水处理环境工程中膜分离技术的应用研究

水处理环境工程中膜分离技术的应用研究

发表时间：2018-09-17T10:11:27.030Z 来源：《基层建设》2018年第20期作者：陈锐海

[导读] 摘要：文章主要通过对反渗透膜分离技术、纳滤膜分离技术、超滤膜分离等几种膜分离技术的分析，了解其在水处理环境工程中的应用以及工作原理，希望可以为水利环境工程的发展提供支持，进而在根本上推动社会经济的持续发展。

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摘要：文章主要通过对反渗透膜分离技术、纳滤膜分离技术、超滤膜分离等几种膜分离技术的分析，了解其在水处理环境工程中的应用以及工作原理，希望可以为水利环境工程的发展提供支持，进而在根本上推动社会经济的持续发展。

关键词：反渗透膜分离；纳滤膜分离；超滤膜分离；水处理环境工程；

膜分离技术在我国的各个领域中应用广泛，在水利处理环境中应用效果显著、膜分离技术就是一种能耗相对较少，且效率相对较高的物质分离方式，其具有无相态变化、选择性良好，且无化学变化特征，有着较强适应性的特征。

1.膜分离技术

膜分离技术就是在分子水平生不同的、粒径分子的混合物在通过半透膜的时候，实现的一种选择性分离的技术手段。其中半透膜也是一种分离膜后者滤膜形式，其膜壁中布满了小孔，根据其不同的孔径大小可以分为四种形式，主要就是微滤膜（MF）形式、超滤膜（UF）形式、纳滤膜（NF）形式、反渗透膜（RO）形式等。而膜分离技术主要应用的就是错流过滤以及死端过滤的方式。膜分离技术就是一种通过天然或者人工合成的一种高分子的薄膜，在外界的力量影响或者在化学位差的作用影响之下，作为主要的推动力，可以对一些双组份以及多组分的融资以及溶剂进行分离处理、分级控制、净化处理或者浓缩的一种方式。膜分离的对象主要为液体、气体两种类型。在对液体进行分离的时候，可以进行水溶液也可以在非水溶液系统中应用。而在水处理环境工程中应用的主要的膜处理技术为反渗透、纳滤、超滤几种技术手段，膜分离技术主要的特征具体如下：

1.1在常温下进行。因为膜分离技术的有效成分的损失微乎其微，在一些热敏性的物质中应用较为适合，主要就是医药领域、果汁、酶以及蛋白的分离与浓缩处理中应用。

1.2无相态变化。可以保障其自身的特征以及风味，其能耗相对较小，费用也较少。

1.3无化学变化。膜分离技术属于较为典型类型的物理分离过程，在操作中无需应用化学试剂以及添加剂，且其产品并不会受到污染与影响。

1.4选择性好，在分子级中对其进行物质的分离处理，有着较为显著的性能优势。

1.5适应性强，处理的规模可大可小，可以持续的工作，也可以间歇性的开展工作，操作工艺较为简单、且操作便捷，可以实现自动化的操作控制。

1.6能耗低。在电能的驱动之下就可以进行作业，且耗费的能量也相对较低。费用较少。

2.水处理环境工程中膜分离技术的应用研究

2.1反渗透膜分离技术的原理及应用

渗透现象是一种在自然界中较为常见的现象与问题。如果将一个只能通过水分子渗透的薄膜将水池隔断形成两个部分，在两端分别注入纯水以及盐水，其高度相同。在过一段时间中对其进行观察就可以发现，纯水溶液的水位降低，而盐水溶液则相对提升。这种通过隔膜迁移的现象就是渗透现象。而在渗透过程中，盐水溶液的升高并不是一种无止境的方式，其到达特定高度的时候就会达到其平衡点，这样就不会再升高。在这个时候隔膜两端所产生的压力就是渗透压。而渗透压与盐水浓度则具有直接的关系。在两端达到平衡之后，如果在盐水端口中施加一定的压力，水分子就会迁移到纯水端中，这就是因为液剂分子在压力作用的影响之下出现了稀释的溶液逐渐的向浓溶液的反渗透现象。而在二者之间的薄膜就是反渗透膜。

反渗透技术是现阶段发展中最先进的一种节能的分离技术。主要就是在高于溶液的渗透压力的影响之下，在仅能允许水透过且其他物质无法透过的半透明的截流作用影响之下，将溶液中的溶质与溶剂进行分离处理。通过反渗透膜自身的分离特征，则可以去除在水中含有的各种杂质，如胶体、有机物、溶解盐以及细菌等物质。此种方式具有无污染、能耗低且操作简单的特征，是一种工艺较为先进的技术手段。

而在水处理环境工程中应用反渗透膜分离技术主要的作用就是去除水中盐。在我国，反渗透膜技术主要就是在大型的锅炉补给水中应用，在一些工业纯水、饮用水的市场中也有所应用。而现阶段在，电子行业、半导体发展、制药与医疗领域、食品与医疗、化工与环保、冶金与纺织等行业中此种技术也逐渐发展起来。

2.2纳滤膜分离技术原理与应用

纳滤技术就是一种在反渗透技术中分离形成的膜分离技术手段，是对超低压深渗透技术的延伸与拓展。在纳滤膜中存在着一些纳米级别的细孔，在水资源的净化、软化以及废水处理中应用较为广泛。

2.2.1在水计划与软化处理中的纳滤膜分离技术应用。软化是水处理的重点内容，其主要就是在水质脱硬处理、工业循环冷却水系统中、锅炉补给水处理以及饮用水处理这种应用，效果显著。

2.2.2染料废水处理中纳滤技术的应用。在染料废水处理中应用纳滤技术，可以将盐与染料分离，也可以对浓缩液以及透过液体进行分开处理，透过液体也可以通过回收处理，也可以排入到污水处理系统之中，这是一种较为有效的污水处理模式。

2.3超滤膜分离技术原理与应用

超滤膜就是微孔孔径为0.01hum~0.1 hum的膜。现阶段应用较为广泛的形式就是中空纤维膜，主要呈现毛细管状，在内表面或者外表面中为致密层，而在内部则呈现多孔支承体。而分离机的主要作用就是筛分处理，在膜致密层之上还是存在若干个贯通孔，而在压力驱动的影响之下，一些小于膜筛分孔径的粒子就会穿过去，反之则会被纤维壁截留，这样就可以实现粒子的分离。而超滤膜组件则是通过壳体、管板、端盖以及导流网、中空纤维习等相关内容形成。在工作中必须要对超滤膜组件进行系统的组合，进而满足工程的实际需求。

2.3.1超滤膜进行矿井水深度处理

在煤矿生产中，会在矿坑中形成一个盐分相对较高的矿井水，而这些矿井水中含有大量的悬浮物质，其盐分也相对较高，在处理上相对较为困难。如果处理不当就会导致二次污染问题。随着国家环保意识的增强，在进行矿井水处理过程中，必须要对对其进行深度的处