水处理环境工程中膜分离技术的应用研究

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  【摘  要】當前,全球人口的增加、工业的发展,对水资源的需求不断增加,由于水资源是有限的,因此利用率的提高势在必行。膜分离技术可以对废弃用水进行处理,通过膜逐级分离过滤的方式将污染物从中脱离出来,将污染水变为可用水。本文主要介绍了膜分离技术的原理和相关特征,以及如何在水处理中进行有效应用。
  【关键词】膜分离技术;污水处理;环境整治
  1膜分离技术概述
  1.1膜分离技术内涵概述
  对于我国现在的环境工程来说,膜分离技术的应用是非常普遍的,膜分离技术在实际的应用当中主要就是运用选择性透过膜,在环境工程的建设过程中,有选择的透过一些物质,并对一些物质进行截取,从而达到分离以及提纯的效果,确保分离对象能够达到良好的效果。膜分离技术在实际应用过程中,还需要根据实际情况进行膜结构的选择,并对其通过率等进行调整,这样才能够更好地达到分离以及提纯的效果。
  1.2膜分离技术应用现状
  近年来,膜分离技术得到了大量应用,除了废水净化之外,还在食品杀菌、生产消毒等领域施展开来。现代的膜分离技术不仅能够净化彻底,而且使用起来较为方便,适用面更广,同时不会带来其他污染,这些都是传统分离技术不能比及的,膜分离技术的应用,给各行各业都带来了一定的经济效益,降低了生产成本,同时减少了对环境的污染。
  1.2膜分离技术类型
  1.2.1超滤法
  在多种膜分离技术中,应用较多的便是超滤法,它可以迅速将污水中的多余物质过滤开来。超滤法的原理就是将压力转化为动力,根据污染物分子的质量不同,从而进行分类处理。超滤法不仅操作简捷,而且成本低、消耗少,同时效率高。对于污染水中大颗粒物质较多的时候最为适用。
  1.2.2微滤法
  相比较超滤法的动态过滤,微滤法则是静态过程,同时也是目前分离效果最好的膜技术。微滤法是利用压力差,将污水中的杂质推动出去,包括细小颗粒物、甚至是细菌、悬浮物等,都可以有效地排出去,对于工业废水的处理效果很好。微滤法不仅效率高,而且分离速度快,是较为广泛应用的一种方法。
  1.2.3纳滤法
  在20世纪80年代末,科研人员发明了纳滤法,这种膜分离技术借助纳米技术,可以在压力较低的条件下,将废水中的颗粒以及其他有害物质分离出去,最主要的是,纳滤法可以对初步处理过的水进行软化,得到纯净的水资源。不过纳米技术应用条件苛刻,要求较高,所以相比较超滤法以及微滤法,纳滤法应用范围较小,不是常用的方法。
  2膜分离技术的优点
  2.1分离效果明显
  在废水处理的过程中,膜分离技术可以通过沉淀、挤压等物理操作将微小的有害物质、细菌等从废水中分离开来,对废水实现净化处理,同时消耗资源较少,分离效率很高。对于传统的蒸馏分离法,在对废水进行处理的过程中,如果环境不符合要求,会改变水中的有机物状态,破坏水结构。但是膜分离技术却不依赖于外部环境,在常规的温度环境下也可将废水中的杂质分离出来,整个分离过程受外部环境影响较小,可以轻松实现自动化处理。
  2.2膜分离过程
  一般情况下,在室内便可以完成膜分离的过程,完成之后,既不会对实验设备产生磨损,也不需要工作人员对实验设备定期检修巡查,从经济成本上来说,降低了人工成本以及设备成本。新世纪以来,膜分离技术相对成熟,处理废水的时候较为稳定,同时避免了复杂的操作过程,而且经过分离之后的水质也非常干净,对水中含有的有机物没有任何损伤与破坏。
  2.3物理分离过程
  膜分离技术是一项物理分离过程,在分离之前只要添加少量辅助药剂,便可以实现自动分离,一方面提高了水分离的效率与纯度,也大大减少了水净化成本,同时也避免了化学反应,杜绝了新污染的产生[1]。
  2.4适用性强
