膜分離技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用探究

李化鋒 吳曉根

（山東子午環(huán)保科技有限公司，山東 濟(jì)南 250100）

引言

環(huán)境問題日益突出，使得人們更加注重環(huán)境污染治理，帶動(dòng)著水處理技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。經(jīng)過相關(guān)人員不斷地研究和實(shí)踐，形成了具有高效率和低能耗等優(yōu)勢(shì)的膜分離技術(shù)，為環(huán)境工程的開展，奠定了前提基礎(chǔ)?，F(xiàn)結(jié)合具體實(shí)踐，對(duì)此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析。

一、膜分離技術(shù)的特點(diǎn)

膜分離技術(shù)的主要特點(diǎn)是能耗低，在一定意義上促進(jìn)了我國(guó)能源消費(fèi)的有效發(fā)展。由于膜分離技術(shù)在實(shí)際工作中產(chǎn)生相對(duì)穩(wěn)定的材料特性，因此不需要造成環(huán)境或空氣污染，因此我們可以在此過程中進(jìn)行更有效的廢水處理。一旦膜分離技術(shù)設(shè)備在后期管理或運(yùn)行，將有利于工作的發(fā)展，這將極大地促進(jìn)膜分離技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。

二、膜分離技術(shù)分類

從當(dāng)前環(huán)境工程中常用的膜法來說，主要如下：（1）微濾分離技術(shù)。此技術(shù)手段的普及率較高，重點(diǎn)應(yīng)用于粒徑在0.1-10微米的膠狀體處理中，能夠?qū)崿F(xiàn)細(xì)菌和顆粒的有效分離。技術(shù)原理為篩網(wǎng)過濾，具有適用性好的優(yōu)勢(shì)。（2）超濾分離技術(shù)。其屬于壓力驅(qū)動(dòng)膜類別，膜孔徑尺寸大小在0.05微米-1微米范圍內(nèi)，適用于顆粒物質(zhì)以及懸浮物質(zhì)等的分離，被廣泛應(yīng)用于汽車制造領(lǐng)域。（3）納濾分離技術(shù)。該技術(shù)介于超濾分離技術(shù)和反滲透分離技術(shù)手段之間，為壓力驅(qū)動(dòng)類別，適用于和流水以及地下水的處理。上述技術(shù)手段的應(yīng)用效果相對(duì)較好，適用范圍較廣。

三、膜分離技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用分析

（一）微濾技術(shù)

微濾技術(shù)主要是通過利用合理的篩網(wǎng)，將一些小于膜孔的粒子進(jìn)行過濾，或者是將一些分子物質(zhì)等進(jìn)行過濾膜滲透，從而將不同粒子或者分子物質(zhì)進(jìn)行有效分離。微濾技術(shù)自身操作壓力較低，非常適合在一些水環(huán)境下進(jìn)行應(yīng)用，所以目前主要應(yīng)用在飲用水的處理過程中。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新，這項(xiàng)技術(shù)也開始用于廢水處理，希望能夠?qū)U水中的各種物質(zhì)進(jìn)行有效控制，更好保護(hù)我國(guó)的水資源。微濾技術(shù)目前主要有死端過濾和全量過濾兩種形式，其中死端過濾的特點(diǎn)更為突出，運(yùn)行過程中具備更低的能耗和高效果等特點(diǎn)。圖1為微濾技術(shù)對(duì)重金屬?gòu)U水進(jìn)行處理的工藝流程。

圖1 微濾技術(shù)

（二）超濾技術(shù)

在環(huán)境工程中除了應(yīng)用微濾技術(shù)，還能夠應(yīng)用超濾技術(shù)進(jìn)行有效的膜分離，從而保證達(dá)到最大化的凈化效果，真正將一些懸浮物質(zhì)進(jìn)行去除。目前，此項(xiàng)技術(shù)除了在環(huán)境工程中得到廣泛應(yīng)用外，也能夠在其他行業(yè)進(jìn)行有效應(yīng)用。例如目前的汽車生產(chǎn)中，將超濾技術(shù)應(yīng)用于電泳涂漆廢水處理中，對(duì)其中的大量金屬離子進(jìn)行有效回收，使廢水得到很好的凈化，從而達(dá)到第二次使用的目的，真正發(fā)揮出最大的經(jīng)濟(jì)效益。

（三）反滲透技術(shù)

