膜分離技術在環境工程中的應用現狀及發展前景研究

【摘要】膜分離技術是最近幾年發展起來的一種高新技術，在各行各業均得到廣泛應用。將膜分離技術合理、科學地應用到環境工程中，能夠起到節能、保護的作用。本課題在分析膜分離技術的特點及類型的基礎上，進一步分析了膜分離技術在環境工程中應用的現狀及發展前景，以期為膜分離技術應用的擴展及環境工程的發展提供具有價值的參考建議。

【關鍵詞】膜分離技術；環境工程；應用現狀；發展前景

一、膜分離技術的特點及類型分析

（一）膜分離技術的特點分析

對于膜分離技術來說，屬于一類高新分離技術，特點諸多，總結起來包括：（1）基于常溫條件下，在熱敏性物質分離、分級過程中非常適合應用，同時在提純以及濃縮德國過程中也非常適合使用，并且上述操作可以同時實施，此外還能夠使產品的營養成分不受損耗；（2）在分離期間，不會有相變情況發生，在揮發性物質損失方面較低，可以使能源得到有效節省；（3）存在冷殺菌的功效，在保存期上非常長，可以避免再次發生污染；（4）具備很好的選擇性，在適用范圍上非常廣泛，但需對應的膜的類型進行合理選取；（5）在設備上非常簡單，并且容易操作，能夠實現持續進行，在效率上也非常高。

（二）膜分離技術的類型分析

膜分離技術是近年來發展起來的一種高新技術，其類型諸多，總結起來包括了：（1）微濾膜分離技術，其分離原理為篩分，傳質推動力（壓差）為0.05Mpa到0.5Mpa，例如在儲菌、回收菌以及病毒分離中應用廣泛；（2）超濾膜分離技術，其分離原理為篩分，傳質推動力（壓差）為0.1Mpa到1.0Mpa，例如在蛋白質回收或濃縮、多糖回收或濃縮中應用廣泛；（3）反滲透膜分離技術，其分離原理為篩分，傳質推動力（壓差）為1.0Mpa到10.0Mpa，例如在鹽濃縮、氨基酸濃縮以及淡水制造中應用廣泛；（4）液膜分離技術，其分離原理為篩分，傳質推動力為濃差，例如在脫鹽以及氨基酸分解中應用廣泛；（5）納濾膜分離技術，其分離原理為篩分，壓力差為0.5到1.5Mpa，例如在果汁濃縮以及滲透過程中應用廣泛。

二、膜分離技術在環境工程中的應用現狀分析

在上述分析中，對膜分離技術的特點及類型有了一定的了解。為了起到改善環境工程的作用，下面將對這些膜分離技術在環境工程中的應用進行分析，具體內容如下：

（一）微濾膜分離技術的應用

針對0.1μm到10μm的顆粒和別的類型的物質，在過濾過程中便可以應用到微濾膜分離技術。微濾膜分離技術和一般的過濾工藝相同，均屬于所篩網過濾。對于微濾膜分離技術來說，在過濾過程中的操作壓力偏低，對液體具備良好的適應性，因此在飲用水處理中得到廣泛的使用。該技術能夠將澄清過濾徹底代替，同時也能夠徹底代替二沉池，使過濾池的占地面積縮小；與此同時，如果水質產生的波動偏大，該項技術也能夠順利進行相應的處理工作。在廢水處理過程中，微濾膜分離技術的應用能夠使閉路循環完全實現，廢水在處理后能夠作為回收水再次被利用。總之，微濾膜分離技術在飲用水和廢水處理中均具備一定的價值作用，能夠使水資源得到合理利用，從而使技術的經濟性優勢得到有效體現。

（二）超濾膜分離技術的應用

超濾膜分離技術的原理為篩分，其過濾孔徑一般為0.05nm到1.00nm。利用超濾膜分離技術，能夠使一些物質當中的懸浮物以及固體顆粒物得到有效處理，與此同時還能夠在對大分子物質以及膠體進行分離的條件下，使過濾的目的得到有效實現。在電泳涂漆廢水處理中，超濾膜分離技術應用廣泛，能夠清除廢水當中的金屬離子雜質，從而實現再次回收利用，進一步使廢水再生利用的可生化性得到有效實現。值得注意的是，超濾膜技術的實現需耐高溫、抗氧化性強的膜組件作為支撐，這樣才能夠使該膜的技術作用得到有效展現。

（三）反滲透膜分離技術的應用

合理地應用反滲透膜技術，能夠使相關溶質得到脫除，從而使反滲透水質額達到有效提升，在水的除鹽處理工作中應該廣泛。與此同時，對于反滲透膜分離技術來說，在一些城市污水以及工業污水處理過程中具備很高的應用價值，可以將高濃度的有機物處理完全，同時對于處于水質當中的重金屬以及堿性含量高的有害物質也能夠有效清除，從而使處理后水的質量得到有效提高，得到再利用的標準。

（四）液膜分離技術的應用

如果溶液當中存在一些特定的離子，液膜分離技術的應用價值頗高。與此同時，在有機物分離中，液膜分離技術的應用價值也頗高。將液膜分離技術應用到工業廢水處理過程中，能夠將工業廢水當中的氨以及苯胺等有害物質得到有效處理。并且，液膜分離技術在操作上非常簡單；在對液膜穩定性問題得到有效解決的情況，結合快速破乳方法，可以實現對有用物質的回收，并發揮廢水再利用的功效，從而確保節能環保的作用。

三、膜分離技術的發展前景分析

在上述分析過程中，認識到了膜分離技術的類型諸多，并且不同的膜分離技術在環境工程中的應用價值均很高，能夠處理工業廢水、生活用水等，從而達到節能環保的效果。從現狀來看，膜分離技術的發展前景明朗。總結起來，本人認為膜分離技術將朝向集成膜分離技術的方向。集成膜分離技術，指的是膜技術和相關傳統工藝相互滲透、融合，形成全新的、優化的膜分離技術。集成膜分離技術能夠使技術的應用價值得到提高，應用范圍得到有效擴展。比如：在造紙業中，針對所產生的黑液，利用膜分離技術對其中的木質素磺酸納進行回收，此過程便需要融合絮凝技術、超濾膜分離技術或者反滲透膜分離技術等，在形成有效的集成膜分離技術的基礎上，使廢水得到有效處理，比如使廢水當中的一些有毒害物質得到有效清除。這個清除過程中主要是采取反萃取或膜萃取的方法，使廢水中有毒害物質得到濃縮，進一步基于膜反應器當中通過凈化處理手段進行集成。

四、結語

通過本文的探究，認識到膜分離技術的種類諸多，且在環境工程中應用價值顯著。例如：微濾膜分離技術、超濾膜分離技術、反滲透膜分離技術、液膜分離技術以及納濾膜分離技術等，均能夠在環境工程中發揮作用，對于污水以及生活用水等處理具備顯著作用，可以達到節約用水、降低污染等效果。此外，膜分離技術勢必朝向仿生膜、高效電解質膜以及分子識別型膜等技術方向發展。在膜分離技術逐漸發展的基礎上，應用廣泛也會隨之擴展，因此需合理、科學選用膜分離技術，從而為實際問題的解決提供必要的技術支撐。

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