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摘要:随着科学技术的发展,我国的膜分离技术有了很大进展,并在水处理环境工程中得到了有效的应用。膜分离技术能够将污水中的污染物分离出来,从而不断提高水资源的利用效率。本文针对膜分离技术在环境工程中的应用,做了简单的论述,并且展望了技术发展前景。高技术水平能够展现环境工程发展的实际情况,为相关工作的开展,提供技术手段支撑。随着环境工程建设标准不断提升,对处理技术,有着更高的要求,推动着膜分离技术的发展和应用。
关键词:膜分离技术;水处理;环境工程
引言
随着我国工业的发展,废水处理成为广泛关注的问题,废水不经处理对外排放,会污染地下水、河水、海水,导致环境恶化,若人饮用被污染的水,对身体健康将带来不良影响。水处理工艺中,膜分离技术的应用能够极大地分离出水中的污染物质,进而对这些物质进行回收利用,治理污染的同时提升企业经济效益。因此,对膜分离技术在水处理工作中的应用进行分析,意义深远。
1膜分离技术分类
从当前环境工程中常用的膜法来说,主要如下:(1)微滤分离技术。此技术手段的普及率较高,重点应用于粒径在0.1-10微米的胶状体处理中,能够实现细菌和颗粒的有效分离。技术原理为筛网过滤,具有适用性好的优势。(2)超滤分离技术。其属于压力驱动膜类别,膜孔径尺寸大小在0.05微米-1微米范围内,适用于颗粒物质以及悬浮物质等的分离,被广泛应用于汽车制造领域。(3)纳滤分离技术。该技术介于超滤分离技术和反渗透分离技术手段之间,为压力驱动类别,适用河流水以及地下水的处理。上述技术手段的应用效果相对较好,适用范围较广。
2膜分离技术特点
膜分离技术属于一种新型的分离净化方法,与传统的分离技术相比,该技术原理相对简单,能耗相对较低,不会产生二次污染,有较好的分离和净化效果。膜分离技术功能较多,能够对气体、液体混合物进行分离、浓缩等,但其具体操作过程十分简单,且处理效果好。同时,该技术具有较高的清洁环保性,对液体进行过滤的过程也十分简单,比较容易控制。因此,膜分离技术被广泛地应用在工业食品行业,对该项技术的应用,一方面能够促使企业获得较大的经济效益,另一方面对于全社会具有较好的环保效益。膜分离技术在当前分离科学当中,逐渐发展成首屈一指的重要技术,获得了较高的评价,也越来越受到专业人士的重视。
3膜分离技术在环境工程的具体应用
3.1饮用水处理
随着社会环境污染问题的加重,饮用水中也存在着诸多有害的物质,人如果直接饮用,也会对身体造成一定的损害。膜分离技术因为操作简单、能耗低,在近年来广泛应用于饮用水提纯制取。超滤、微滤和纳滤等分离技术都可以应用于饮用水处理工作中,能够有效消除水中的微生物、细菌和悬浮物,提高饮用水的品质。近年来,许多发达国家也逐步采用超滤和微滤分离技术净化饮用水,有效地提高了饮用水的水质。
3.2废水处理
(1)石化废水。一般来说,对含油废水进行处理,乳化油中一般含有表面活性剂以及有机物,油分以离子形式存在水中,采用重力分离法以及粗粒化法等,难以发挥处理作用。而使用超滤膜,对石化废水进行处理,能促使油质量下降,达到排放要求。(2)染料废水。此类废水处理难度大,借助传统的处理手段,生物降解性不高,处理后的废水含盐量比较高。而使用表面纳滤膜,可降低废水中的含盐度。(3)造纸废水、重金属离子废水等。在汽车行业和电器领域等,借助超滤膜手段,进行废水处理,能够实现金属离子的回收再次利用,处理效益较高。
3.3海水淡化
海水淡化处理过程中,人们主要使用的是膜分离技术,如反渗透、电渗析及膜分离等综合方式。其中,反渗透技术在开发早期,主要目的就是对海水进行淡化,该项技术海水淡化应用实例中,出水水质较好,优于一般自来水水质。膜分离技术在海水淡化领域中的应用已经发展的比较成熟。当前,RO技术得到迅猛发展,这项技术的反渗透能耗相对较低,促使电渗析技术逐渐被取代。海水淡化过程中,使用纳滤膜材料,能够促使水质软化,降低总溶解固体的浓度,进一步去除色度以及有机物。纳滤膜在低压情况下,存在较高的通量,能够有效区分一、二价离子,在相应的浓水中,可以适当地保存有用水分,其实际能耗以及运行成本均比反渗透膜低。将膜分离技术应用到海水淡化过程当中,能够有效提升海水的脱盐率,研究表明,海水淡化过程中通过应用膜分离技术,其脱盐率能够得到99.60%。近年,反渗透技术的出现,使得海水淡化成本不断下降,反渗透已经逐渐成为利用海水制取饮用水的最佳途径。另外,蒸馏膜技术的推进,使得小型海水淡化效果不断提升,小型海水中的离子与胶体等不容易发挥的组分,包括无法直接扩散透过膜的组分,能够实现100%的截留。
3.4苦水咸水处理
在我国,第一套在沙漠地区建设的苦咸水淡化均采用电渗析技术。开采水资源部队在进行水资源的开采和勘测时,无法预测水资源的水质。因此,地下水通常也不能达到人类的用水标准。膜分离技术不仅能够对废水进行分离处理,也能够淡化苦咸水。苦咸水主要存在于我国沿海地区,苦咸水的过量使用会降低人的免疫机制,因此,对于苦咸水的分离处理是非常重要。苦咸水的存在通常是酸碱配比不适合所导致的,因此可以采用反渗透和纳滤等分离技术对苦咸水进行分离处理。采用反渗透法处理苦咸水,若满足高压的条件,就能够直接淡化苦咸水,并保证处理过程的环保和干净。
4膜分离技术在环境工程的发展前景
照比发达国家,我国的膜产业起步相对晚,不过技术发展迅速,目前已经成为膜研究和应用第一大国。据相关预测,到2020年,我国膜法水处理行业将会取得突破性进展,将会达到1600亿元。在居民生活用水、企业生产用水以及生活用于领域,膜法水处理技术的应用,有着极大的优势,成为企业竞争的核心力。除此之外,在生活以及生产污水的处理中,该技术更是展现了自身的优势。GB5749-2006为新版《生活饮用水卫生标准》,提出了106项检测指标,总结增加71项。采用传统的混凝沉淀消毒工艺,难以达到106项指标标准,而膜法水处理方法能够实现。在污水处理中,膜法水处理技术发挥着重要的作用,主要体现在提标和升级以及改造方面,市场前景较为广阔。不过从技术发展实际来说,技术壁垒高,加之项目投资成本大,限制了技术的发展。随着国家政策的支持力度的不断加大,企业的积极参与,未来在环境工程中,膜分离技术的应用将会更加广泛。
结语
综上所述,废水处理能够减少废水排放对环境的污染,各行各业均需要高度重视废水的处理工作。膜分离技术不仅能对废水进行处理,回收利用有用物质,还能淡化海水,从海水中提取出碱性物质用于工业生产,改善海水水质,该技术应用前景广阔。因此,相关技术人员应当对膜分离技术进行全面深入分析,将其进一步应用于水处理工作中。
参考文献
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