膜分離技術在水處理環境工程中的有效利用

摘要：隨著科學技術的不斷革新，膜分離技術已成為水處理環境工程中一種新型處理技術。在水資源日益減少的情況下，提高水資源利用率是避免水資源走向枯竭的一項重要措施。膜分離技術能夠將污水中的污染物分離出來，從而不斷提高水資源的利用效率。本文具體分析了膜分離技術在水處理環境工程中的有效利用，并研究和探討了膜分離技術在水處理環境工程的應用措施。

關鍵詞：膜分離技術；水處理；環境工程

中圖分類號：X52 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）05-0106-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.05.063

Abstract： With the development of science and technology， membrane separation technology has become a new type of treatment technology in water treatment environmental engineering. In the context of declining water resources， improving the utilization of water resources is an important measure to avoid the depletion of water resources. Membrane separation technology is a new type of technology that can separate pollutants from sewage and continuously improve the utilization efficiency of water resources. This paper analyzes the effective use of membrane separation technology in water treatment environmental engineering， and studies and discusses the application of membrane separation technology in water treatment environmental engineering.

Keywords： Membrane separation technology； Water treatment； Environmental engineering

膜分離技術最早出現于20世紀初，是20世紀60年代迅速崛起的一項新技術。隨著工業技術的不斷革新，人們生活物質水平提高的同時，應用于工業生產過程中的化學材料也在逐步增加，各種化學材料生產過程中會排放出大量含有化學物質和重金屬的對人體有害的污水，這些工業廢水如果未能得到有效處理，必然會減少有效的水資源。因此，運用膜分離技術對工業廢水和污水進行處理，可使處理后的污水再利用，不僅提高了水資源的利用率，還能減少水污染等社會環境問題的產生。

1 膜分離技術

1.1 膜分離技術的基本原理

膜分離就是將膜對不同物質進行分析，然后將具有不同物理性質的物質組合成為混合物，使混合物具有篩選的功能，從而能夠有效地分離液體中的分子[1]。膜具有滲透性，在不同的混合物中，膜的滲透性是不同的。膜分離技術在食品、污水處理和化工生產中都得到廣泛的應用，因此，膜分離技術的發展非常迅速。與傳統的分離技術相比，膜分離技術具有凈化效果好、功能較多、操作簡單并且不會造成二次污染的優點，因此在各行業領域中都能取得巨大的經濟效益和社會效益。

1.2 膜技術的分類

1.2.1 超濾法

超濾法在膜分離技術中具有較強的使用效果，它能有效地去除水中的各種雜質。超濾分離技術主要是通過以壓力化為動力，對不同分子質量的物質進行分離。這種方式具有操作簡便、能耗低、效率高等優點。它通常在水中存在較大顆粒物質或存在膠體時采用。

1.2.2 微濾法

微濾分離技術屬于靜態過濾，是分離分子效果極佳的分離技術。它主要是通過壓力差來推動膜將水中的雜質分離出來，這種分離技術主要應用于工業廢水的處理，它能夠將細小的顆粒物質、細菌、懸浮物和微生物都進行有效的分離，因此具有效率高、速度快的特點。

1.2.3 納濾法

納濾法是20世紀80年代后期發展起來的一種膜分離技術，它能夠有效實現分子顆粒的分離，能夠在較低的壓力下有效分離污水中的有害物質，還能夠對分離的水資源進行進一步的軟化[2]。但由于納米分離技術應用嚴格，因此相較于其他分離技術而言，納濾分離技術應用程度較低。

2 膜分離技術的特點

膜分離技術在20世紀初開始出現，但在21世紀才得以廣泛的應用。膜分離技術具有效率高、能耗低和操作簡單的特點。與傳統的分離技術相比具有諸多優勢。

2.1 分離效果

膜分離技術能夠將廢水中的有害物質進行有效的分離，能夠通過沉淀、凝結等方式分離出微米級別的物質，具有能耗低、效率高的特點[3]。與傳統的蒸餾分離方式不同，常規的處理方式會使得有機物在水質分離的過程中發生改變，而膜分離技術不需要溫度和濕度等外在環境的要求，在室內就可以自動化地完成對水質的分離。