目前工業(yè)廢水處理過程中，大多數(shù)會(huì)應(yīng)用到反滲透技術(shù)，能夠很好地對(duì)各種工業(yè)廢水進(jìn)行反滲透處理，有效改善水質(zhì)。在進(jìn)行污水處理時(shí)，處理系統(tǒng)內(nèi)部會(huì)存在大量的重金屬物質(zhì)，并且這些物質(zhì)的濃度非常高，而傳統(tǒng)的處理方法是通過使用活性污泥進(jìn)行處理，但是因?yàn)槠涮幚磉^程中會(huì)產(chǎn)生一定的廢棄物，效果不是十分理想，因此其應(yīng)用的空間非常小。而利用反滲透技術(shù)可以很好地改善這些問題，從而使污水處理的質(zhì)量得到提升。但是因?yàn)槠渥陨頋舛炔钜矔?huì)造成相應(yīng)的污染問題，所以在實(shí)際的應(yīng)用過程中必須要不斷對(duì)膜材料進(jìn)行完善，從而真正體現(xiàn)出此種技術(shù)的價(jià)值。

（四）納濾

環(huán)境工程中對(duì)于一些需要進(jìn)行分離，但是相關(guān)要求較高的情況，可以使用納濾技術(shù)，這種技術(shù)與其他技術(shù)相比效果更加出眾。首先，納濾技術(shù)在過濾相關(guān)物質(zhì)時(shí)，能利用壓力特點(diǎn)來很好地滿足相關(guān)要求，效果非常好。為了能夠保證過濾效果，一般都是將壓力機(jī)型設(shè)置為0.5-1.0兆帕。在實(shí)際過濾應(yīng)用中，因?yàn)槠鋵?duì)離子具有很強(qiáng)的選擇性，所以這種技術(shù)可以應(yīng)用在很多地方，對(duì)環(huán)境保護(hù)有著非常重要的作用。

（五）液膜

在膜分離技術(shù)應(yīng)用過程中，對(duì)一些含有特定有機(jī)物的物質(zhì)或者離子溶液的處理，可以采用液膜分離技術(shù)。液體表面出現(xiàn)一種乳液顆粒似的液膜，能夠?qū)U水中的一些物質(zhì)進(jìn)行去除，并且清除率非常高。這種技術(shù)與其他的固膜分離技術(shù)相比，其分離的效率非常高，并且選擇性及傳質(zhì)速度也更快。目前這種技術(shù)不僅在廢水處理中得到廣泛應(yīng)用，在冶煉、醫(yī)藥、化工中也得到了廣泛應(yīng)用。這種技術(shù)在回收及二次應(yīng)用過程中，操作非常簡(jiǎn)單，但是今后還需要重點(diǎn)研究提高液膜的穩(wěn)定性。

四、膜分離技術(shù)在環(huán)境工程的發(fā)展前景

照比發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)的膜產(chǎn)業(yè)起步相對(duì)晚，不過技術(shù)發(fā)展迅速，目前已經(jīng)成為膜研究和應(yīng)用第一大國(guó)。據(jù)相關(guān)預(yù)測(cè)，到2020年，我國(guó)膜法水處理行業(yè)將會(huì)取得突破性進(jìn)展，將會(huì)達(dá)到1600億元。在居民生活用水、企業(yè)生產(chǎn)用水以及生活用于領(lǐng)域，膜法水處理技術(shù)的應(yīng)用，有著極大的優(yōu)勢(shì)，成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的核心力。除此之外，在生活以及生產(chǎn)污水的處理中，該技術(shù)更是展現(xiàn)了自身的優(yōu)勢(shì)。GB5749-2006為新版《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》，提出了106項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)，總結(jié)增加71項(xiàng)。采用傳統(tǒng)的混凝沉淀消毒工藝，難以達(dá)到106項(xiàng)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，而膜法水處理方法能夠?qū)崿F(xiàn)。在污水處理中，膜法水處理技術(shù)發(fā)揮著重要的作用，主要體現(xiàn)在提標(biāo)和升級(jí)以及改造方面，市場(chǎng)前景較為廣闊。不過從技術(shù)發(fā)展實(shí)際來說，技術(shù)壁壘高，加之項(xiàng)目投資成本大，限制了技術(shù)的發(fā)展。隨著國(guó)家政策的支持力度的不斷加大，企業(yè)的積極參與，未來在環(huán)境工程中，膜分離技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)更加廣泛。

結(jié)束語

綜上所述，環(huán)境工程中，膜分離技術(shù)的應(yīng)用，獲得了不錯(cuò)的成效，成為重點(diǎn)推廣應(yīng)用的技術(shù)。不過膜分離技術(shù)在環(huán)境工程中，尚未實(shí)現(xiàn)全面應(yīng)用，主要是因?yàn)榧夹g(shù)壁壘和應(yīng)用成本高等的限制，隨著技術(shù)的不斷完善，未來該技術(shù)在環(huán)境工程中，將會(huì)被全面應(yīng)用。