的系統(tǒng)都會(huì)有兩個(gè)出口：①濃縮液的出口；②層析液的出口。在過(guò)濾的時(shí)候，壓力溫度和離子的濃度都會(huì)影響到過(guò)濾的速度。膜分離的過(guò)程是物理過(guò)程，所以有無(wú)相變化的優(yōu)點(diǎn)，在不同的行業(yè)應(yīng)用中，根據(jù)不同的情況來(lái)選擇不同的膜，使截留率和過(guò)濾的速度達(dá)到最佳，這樣就可以提高生產(chǎn)的速度，同時(shí)也可以降低成本。

膜分離技術(shù)是目前為止這項(xiàng)領(lǐng)域中最先進(jìn)的技術(shù)，整個(gè)過(guò)程在正常的環(huán)境和溫度情況下就能夠完成，同時(shí)沒(méi)有伴隨著化學(xué)反應(yīng)，分離的過(guò)程不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染同時(shí)效率又高，整個(gè)操作的過(guò)程簡(jiǎn)便，容易實(shí)行，與老式分離技術(shù)相比，這項(xiàng)新的技術(shù)更加適合熱敏性物質(zhì)的分離，因?yàn)檫@些優(yōu)點(diǎn)所以在各行各業(yè)都得到了廣泛的使用。

2 膜分離技術(shù)與環(huán)境保護(hù)

膜的特點(diǎn)是具有選擇性分離，利用膜選擇性分離的特點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)料液不同組分的分離、純化和濃縮，這整個(gè)過(guò)程成為膜分離過(guò)程，膜分離是在分子的范圍內(nèi)分離的，同時(shí)又是物理的過(guò)程，沒(méi)有相變化也不需要添加其他藥劑，所以與傳統(tǒng)的過(guò)濾相比，更加環(huán)保，效率也更高。膜分離的主要?jiǎng)恿?lái)源于外界的能量，將多組分的溶劑分離，膜分離技術(shù)還可以區(qū)別物質(zhì)等級(jí)，收集物質(zhì)并提純，利用多項(xiàng)技術(shù)來(lái)分析和提取物質(zhì)。在環(huán)境工程領(lǐng)域，膜分離技術(shù)可以對(duì)空氣，路面和水中的廢物進(jìn)行有效的分離處理，將廢物處理到達(dá)標(biāo)之后再排放，一方面可以保護(hù)環(huán)境，另一方面，還可以對(duì)回收提取物質(zhì)二次利用，所以這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于環(huán)境保護(hù)來(lái)說(shuō)具有重要的作用。

3 膜分離技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用和發(fā)展

3.1 微濾分離技術(shù)

這項(xiàng)技術(shù)與普通的過(guò)濾分離有相同之處，都屬于篩網(wǎng)過(guò)濾，這項(xiàng)過(guò)濾的方式價(jià)格低廉，經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，它的占地面積小、適應(yīng)能力強(qiáng)，所以普遍的應(yīng)用于飲用水的處理，現(xiàn)在這種微濾分離的方法已經(jīng)基本取代了以往對(duì)飲用水的處理方法，因?yàn)樗倪m應(yīng)能力強(qiáng)，所以在水質(zhì)發(fā)生變化是同樣能夠不間斷的處理，對(duì)污水預(yù)處理，降低污水中懸浮物的數(shù)量和水的渾濁度，保證達(dá)到進(jìn)水處理的標(biāo)準(zhǔn)。微濾分離主要有兩種形式，分別為死端過(guò)濾和全量過(guò)濾，一般采用前者，因?yàn)樗幚頃r(shí)候能源損耗低同時(shí)效率還高，但是這種過(guò)濾的方法并不是沒(méi)有缺點(diǎn)的，它最主要的缺點(diǎn)就是使用的時(shí)間長(zhǎng)會(huì)影響到溶液的透過(guò)率，所以使用這種過(guò)濾方法的時(shí)候需要注意對(duì)濾餅經(jīng)常的清理，防止影響到后續(xù)過(guò)濾的使用，所以針對(duì)這一方面，相關(guān)人員還是需要對(duì)其進(jìn)行研究，研發(fā)出更加實(shí)用的膜組件。

3.2 超濾分離技術(shù)

超濾主要針對(duì)的對(duì)象是顆粒物和懸浮物等一些大分子物質(zhì)，工作的原理為篩分，這項(xiàng)技術(shù)主要應(yīng)用在廢水再生方面，但是超濾膜依然不能得到廣泛的使用，現(xiàn)如今超濾膜的質(zhì)量并不耐用，一方面是很容易出現(xiàn)損壞，但是超濾膜的價(jià)格也很高，另一方面膜通量也不夠大所以此項(xiàng)技術(shù)不能夠得到推廣，使用的成本太高，效果也不能達(dá)到最佳，所以對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展需要專業(yè)人員對(duì)超濾膜進(jìn)行研究，研發(fā)出新的超濾膜，膜通量大，質(zhì)量又好，價(jià)格適中的高新技術(shù)，只有這樣才能讓這項(xiàng)技術(shù)更普遍的應(yīng)用，達(dá)到保護(hù)環(huán)境的效果。

3.3 反滲透分離技術(shù)

反滲透膜與其他的相比所具有最大的優(yōu)點(diǎn)就是廣泛性，反滲透膜對(duì)污染物的適用性廣泛，幾乎針對(duì)每種污染物都能使用反滲透膜，并且反滲透膜的使用效果也很好，它可以有效的過(guò)濾掉各種污染物，所過(guò)濾出來(lái)的水水質(zhì)比較高，所以在對(duì)飲用水過(guò)濾的時(shí)候一般采取的是反滲透膜分離技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)不僅僅可以用于處理飲用水的過(guò)濾，同時(shí)在對(duì)工業(yè)廢水和垃圾滲透液進(jìn)行處理的時(shí)候也可以用到此項(xiàng)技術(shù)，因?yàn)樯鲜鲞@兩種污液的濃度較高，用傳統(tǒng)的活性污泥法處理難度較高，而采取反滲透膜就可以有高效的過(guò)濾效果，但是使用此項(xiàng)技術(shù)的缺點(diǎn)也很明顯，首先就是膜污染，它的抗氧化能力和耐高溫能力也很差，所以想要使這項(xiàng)技術(shù)更好的為環(huán)境工程服務(wù)，技術(shù)人員在以后就需要研發(fā)出耐高溫和具有較強(qiáng)的抗氧化能力的反滲透膜。

4 總 結(jié)

從以上的幾個(gè)方面我們可以看出膜分離技術(shù)對(duì)與環(huán)境工程的重要性，在對(duì)治理水污染、大氣污染以及廢料污染和凈化水質(zhì)多種方面都具有極其重要的作用，所以，相關(guān)的科技人員要特別重視膜分離技術(shù)對(duì)于環(huán)境保護(hù)的重要，要對(duì)各種分離技術(shù)進(jìn)行充分的研究，對(duì)膜技術(shù)進(jìn)行不斷的創(chuàng)新，最后在各項(xiàng)技術(shù)趨向完善之后，就需要推廣膜分離技術(shù)的使用，讓膜分離技術(shù)得到普遍的使用，這樣就可以更高效的保護(hù)環(huán)境，促進(jìn)我國(guó)環(huán)境工程的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2]王碧文.探討膜分離技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用[J].求知導(dǎo)刊，2015.

收稿日期：2018-9-18