  膜分离技术应用设备简单,占用空间不大,同时由于自动化分离的特征,分离效率极高。相关企业可以根据自身需求,对膜分离技术的规模大小进行调节,既可以持续分离,也能够选择性操作,使用条件宽泛,可以很好地满足废水处理单位的要求,较为灵活方便。
  3水处理环境项目中的膜分离技术
  3.1净化饮用水
  在所有水资源中,饮用水的要求是最高的,因此也需要比其他水更加干净。但是由于工业的发展,对水资源的污染日益严重,饮用水受到了一定的影响,如果人引用了含有有害物质的水,会对自身身体健康产生威胁[2]。鉴于膜分离技术的简捷性、效率高等特点,众多饮用水生产企业将之运用到水净化处理中,不论是超滤、微滤还是纳滤,都可以有效地对水资源进行净化处理,除去污染水中的有害物质,让水资源达到饮用水的纯度和级别。21世纪以来,世界上许多国家都将膜分离技术应用到饮用水净化的过程中,该项技术得到了广泛的认可。
  3.2净化工业废水
  由于社会的不断发展,工业的地位与日俱增,有工业的地方必有环境污染,尤其是对水环境的污染更加严重[3]。水是生命之源,日常生活中到处都离不开水资源,因此,将工业企业产生的污染废水进行净化处理迫在眉睫,一方面,可以增加水资源的利用率,减少水资源的流逝,另一方面,减少污染废水中的有害物质,也能够对环境起到保护的作用,降低环境污染,保护人类健康。废水处理企业要想对污染水进行有效处理,提高利用率,就应该根据不同的条件来选择相对应的膜分离技术[4]。对于工业废水来说,在进行处理之前,应该组织相关人员对废水检测,了解废水中所含有杂质的种类和多少,以此来选择最适合的膜分离技术种类。如果经过处理之后,发现水中仍然含有一定的细菌等有害物质,则应该利用微滤法进行深入处理,确保净化水的纯度和质量。
  3.3苦水咸水处理
  在对水资源进行开采和勘测时,开采部队的成员是无法对水资源的水质进行预测的,正因为如此,所以地下水的水质通常也不能达到人类正常使用的标准。因此通常使用膜分离的技术来对开采的地下水进行处理。这个技术不仅能够使废水进行分离处理,而且能够使苦盐水进行淡化。在我国沿海地区,苦盐水较多,如果人们使用过量的苦盐水则会导致免疫力下降,因此对苦盐水进行淡化分离处理是非常有必要的[5]。苦盐水的形成原因主要是酸碱度的配比问题不合理,因此可以采用一些分离的技术对其进行分离处理,例如:反渗透、纳滤等。如果在高压的环境下,采用反渗透技术对苦盐水进行处理,不仅能够快速有效的对苦盐水进行淡化处理,而且能有效的保证处理环境的干净卫生。
  结束语
  新时代背景下,经济的快速发展,给我国人民的生活水平带来了很大的提高,作为生命之源的水资源,对它的质量需求也在逐渐增强。因此,膜分离作为先进的水净化技术,得到了迅速发展以及关注。此外,随着进一步的科学研究,膜分离技术还能够进行食品消毒、加工产品杀菌等行业。不过,在当前条件下,膜的使用时间短,造价较高,并不能大规模普及开来,这就对我国科研人员提出了更高的要求,争取研制出适用性更强、成本更低的膜分离技术,将其应用到现代化生产的方方面面,为我国经济建设做出贡献。
  参考文献:
  [1]李冬冬.探究膜分离技术在水处理环境工程中的应用[J].现代物业(中旬刊),2019(02):240.
  [2]王水明.膜分离技术在水处理环境工程中的有效利用[J].环境与发展,2018,30(05):106+108.
  [3]孙慧,林强,李佳佳,秦国彤,魏微.膜分离技术及其在食品工业中的应用[J].应用化工,2017,46(03):559-562+568.
  [4]唐磊,龚丹洁,刘国华.浅析膜分离技术在水处理环境工程中的应用[J].农村经济与科技,2016,27(08):71+76.
  [5]陈思贤,曹娟.膜分离技术在水处理环境工程中的应用[J].河南科技,2014(16):18.
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