試論膜分離技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用

李含馳

引言：科技帶來(lái)的發(fā)展有目共睹，但也同時(shí)對(duì)環(huán)境造成了污染，我們?cè)谧非罂萍及l(fā)展的同時(shí)也要加強(qiáng)對(duì)環(huán)境的保護(hù)?？上驳氖俏覈?guó)環(huán)境工程的科研進(jìn)展迅速，膜分離技術(shù)便是其中的代表，它是我國(guó)眾多科學(xué)家的辛苦結(jié)晶。由于膜分離技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，因此它在環(huán)境工程中的受歡迎指數(shù)很高，膜分離技術(shù)的出現(xiàn)使我國(guó)的環(huán)境保護(hù)現(xiàn)狀得到了很大改善。

1 膜分離技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

首先，膜分離技術(shù)對(duì)資源的需求量小，利用率高，這對(duì)于我國(guó)當(dāng)前資源浪費(fèi)嚴(yán)重的現(xiàn)狀而言是非常適合的，是一項(xiàng)可持續(xù)發(fā)展的綠色技術(shù)。其次，膜分離技術(shù)采用的是物理方法來(lái)過(guò)濾雜質(zhì)，治理污染，而它本身性質(zhì)很穩(wěn)定，不會(huì)在治理過(guò)程中產(chǎn)生污染問(wèn)題。第三，膜分離技術(shù)的設(shè)備以及操作方法十分簡(jiǎn)單，不需要浪費(fèi)大量人力物力來(lái)學(xué)習(xí)使用方法，簡(jiǎn)單實(shí)用，成本低，見(jiàn)效快。第四，膜分離技術(shù)依托的設(shè)備使用壽命長(zhǎng)，即使出現(xiàn)了問(wèn)題，修復(fù)起來(lái)也十分簡(jiǎn)單方便。

2 膜分離技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用

膜分離技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用大致分為以下幾種——超濾技術(shù)、反滲透技術(shù)、納濾技術(shù)、微濾技術(shù)、液膜技術(shù)。這五種技術(shù)的應(yīng)用環(huán)境不同，產(chǎn)生的效果也都不盡相同。

2.1 超濾技術(shù)

超濾膜的過(guò)濾孔的直徑特別小，范圍在在0.05-1毫米，在環(huán)境工程中應(yīng)用超濾技術(shù)可以使物質(zhì)中的固體雜質(zhì)以及懸浮的顆粒除去，同時(shí)超濾技術(shù)也可以應(yīng)用在膠體物質(zhì)或者大分子物質(zhì)的除雜上，作用很明顯。例如超濾技術(shù)可以除去廢水中含有的金屬離子等雜質(zhì)以及污染物，有利于廢水的回收再利用。不過(guò)超濾技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中需要很大的超濾膜以及通量較大的組件，同時(shí)對(duì)超濾膜的材料也有很大要求，需要抗氧化，耐高溫的物質(zhì)。以我國(guó)當(dāng)前的技術(shù)來(lái)看，還不具有相應(yīng)的性能，需要逐步改善。

2.2 反滲透技術(shù)

當(dāng)前的環(huán)境工程中，反滲透技術(shù)大致應(yīng)用于四個(gè)方面，一是改善城市飲用水品質(zhì)，使居民可以用上健康的水源。而是處理人們生活污水，使其回收再利用，達(dá)到了水資源的循環(huán)。三是處理工業(yè)廢水，是工業(yè)廢水達(dá)標(biāo)后再排放，防止對(duì)環(huán)境造成污染。四是處理垃圾滲濾液，由于垃圾滲濾液中含有大量的重金屬離子以及氨氮等物質(zhì)，當(dāng)氨氮的濃度達(dá)到一定指標(biāo)時(shí)就會(huì)對(duì)土壤造成很大的危害，而反滲透技術(shù)比原始技術(shù)能更好的處理這些有毒物質(zhì)。不過(guò)同時(shí)反滲透技術(shù)還有一些缺點(diǎn)，一是反滲透膜的污染嚴(yán)重，而是濃差極化，因此在環(huán)境工程中應(yīng)用反滲透技術(shù)時(shí)，要針對(duì)現(xiàn)狀，開(kāi)發(fā)抗氧化抗腐蝕的材料作為反滲透膜，避免在應(yīng)用過(guò)程中對(duì)環(huán)境的污染。

