膜分离技术在环境工程中的应用现状及发展前景论文_黄亚楠

膜分离技术在环境工程中的应用现状及发展前景论文_黄亚楠

河南圣宇水处理工程技术有限公司 河南郑州 450000

摘要:随着工业的发展与环境问题的日趋严重,人们赖以生存的环境变得越来越差,污染排放问题目前已经引起了社会各界的关注,但是怎样选取最佳措施进行水资源的回收利用和处理始终都是环境工程的首要任务。

关键词:环境工程;水处理;膜分离技术;发展前景

引言

随着当前我国社会经济的不断发展,环境问题越来越引起人们的高度重视,尤其是对于工业化程度越来越高的现阶段各个城市运行模式,其环境恶化现象也越来越明显,进而也就需要采取较为合理的措施和方式进行优化控制,确保环境工程的构建和运行能够表现出较强的积极作用及价值。在环境工程项目的具体应用过程中,加强对于各个技术手段的创新优化必不可少,膜分离技术的应用在很多方面都能够表现出较强价值,其不仅能够实现污染治理和控制,还能够有效回收有用物质,提升其再利用水平。

1各种膜分离技术及其在环境工程中的应用

1.1微滤(MF)

微滤是现在运用最广泛的膜分离技术之一。微滤首要用于过滤0.1~10μm的颗粒、细菌和胶体,过滤原理与一般过滤类似。微滤过滤具有操作压力小(<0.2mpa)、对水质的适应性强、占地面积小等优点。微滤作为一种更经济的膜分离技术在水处理中广泛应用,能够代替传统的沉淀过滤和二沉池,可连续处理;用于各种废水的预处理,削减浊度,满足进水的要求。但随着过滤时间的增加,滤饼层增厚,因此如何及时清洗滤饼,恢复水通量,以及研发耐高温、耐溶剂、抗污染、易于清洁的膜和膜组件仍有待研究。

1.2纳滤(NF)

纳米过滤是一种新式的分子膜分离技术,它是在20世纪80年代典型的反渗透复合膜后发展起来的一种新式分子膜分离技术。纳滤也是一个压力驱动的进程,其工作压力一般为0.5mpa~1.0mpa;纳滤膜的一个明显特点是它具有离子选择性,可以去除二价离子,去除率为95%或以上,一价离子的去除率较低,为40%~80%。纳滤可用于去除地下水中含有的三卤甲烷、低分子有机化合物、农药、异味、硝酸盐、硫酸盐、氟化物、硼、砷等有害物质,纳滤可以使用在如废水脱色、不同有机质浓缩在废水中的分类等。纳滤膜在低压下具有较高的去除率,在大多情况下,它比反渗透出资成本和工作成本低。纳滤膜容易污染,需要较好的水质,需要复杂的预处理,才能确保纳滤膜的使用寿命。随着预处理水平的进步和膜功用的进步,纳滤工艺在环境保护领域里将会有更大的应用前景。

1.3渗透汽化(PVAP)

渗透汽化也被称为浸透蒸腾,它是利用膜对液体混合物中组分的溶解度与扩散性能的不同来实现其分离的膜分离过程。浸透汽化是一种需要消耗热能的进程。它的优点是污染少。浸透蒸腾的缺陷是浸透通量小,一般不超过1000g/m2•h。浸透蒸腾技术主要使用在化工、航空航天、食品工业等领域。浸透蒸腾具有极高的单级别离功率,膜功能的持续改善将持续扩展其使用范围,特别是在溶剂共沸混合物分离中会越来越大的发挥自己的独特优势。

1.4反渗透(RO)

在当前膜分离技术的实际应用过程中,反渗透膜的应用同样也是比较重要的一个代表类型,相对于其它膜分离处理方式的运用,这种反渗透膜技术的运用能够具备更强的脱除率,在多种类型的溶液处理中都能够表现出较为理想的应用价值,如此也就能够充分提升其净化效果,得到了大规模运用。当前社会发展中的城市生活污水处理、工业废水处理以及饮用水净化等,都可以借助于这种反渗透膜技术进行操作。当然,对于这种反渗透膜技术的应用,其同样也存在着一些明显的问题需要解决和优化,比如对于膜污染问题,其就在当前形成了明显的限制和干扰,影响着反渗透膜的普及范围,并且在耐高温以及抗氧化性方面也需要进一步深入探究,以充分提升反渗透膜的应用价值。