2.2 操作方式

膜分離技術的處理操作方式簡單，在分離過程中不需要特定的環境，也不需要過多的設備和繁復的操作。在常溫的狀態下，采用膜分離技術處理水資源，不會損傷設備，也不需要專業技術人員定期對設備進行維修處理，因此，降低了經濟成本和人力資源的消耗。此外，膜分離技術因為穩定性較強，操作方式簡單，在進行廢水的處理過程中，所能夠提純的水質比常規的方式更純凈，更能夠保存水中有機物的性狀。

2.3 無化學變化

膜分離技術操作原理簡單，僅僅需要添加少部分的化學藥劑就可自動進行水質分離，這不僅提高水質提純的效率，還有效降低了成本，防止了二次污染的產生性。

2.4 適應性強

膜分離技術由于效率較高，能夠進行自動化管理，因此設備的占地面積比較小。此外，膜分離技術處理的規模可大可小，可以連續操作，也可以間隙進行，能夠很好地適應工業廢水處理的需求。

3 膜分離技術在水處理環境工程中的應用

3.1 飲用水處理

相較于其他水而言，飲用水是比較干凈的。隨著社會環境污染問題的加重，飲用水中也存在著諸多有害的物質，人如果直接飲用，也會對身體造成一定的損害。膜分離技術因為操作簡單、能耗低，在近年來廣泛應用于飲用水提純制取。超濾、微濾和納濾等分離技術都可以應用于飲用水處理工作中，能夠有效消除水中的微生物、細菌和懸浮物，提高飲用水的品質[4-5]。近年來，許多發達國家也逐步采用超濾和微濾分離技術凈化飲用水，有效地提高了飲用水的水質。

3.2 工業廢水的處理

隨著科學技術的發展和人們物質生活水平的提高，各類環境污染也隨之增加。其中，水污染是環境污染中最急需解決的污染問題。工廠排放的污水和廢水不僅使河流湖泊等水域的水資源嚴重缺失，也使得水生物的生存環境遭到嚴重破壞。工業廢水中含有不同種類的化學物質和重金屬物質，對人體的身體健康造成嚴重威脅。為了有效地處理工業廢水，實現污水的再利用，在選擇膜分離技術方面要按照一定的原則來進行。對工業廢水的處理，首先要對工業廢水進行有效地檢測，確定廢水中的有害物質和污染物質，再選擇合適的分離技術加以處理。若處理完成后水中依舊存在細菌等有害微生物，就需要選擇微濾和納濾等分離技術再次對水進行處理，從而提高工業用水的水質。

3.3 苦水咸水處理

開采水資源部隊在進行水資源的開采和勘測時，無法預測水資源的水質。因此，地下水通常也不能達到人類的用水標準。膜分離技術不僅能夠對廢水進行分離處理，也能夠淡化苦咸水。苦咸水主要存在于我國沿海地區，苦咸水的過量使用會降低人的免疫機制，因此，對于苦咸水的分離處理是非常重要。苦咸水的存在通常是酸堿配比不適合所導致的，因此可以采用反滲透和納濾等分離技術對苦咸水進行分離處理。采用反滲透法處理苦咸水，若滿足高壓的條件，就能夠直接淡化苦咸水，并保證處理過程的環保和干凈。

4 總結

伴隨著人們生活水平的提高，對飲用水的質量要求也在不斷提升，這在一定程度上催化了膜分離技術的產生和發展。膜分離技術的迅速發展，也使得膜分離技術在各行業領域中得到廣泛應用，不僅用于常規的水處理方面，還應用于食品殺菌等各方面。但由于膜的使用壽命較短，成本昂貴，還要研究人員不斷加強對膜分離技術的研究，使該項技術更好地適應現代化發展的需要。

參考文獻

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[5]唐磊，龔丹潔，劉國華.淺析膜分離技術在水處理環境工程中的應用[J].農村經濟與科技，2016（08）：71，76.

收稿日期：2018-03-28

作者簡介：王水明（1981-），男，大學本科，中級工程師，研究方向為水處理。