2.3 納濾技術(shù)

納濾技術(shù)是處于超濾技術(shù)和反滲透技術(shù)之間的一種分離技術(shù)，屬于壓力驅(qū)動(dòng)技術(shù)。因?yàn)榧{濾膜具有離子選擇性的特點(diǎn)，對(duì)二價(jià)離子的分離率大概在百分之95以上，遠(yuǎn)高于對(duì)一價(jià)離子的分離率，因此，這種納濾技術(shù)才會(huì)被廣泛應(yīng)用于河流水質(zhì)和地下水質(zhì)的處理中。

2.4 微濾技術(shù)

微濾技術(shù)是當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的一種膜技術(shù)，主要針對(duì)于直徑0.1-10微米的膠狀體、細(xì)菌和微粒。微濾技術(shù)采用的是原始的篩濾技術(shù)，這種技術(shù)適應(yīng)范圍廣，而且花費(fèi)低，所以廣泛的應(yīng)用到飲用水的處理上。傳統(tǒng)的飲用水處理采用二沉池和澄清過(guò)濾的方式，而微濾技術(shù)相對(duì)原始的技術(shù)可以在水質(zhì)浮動(dòng)較大的情況下進(jìn)行處理，由于這種方法占用的區(qū)域小，所以可以對(duì)污水進(jìn)行預(yù)處理。但這種原始的篩濾技術(shù)的缺點(diǎn)也很明顯，隨著時(shí)間的推移，濾膜上附著的雜質(zhì)會(huì)影響正常的篩濾，降低了凈化水的效率。因此我們應(yīng)該努力研發(fā)出耐用性較強(qiáng)的膜來(lái)增加凈水效率。

2.5 液膜技術(shù)

以上四種都是固膜，通過(guò)物理方法進(jìn)行過(guò)濾，膜本身不與雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，膜自身不會(huì)發(fā)生變化，因此這些膜都可以反復(fù)進(jìn)行利用。而液膜是通過(guò)構(gòu)成膜的懸浮水中的乳液顆粒與需要除去的雜質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，達(dá)到凈化的目的。而且液膜與固膜相比，有除了物理過(guò)濾和重復(fù)使用之外的所有優(yōu)勢(shì)，而且由于液體有比固體更好的流動(dòng)性，所以液膜的選擇性和分離效率都要高于固膜。例如在液體中，需要除去一些指定的離子或者有機(jī)物，就可以采用液膜技術(shù)進(jìn)行分離。現(xiàn)在在醫(yī)療化工，濕法冶金等方面都廣泛的應(yīng)用到液膜技術(shù)，而且通過(guò)資源化處理的方式，可以實(shí)現(xiàn)資源的再次利用。

3 結(jié)語(yǔ)

在當(dāng)前的社會(huì)現(xiàn)狀以及環(huán)境問(wèn)題下，膜分離技術(shù)的多樣性決定了它在環(huán)境工程中占據(jù)的分量。多樣的膜分離技術(shù)應(yīng)對(duì)各種環(huán)境問(wèn)題都可以根據(jù)它不同應(yīng)用范圍來(lái)進(jìn)行處理，應(yīng)用十分廣泛。但當(dāng)前的膜分離技術(shù)仍有許多問(wèn)題需要解決，有很大的進(jìn)步空間，因此當(dāng)下環(huán)境工程的主要任務(wù)就是將膜分離技術(shù)進(jìn)行完善，發(fā)揮膜分離技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，吸收經(jīng)驗(yàn)，吸取教訓(xùn)，為保護(hù)我們生活的環(huán)境盡最大的努力。

[1]許向陽(yáng).膜分離技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用研究[J].綠色環(huán)保建材,2017(12):23.

[2]葉少靈.環(huán)境工程中膜分離技術(shù)的應(yīng)用研究[J].綠色環(huán)保建材,2017(11):39.

[3]邱立偉,袁莉萍,王春根.膜分離技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用分析[J].低碳世界,2017(32):6-7.