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1.5集成膜技术

集成膜技术主要指将膜技术同其他传统工艺进行有机结合,能够对膜分离技术应用范围进行拓宽,废物再利用的效果及有害物质清除效果明显提升。下面对集成膜技术在造纸业生产中的应用进行说明:在实际生产过程中会有黑液产生,使用膜分离技术能够对黑液中含有的木质磺酸钠进行有效回收,在絮凝,UF以及RO等方法集成后再对废水进行处理,使用膜萃取和反萃取技术实现浓缩废水中的有害及有毒物质的目标,之后在膜反应器中进行净化处理,在提高生产效果的同时能够减少对环境的污染。

1.6液膜分离技术应用

根据笔者研究可知,液膜分离技术主要是利用浮在液体表面的乳液颗粒将废水中氨、苯胺等物质予以清除,该技术虽然多用在含特定离子或有机物环境废水处理中,但其效率却很高(通常相关物质清除可达98%以上)。与固膜比较,液膜分离技术不但具有更高清理效率,同时其传质速度与选择性也更优,另外该技术操作上十分简易、设备简单,且还可以回收废水中一些有用物质,因而凭借着如此众多优点,液膜分离技术在环境工程废水处理上有较好的应用。但目前还有一些制约液膜分离技术更广泛应用的因素,那便是其稳定性还有待提高,对此这就要求我们必须加大对快速破乳与高性能支撑膜组件这两方面的研究,从而为推动液膜分离技术在环境工程中更好的应用打下坚实基础。

1.7超滤(UF)

超滤技术的动力来源是压力驱动膜,它实际上是一种筛分过程。这一技术的分离目标主要是液体中的固体颗粒物以及悬浮物等大分子物质,由于超滤技术在废水再生工程中的广泛应用为企业赢得了相当可观的经济效益,同时也为环保工作带来了很大的便利。然而这种技术目前还无法很好的应用于大范围的工作中,这是由于超滤膜的耐用实效性较低,而新膜替换则需要很高的费用。同时膜通量较低,因此需要开发经久耐用、膜通量大、价格低廉的高质量高技术的超滤膜,从而更好的起到环保作用。

2膜分离技术的发展远景

随着我国经济的不断发展和科学技术的不断进步,人们的生活水平越来越高,对身体健康和生活环境的重视越来越多,人们对生活环境的要求也将不断提高。我们需要无污染、高质量的产品,膜分离技术作为一种新式的技术,具有抗污染、低能、高效的特征。现在,环境污染问题更加严峻,严重影响了人们的生产和生活,膜分离技术有效地将废水循环运用,进一步提高资源的重复利用率,有助于实现我国的可持续发展战略。尽管膜分离技术在我国尚处于起步阶段,但该技术在我国发展十分出色,我国需进一步提高综合国力来应对环境污染问题,促进经济和环境协调发展。现在,衡量一个国家的综合国力水平,不只取决于经济发展水平,也与国家的生态环境状况密切相关。

结束语

环境问题成为人们当前关注的重点内容,为了更好的实现保护环境、减少污染的目标各企业需要对膜分离技术进行合理应用。上文对微滤技术、超滤技术、反渗透技术、液膜分离技术以及集成膜技术等进行分析,希望各大企业能够根据实际生产需要对上述膜分离技术进行合理选用,及时对生产过程中产生的污水及废物进行清除,将其对环境带来的不利影响降至最低,在保证生产过程顺利进行的情况下为人们提供良好的生活环境。

参考文献:

[1]华玲.浅析膜分离技术在水处理环境工程中的应用[J].科技创业家,2016,(14):167-169.

[2]王立刚.膜分离技术在水处理工程当中的运用[J].膜技术与发展,2013(06).

[3]李振亮.污水处理膜分离技术的研究进展[J].净化水技术,2015(08).

[4]华玲.浅析膜分离技术在水处理环境工程中的应用[J].科技创业家,2013(14):167-169.

[5]高菊华.膜分离技术在环境工程中的应用[J].化工管理,2016(29):210.

论文作者:黄亚楠

论文发表刊物:《基层建设》2018年第22期

论文发表时间:2018/9/11

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