膜分離技術在環境工程中的應用探究

李化鋒 吳曉根

（山東子午環保科技有限公司，山東 濟南 250100）

引言

環境問題日益突出，使得人們更加注重環境污染治理，帶動著水處理技術的進一步發展。經過相關人員不斷地研究和實踐，形成了具有高效率和低能耗等優勢的膜分離技術，為環境工程的開展，奠定了前提基礎。現結合具體實踐，對此項技術的應用進行分析。

一、膜分離技術的特點

膜分離技術的主要特點是能耗低，在一定意義上促進了我國能源消費的有效發展。由于膜分離技術在實際工作中產生相對穩定的材料特性，因此不需要造成環境或空氣污染，因此我們可以在此過程中進行更有效的廢水處理。一旦膜分離技術設備在后期管理或運行，將有利于工作的發展，這將極大地促進膜分離技術的產業化。

二、膜分離技術分類

從當前環境工程中常用的膜法來說，主要如下：（1）微濾分離技術。此技術手段的普及率較高，重點應用于粒徑在0.1-10微米的膠狀體處理中，能夠實現細菌和顆粒的有效分離。技術原理為篩網過濾，具有適用性好的優勢。（2）超濾分離技術。其屬于壓力驅動膜類別，膜孔徑尺寸大小在0.05微米-1微米范圍內，適用于顆粒物質以及懸浮物質等的分離，被廣泛應用于汽車制造領域。（3）納濾分離技術。該技術介于超濾分離技術和反滲透分離技術手段之間，為壓力驅動類別，適用于和流水以及地下水的處理。上述技術手段的應用效果相對較好，適用范圍較廣。

三、膜分離技術在環境工程中的應用分析

（一）微濾技術

微濾技術主要是通過利用合理的篩網，將一些小于膜孔的粒子進行過濾，或者是將一些分子物質等進行過濾膜滲透，從而將不同粒子或者分子物質進行有效分離。微濾技術自身操作壓力較低，非常適合在一些水環境下進行應用，所以目前主要應用在飲用水的處理過程中。隨著科學技術的不斷創新，這項技術也開始用于廢水處理，希望能夠將廢水中的各種物質進行有效控制，更好保護我國的水資源。微濾技術目前主要有死端過濾和全量過濾兩種形式，其中死端過濾的特點更為突出，運行過程中具備更低的能耗和高效果等特點。圖1為微濾技術對重金屬廢水進行處理的工藝流程。

圖1 微濾技術

（二）超濾技術

在環境工程中除了應用微濾技術，還能夠應用超濾技術進行有效的膜分離，從而保證達到最大化的凈化效果，真正將一些懸浮物質進行去除。目前，此項技術除了在環境工程中得到廣泛應用外，也能夠在其他行業進行有效應用。例如目前的汽車生產中，將超濾技術應用于電泳涂漆廢水處理中，對其中的大量金屬離子進行有效回收，使廢水得到很好的凈化，從而達到第二次使用的目的，真正發揮出最大的經濟效益。

（三）反滲透技術

目前工業廢水處理過程中，大多數會應用到反滲透技術，能夠很好地對各種工業廢水進行反滲透處理，有效改善水質。在進行污水處理時，處理系統內部會存在大量的重金屬物質，并且這些物質的濃度非常高，而傳統的處理方法是通過使用活性污泥進行處理，但是因為其處理過程中會產生一定的廢棄物，效果不是十分理想，因此其應用的空間非常小。而利用反滲透技術可以很好地改善這些問題，從而使污水處理的質量得到提升。但是因為其自身濃度差也會造成相應的污染問題，所以在實際的應用過程中必須要不斷對膜材料進行完善，從而真正體現出此種技術的價值。

（四）納濾

環境工程中對于一些需要進行分離，但是相關要求較高的情況，可以使用納濾技術，這種技術與其他技術相比效果更加出眾。首先，納濾技術在過濾相關物質時，能利用壓力特點來很好地滿足相關要求，效果非常好。為了能夠保證過濾效果，一般都是將壓力機型設置為0.5-1.0兆帕。在實際過濾應用中，因為其對離子具有很強的選擇性，所以這種技術可以應用在很多地方，對環境保護有著非常重要的作用。

（五）液膜

在膜分離技術應用過程中，對一些含有特定有機物的物質或者離子溶液的處理，可以采用液膜分離技術。液體表面出現一種乳液顆粒似的液膜，能夠將廢水中的一些物質進行去除，并且清除率非常高。這種技術與其他的固膜分離技術相比，其分離的效率非常高，并且選擇性及傳質速度也更快。目前這種技術不僅在廢水處理中得到廣泛應用，在冶煉、醫藥、化工中也得到了廣泛應用。這種技術在回收及二次應用過程中，操作非常簡單，但是今后還需要重點研究提高液膜的穩定性。

四、膜分離技術在環境工程的發展前景

照比發達國家，我國的膜產業起步相對晚，不過技術發展迅速，目前已經成為膜研究和應用第一大國。據相關預測，到2020年，我國膜法水處理行業將會取得突破性進展，將會達到1600億元。在居民生活用水、企業生產用水以及生活用于領域，膜法水處理技術的應用，有著極大的優勢，成為企業競爭的核心力。除此之外，在生活以及生產污水的處理中，該技術更是展現了自身的優勢。GB5749-2006為新版《生活飲用水衛生標準》，提出了106項檢測指標，總結增加71項。采用傳統的混凝沉淀消毒工藝，難以達到106項指標標準，而膜法水處理方法能夠實現。在污水處理中，膜法水處理技術發揮著重要的作用，主要體現在提標和升級以及改造方面，市場前景較為廣闊。不過從技術發展實際來說，技術壁壘高，加之項目投資成本大，限制了技術的發展。隨著國家政策的支持力度的不斷加大，企業的積極參與，未來在環境工程中，膜分離技術的應用將會更加廣泛。

結束語

綜上所述，環境工程中，膜分離技術的應用，獲得了不錯的成效，成為重點推廣應用的技術。不過膜分離技術在環境工程中，尚未實現全面應用，主要是因為技術壁壘和應用成本高等的限制，隨著技術的不斷完善，未來該技術在環境工程中，將會被全面應用。