膜分离技术在环境工程中的应用探究论文_潘瑜1, 汪秀萍2,卢海勇3

膜分离技术在环境工程中的应用探究论文_潘瑜1, 汪秀萍2,卢海勇3

1 浙江泷赢环境科技有限公司 浙江杭州 3100122 3 浙江问鼎环境工程有限公司 浙江杭州 310012

摘要:膜分离技术在近年来环境工程的应用逐渐得到完善,这一技术手段对于预防和处理水污染、空气污染都有着不可忽视的重要作用。所以相关的环保部门更需要对这一技术进行关注,对现有的膜分离技术进行完善和创新,实现技术水平的全面提升,确保膜分离技术在环境保护环节中能发挥更积极的作用,全面推进我国环境保护工程的进步,实现可持续发展。

关键词:膜分离技术;环境工程;应用

引言

膜分离技术在环境工程中,实现了非常大的作用,而且当其应用在其他的项目中,也会实现非常大的效果。在最后的分离效果比较中,此技术具有众多的优势,适用性比较强,与其他分离技术相比,它具有更广泛的适用性和更大的影响力。未来还有待进一步研究,对其目前的存在问题进行解决。

1膜分离技术概述

AbbeNollet,诺伦特是法国科学家,在1948年发现了膜分离的现象,通过水可扩散到醇溶液中,自由地进入猪的膀胱。在现代的膜工业的发展过程中,亚铁的氰化铜膜,在1864年,这是第一片的人造膜。在1960年,出现了第一张的醋酸纤维素膜。很多的学者一直致力于分离技术的研究,就发现了在处理污水的过程中,应用最为广泛的就是膜分离技术。目前在污水、生活水以及处理中,都在应用膜分离技术。

(1)结合物理原理进行应用。在应用膜分离技术中因为具体的物理性质就是指几何形状、体积以及质量方面存在差距,对其利用膜具有的筛子性质实现了分离的效果,使其因为不同的粒径实现筛选、分离。

(2)根据化学的性质进行分离。当膜中的混合物经过时,因为速度的不同就会使其分离。对此在速度的划分上有两种方式。第一,溶解速度,就是当混合物在经过膜表面时,会根据膜性质的不同,实现进入;第二,当其进入到膜中时,就会因为速度的不同而实现扩散,这就是所谓的扩散速度。对此利用两种方式,在利用分离技术的过程中,根据化学性质的不同,就可以确定溶解速度,同时因为物质相对分子质量的不同就会决定扩散速度的不同。

2膜分离技术的特点

膜分离技术在20世纪初开始出现,但在21世纪才得以广泛的应用。膜分离技术具有效率高、能耗低和操作简单的特点。与传统的分离技术相比具有诸多优势。

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2.1分离效果

膜分离技术能够将废水中的有害物质进行有效的分离,能够通过沉淀、凝结等方式分离出微米级别的物质,具有能耗低、效率高的特点[3]。与传统的蒸馏分离方式不同,常规的处理方式会使得有机物在水质分离的过程中发生改变,而膜分离技术不需要温度和湿度等外在环境的要求,在室内就可以自动化地完成对水质的分离。

2.2操作方式

膜分离技术的处理操作方式简单,在分离过程中不需要特定的环境,也不需要过多的设备和繁复的操作。在常温的状态下,采用膜分离技术处理水资源,不会损伤设备,也不需要专业技术人员定期对设备进行维修处理,因此,降低了经济成本和人力资源的消耗。此外,膜分离技术因为稳定性较强,操作方式简单,在进行废水的处理过程中,所能够提纯的水质比常规的方式更纯净,更能够保存水中有机物的性状。

2.3无化学变化

膜分离技术操作原理简单,仅仅需要添加少部分的化学药剂就可自动进行水质分离,这不仅提高水质提纯的效率,还有效降低了成本,防止了二次污染的产生性。

2.4适应性强

膜分离技术由于效率较高,能够进行自动化管理,因此设备的占地面积比较小。此外,膜分离技术处理的规模可大可小,可以连续操作,也可以间隙进行,能够很好地适应工业废水处理的需求。

3膜分离技术在环境工程中的应用

3.1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。

3.2反渗透技术

反渗透技术能对污染物进行有效降低,通过此种方式对水质较高的水进行过滤。并且反渗透膜对于城市污染和工业废水等也具备较强的处理性,比如在垃圾渗透液中由于各种污染物的浓度都比较高,所以在对污泥法进行处理的时候也会存在较大的困难,但是反渗透膜也可以借助自身的过滤作用对问题进行解决。反渗透膜技术中主要存在的问题就是现阶段我国技术发展中膜污染和浓差存在极化现象,在今后的开发研究中也应该加强对中对较强低压性,耐高温膜材料的研究与创新。

3.3集成膜技术

所谓的集成膜技术主要指的就是借助膜技术优势将其和传统工艺中的优势进行有效结合,这种自合方式对于单项膜技术和传统工艺缺点的降低也将起到十分显著的帮助作用。比如可以依靠生物发酵方式对无水乙醇进行有效制取,从而将膜反应器、蒸馏或是渗透气化技术等展开更有效的划分和统一。借助集成膜技术不仅能对污染物进行有效去除,同时还可以将大量污染物转变为可利用的物质,这对于减少和降低环境污染将起到十分有效的帮助。

3.4纳滤

在环境过程中,因为需要进行分离,有些要求比较高,所以在净化的过程中就可以使用纳滤技术,而且和其他的技术相比较,其作用效果非常好。当对过滤物质进行处理时,纳滤技术就会利用压力的特点,实现非常好的效果。而且提高了过滤效果,在这个过程中就要对其压力机型设置,0。5-1。0兆帕。在过滤的实际应用过程中,因为对其离子具有很强的选择性,就可以实现对其理想离子的过滤效果,此技术可以应用在很多的地方,当遇到需要过滤的物质时就可以应用,可以对环境的保护有一定的促进作用。

3.5液膜

对于含有特定的有机物质或者物质离子的溶液,就可以采用液膜分离技术。当在废水中,当在液体的表面,会出现液膜,其实就是乳液的颗粒,就可以实现氨以及苯胺的去除,而且达到的效果就是清除率的提高,将近98%。而且对于液膜,和其他的固膜相比较,分离效率、选择性以及传质速度更快更高。当在处理废水的过程中、冶炼以及医药化工中应用过程中液膜分离技术可以得到很好的应用。当在回收二次应用物质的过程中,使其设备得到很好的应用。而且操作简单。所以在使用的过程中,应该将重点放在液膜稳定性上,实现快速破乳。

结束语

当前社会整体的工业化建设与发展水平不断提升,这也造成了我国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。

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.

[4]王翦.膜分离技术在环境工程中的应用现状及发展前景[J].农村经济与科技,2017,28(02):7+10.

论文作者:潘瑜1, 汪秀萍2,卢海勇3

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期

论文发表时间:2018/11/2

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