膜分离技术在环境工程中的应用探究论文_陈许1,赵红2,刘旺3

膜分离技术在环境工程中的应用探究论文_陈许1,赵红2,刘旺3

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摘要:随着经济的发展,环境的污染问题越来越严峻。尤其是当前的水污染、大气污染等问题,更是没有受到相应的关注主和有效解决,针对现阶段社会中存在的环境污染问题,我们更应该有开展有效的环境保护工作,经过实际研究,膜分离技术就是一项重要的现代化环保技术。膜技术就是依靠选择性透过膜对不同的介质进行分离,当产生推动力后,原料测组分也会对膜进行选择性渗透,通过这种方式更好的实现分离或是提纯的目的。本文将对环境工程中对膜分离技术的应用展开研究。

关键词:膜分离技术;环境工程;水污染;水处理

引言

环境问题日益突出,使得人们更加注重环境污染治理,带动着水处理技术的进一步发展。经过相关人员不断地研究和实践,形成了具有高效率和低能耗等优势的膜分离技术,为环境工程的开展,奠定了前提基础。

1膜分离技术概述

1.1膜分离技术

膜分离技术是法国科学家诺伦特在1948年最先发明的,通过水可扩散到醇溶液中并让其自由的进入猪的膀胱中。随着现代膜工业的快速发展,1960年生诞生了第一张的醋酸纤维素膜,1964年人工制成了第一块亚铁氰化铜膜。近年来很多的专家学者一直在潜心致力研究膜分离技术,并且将其广泛应用在环境保护水污染的处理中。目前在处理城市生活用水等环保工程中都在广泛应用着膜分离技术。膜分离技术主要通过物理原理及化学原理两种方式进行应用,其中物理原理应用主要是指在几何形状、体积、质量等方面存在相应差距,而对其应用过程中需要利用膜具筛子的性质实现相应的分离效果,从而对一些不同粒径情况进行筛选、分离。其次是根据相关化学性质原理进行分离。当膜中混合物经过化学试剂时,因为自身通过的速度不同从而使其逐渐分离出来。对化学分离中速度上的划分也有两种方式。第一,溶解速度,这主要是指混合物在经过膜表面时,根据不同的膜性质实现的速度进入;第二,当相关物质进入到膜中时,因为自身速度不同而实现不同程度的扩散,也就是所谓扩散速度。而我们在实际的应用中也需要利用这两种方式,根据相关物质的化学性质不同,确定其溶解的速度。

1.2膜分离技术的特点

膜分离技术自身特点中最为重要的就是其能耗非常低,这也是带动我国绿色能源持续发展的一个重要因素。因为在膜分离技术的实际操作过程中,相关的物质属性非常平稳,因此不会因为相互间的反应而造成对环境的污染,所以可以通过此种技术有效处理相关污染问题,其中对于处理废水尤为有效。此外,对膜分离技术设备进行完善的后期维护管理,对于其发挥自身作用更是有着重要的帮助,对于实现产业化发展膜分离技术有着重要的促进作用。

2膜分离技术在环境工程中的应用分析

2.1微滤技术

这一技术的主要工作原理就是对筛网的过滤,也就是将小于膜孔的粒子或是分子细菌等物质进行过滤膜的渗透,确保大小不同的粒子或是分子细菌等物质实现分离的要求。此外,微滤过滤技术还有操作压力低的优势特点,所以也更容易适应水质条件和环境,因此近年来这一技术也经常被运用在饮用水的处理过程中。同时这项技术的开展也可以应用在对废水的预处理过程中,根据当前现代化发展对废水的要求,将水的浊度和悬浮物指数进行控制降低,给今后我国的水资源处理提供更有效帮助和指导。微滤的过滤方式主要具备死端过滤和全量过滤两种形式,死端过滤有着更为突出的特点,比如这项技术具备低能耗和高产的工作特点,因此当前怎样对滤饼进行清洗,也是近年来死端过滤的最需要解决的问题。

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2.2超滤技术

在环境工程中除了应用微滤技术,还能够应用超滤技术进行有效的膜分离,从而保证达到最大化的净化效果,真正将一些悬浮物质进行去除。目前,此项技术除了在环境工程中得到广泛应用外,也能够在其他行业进行有效应用。例如目前的汽车生产中,将超滤技术应用于电泳涂漆废水处理中,对其中的大量金属离子进行有效回收,使废水得到很好的净化,从而达到第二次使用的目的,真正发挥出最大的经济效益。

2.3反渗透技术

目前工业废水处理过程中,大多数会应用到反渗透技术,能够很好地对各种工业废水进行反渗透处理,有效改善水质。在进行污水处理时,处理系统内部会存在大量的重金属物质,并且这些物质的浓度非常高,而传统的处理方法是通过使用活性污泥进行处理,但是因为其处理过程中会产生一定的废弃物,效果不是十分理想,因此其应用的空间非常小。而利用反渗透技术可以很好地改善这些问题,从而使污水处理的质量得到提升。但是因为其自身浓度差也会造成相应的污染问题,所以在实际的应用过程中必须要不断对膜材料进行完善,从而真正体现出此种技术的价值。

2.4纳滤

环境工程中对于一些需要进行分离,但是相关要求较高的情况,可以使用纳滤技术,这种技术与其他技术相比效果更加出众。首先,纳滤技术在过滤相关物质时,能利用压力特点来很好地满足相关要求,效果非常好。为了能够保证过滤效果,一般都是将压力机型设置为0.5-1.0兆帕。在实际过滤应用中,因为其对离子具有很强的选择性,所以这种技术可以应用在很多地方,对环境保护有着非常重要的作用。

2.5液膜

在膜分离技术应用过程中,对一些含有特定有机物的物质或者离子溶液的处理,可以采用液膜分离技术。液体表面出现一种乳液颗粒似的液膜,能够将废水中的一些物质进行去除,并且清除率非常高。这种技术与其他的固膜分离技术相比,其分离的效率非常高,并且选择性及传质速度也更快。目前这种技术不仅在废水处理中得到广泛应用,在冶炼、医药、化工中也得到了广泛应用。这种技术在回收及二次应用过程中,操作非常简单,但是今后还需要重点研究提高液膜的稳定性。

3膜分离技术在环境工程的发展前景

当前,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

总之,膜分离技术是近年来环境工程中应用较为广泛的技术之一,通过应用膜分离技术能够有效预防和处理水污染、空气污染问题,对社会的绿色可持续发展有着非常重要的作用。因此,相关环保部门需要对这一技术进行不断研究,将现有膜分离技术进行创新,保证膜分离技术在环境保护方面发挥更加巨大的作用,推进我国环境保护工程的不断进步。

参考文献:

[1]邱立伟,袁莉萍,王春根.膜分离技术在环境工程中的应用分析[J].低碳世界,2017(32):6-7.

[2]辛银平,李双凌,周记玲.膜分离技术在环境工程中的应用[J].环境与发展,2017,29(06):128+130.

[3]李钢,沈文涛.膜分离技术在环境工程中的应用分析[J].智能城市,2017,3(04):214.

论文作者:陈许1,赵红2,刘旺3

论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期

论文发表时间:2019/7/23

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