水處理環境工程中膜分離技術的應用探討

李瑋 張進

摘 要 隨著人們對自然資源開發的增多，自然資源已經開始銳減。為了保證從某些物質中獲得有用的自然資源，必須提高相應的分離技術。在眾多分離技術中，膜分離技術是應用比較廣泛的一種新型分離技術。在處理工業廢水和生活污水中，膜分離技術的應用效果較好。

關鍵詞 水處理;膜分離技術;應用效果

引言

在工業生產過程中，會使用到大量的化學材料，這些材料的使用會造成污水的排放，如果不對排出的污水進行處理，那么就會造成水資源的嚴重污染，會極大地降低水資源的利用率。在對污水進行處理時，采用膜分離技術能夠很好地保證水資源的利用率，對社會環境也起到了一定的改善作用。

1常見的膜分離技術

1.1 超濾法

在膜分離技術中，超濾法分離經常被使用到。該分離方法，能夠有效去除水中的雜質，從而保證高效果的分離。超濾分離技術能夠實現不同分子質量的物質分離，它是在把壓力化為動力的基礎上實現分離的。

1.2 微濾法

膜分離技術中的微濾法分離，具有很好的分離效果，它的分離是屬于一種靜態過濾。微濾法膜分離技術是通過壓力差的推動來實現雜質分離的，在處理工業廢水中，該分離技術經常被使用的。如果水中有小的顆粒物質，以及細菌等微生物，那么可以使用微濾法進行分離。

1.3 納濾法

在20世紀80年代，產生了納濾法膜分離技術。該技術實現了對分子顆粒的分離，并且在低壓力情況下，也能夠分離污水中的有害物質，另外，該分離技術還能夠實現對水資源的軟化。因為納濾法膜分離技術屬于納米分離技術，所以它的應用一定程度上受到限制，這就導致該技術的應用比其他分離技術的應用程度低[1]。

2在水處理中的應用

2.1 飲用水

飲用水在人們的日常生活中是非常重要的，如果飲用水中存在有害物質，那么會直接影響人體的健康。隨著污染問題的不斷加劇，飲用水中存在的有害物質也越來越多，所以對飲用水進行提純制取是至關重要的。膜分離技術被廣泛應用到飲用水處理中，在飲用水處理過程中可以使用超濾、微濾以及納濾等分離技術，該技術的使用，能夠很好地處理掉飲用水中的細菌以及懸浮物等，從而保證飲用水的品質。

2.2 工業廢水

環境污染問題隨著社會的不斷發展日趨嚴重，工業廢水以及生活污水等的排放，造成了水資源的嚴重缺失。工業產生的廢水含有重金屬等有害物質，這對人體的健康有著很大的影響。在處理工業廢水時，要選擇科學合理的膜分離技術，來保證污水的再利用，另外，還要很好的區分廢水中的有害物質以及污染物質，這有利于分離技術的選擇。

3案例分析

以某化工廠含氰的廢水作為例子，采用膜分離技術進行試驗，在處理模內未分離的廢水時，要采用超濾加反滲透的方式，這樣能夠有效去除聚合物顆粒。

3.1 超濾處理

在進行過濾時，選擇一般常規的方式進行過濾，把一些能夠見到的機械雜質去除，然后再進行冷卻。在試驗過程中，一般使用板式超濾膜組件，膜的有效截面積是7.9平方厘米。膜組件外壁的制作，是通過亞克力來實現的，金屬絲網可以做支撐超濾膜的材料，膜材料是改性聚醚砜。在具體操作時，壓力控制到12～30千帕范圍內，pH在2～13范圍內，溫度不超過60度。超濾膜的純水透過量為每小時13.41克。在對超濾效果進行檢驗時，可以通過多方面來檢驗超濾效果。首先可以通過對透過液和濃縮液的顏色密度以及黏度等的檢驗，來判定超濾效果。其次可以通過比較的方式，來實現檢測效果的判定，一般情況下是比較原水、透過液和濃縮液之間的顏色、密度以及COD總量。試驗結果為透過液的COD以及黏度比較小，并且顏色接近無色，濃縮液的顏色在與原水顏色進行比較時，相對深一些， 這時候在去除原水內的雜質時，可以采用超濾法，并且效果比較明顯。

3.2 反滲透處理

在進行超濾處理之后，去除丙烯氰等聚合物，經過一系列處理之后，廢水中還會剩余一些小顆粒聚合物，其pH在5～6之間，黏度值在0.235～0.240cp之間，溫度大致為40度，CN-范圍在0.35%～0.5%之間，COD的范圍在3000～3500mg/L。在選擇反滲透膜時一般選擇的型號 BW30-400-FR ，其形狀為管狀，外徑和厚度分別為1毫米和0.2毫米，膜組件為列管式，膜的有效截面積為5平方厘米，71.2克為純水透過量。為了保證檢驗工作的效果，CN- 濃度要比工業實際值高，所以在試驗過程中可以在純凈水內添加一定量的氫氰酸，然后再制作含氫廢水，其CN-值為0.55%。在進行試驗時，可以選擇適宜的試驗環境，首先可以采取直接試驗的方式。其次，pH在8～9之間可以進行實驗，在對pH進行調節時，可以使用氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液的使用不僅能夠有效的調節pH，還能夠提高反滲透膜的截留率，其截留率提升了4.9%，并且效果比較好。

3.3 連續分級式

在一級反滲透處理的情況下，廢水的總氰濃度為0.03%，但是該結果與國家相關標準不符合。在此情況下，還要采取相應的措施進行處理，一般情況下選擇連續分級式排列，即串聯多個反滲透膜組件。在對原水進行選用時，可以參照上兩次試驗。為了能夠快速準確掌握氫氧化鈉的用量，在實驗室可以參考兩個方案。首先是對pH進行調節，把一級反滲透膜進水的pH，調節到8～9之間。除此之外，還可以不改變一級反滲透膜進水的pH，然后對二級反滲透膜進水pH進行調節，然后對CN-值進行對比分析。在對一二級濃水流量進行測定時，具有一定的難度，所以在操作時，可以根據每級回收率的70%～75%，然后要計算相應的總回收率，在計算時按照公式 R=R1×R2，然后得出總回收率在49%～56%之間，工業化原水的回收率在40%～50%之間，兩者是相符的，最后可以得出，透過水的CN-濃度為0.0041%，但該值與指標要求比較相近，因為在試驗過程中會存在一定的誤差，所以第二種方式不可取。

4結束語

膜分離技術的應用很好地滿足了社會的發展需求，目前該技術被廣泛應用到各個領域中。使用該技術在對污水進行處理時，能夠有效實現污水的凈化，如果把該技術應用在食品行業，那么能夠很好地實現食品殺菌。所以該技術具有很好的推廣價值，利國利民。

參考文獻

[1] 梁文博，孫憲寶.水處理環境工程中膜分離技術的應用[J].科學技術創新，2020（3）：43-44.