试论膜分离技术在环境工程中的应用

李含驰

引言：科技带来的发展有目共睹，但也同时对环境造成了污染，我们在追求科技发展的同时也要加强对环境的保护。可喜的是我国环境工程的科研进展迅速，膜分离技术便是其中的代表，它是我国众多科学家的辛苦结晶。由于膜分离技术的技术优势明显，因此它在环境工程中的受欢迎指数很高，膜分离技术的出现使我国的环境保护现状得到了很大改善。

1 膜分离技术的优势

首先，膜分离技术对资源的需求量小，利用率高，这对于我国当前资源浪费严重的现状而言是非常适合的，是一项可持续发展的绿色技术。其次，膜分离技术采用的是物理方法来过滤杂质，治理污染，而它本身性质很稳定，不会在治理过程中产生污染问题。第三，膜分离技术的设备以及操作方法十分简单，不需要浪费大量人力物力来学习使用方法，简单实用，成本低，见效快。第四，膜分离技术依托的设备使用寿命长，即使出现了问题，修复起来也十分简单方便。

2 膜分离技术在环境工程中的应用

膜分离技术在环境工程中的应用大致分为以下几种——超滤技术、反渗透技术、纳滤技术、微滤技术、液膜技术。这五种技术的应用环境不同，产生的效果也都不尽相同。

2.1 超滤技术

超滤膜的过滤孔的直径特别小，范围在在0.05-1毫米，在环境工程中应用超滤技术可以使物质中的固体杂质以及悬浮的颗粒除去，同时超滤技术也可以应用在胶体物质或者大分子物质的除杂上，作用很明显。例如超滤技术可以除去废水中含有的金属离子等杂质以及污染物，有利于废水的回收再利用。不过超滤技术在应用过程中需要很大的超滤膜以及通量较大的组件，同时对超滤膜的材料也有很大要求，需要抗氧化，耐高温的物质。以我国当前的技术来看，还不具有相应的性能，需要逐步改善。

2.2 反渗透技术

当前的环境工程中，反渗透技术大致应用于四个方面，一是改善城市饮用水品质，使居民可以用上健康的水源。而是处理人们生活污水，使其回收再利用，达到了水资源的循环。三是处理工业废水，是工业废水达标后再排放，防止对环境造成污染。四是处理垃圾渗滤液，由于垃圾渗滤液中含有大量的重金属离子以及氨氮等物质，当氨氮的浓度达到一定指标时就会对土壤造成很大的危害，而反渗透技术比原始技术能更好的处理这些有毒物质。不过同时反渗透技术还有一些缺点，一是反渗透膜的污染严重，而是浓差极化，因此在环境工程中应用反渗透技术时，要针对现状，开发抗氧化抗腐蚀的材料作为反渗透膜，避免在应用过程中对环境的污染。

2.3 纳滤技术

纳滤技术是处于超滤技术和反渗透技术之间的一种分离技术，属于压力驱动技术。因为纳滤膜具有离子选择性的特点，对二价离子的分离率大概在百分之95以上，远高于对一价离子的分离率，因此，这种纳滤技术才会被广泛应用于河流水质和地下水质的处理中。

2.4 微滤技术

微滤技术是当前应用最广泛的一种膜技术，主要针对于直径0.1-10微米的胶状体、细菌和微粒。微滤技术采用的是原始的筛滤技术，这种技术适应范围广，而且花费低，所以广泛的应用到饮用水的处理上。传统的饮用水处理采用二沉池和澄清过滤的方式，而微滤技术相对原始的技术可以在水质浮动较大的情况下进行处理，由于这种方法占用的区域小，所以可以对污水进行预处理。但这种原始的筛滤技术的缺点也很明显，随着时间的推移，滤膜上附着的杂质会影响正常的筛滤，降低了净化水的效率。因此我们应该努力研发出耐用性较强的膜来增加净水效率。

2.5 液膜技术

以上四种都是固膜，通过物理方法进行过滤，膜本身不与杂质发生反应，膜自身不会发生变化，因此这些膜都可以反复进行利用。而液膜是通过构成膜的悬浮水中的乳液颗粒与需要除去的杂质发生化学反应，达到净化的目的。而且液膜与固膜相比，有除了物理过滤和重复使用之外的所有优势，而且由于液体有比固体更好的流动性，所以液膜的选择性和分离效率都要高于固膜。例如在液体中，需要除去一些指定的离子或者有机物，就可以采用液膜技术进行分离。现在在医疗化工，湿法冶金等方面都广泛的应用到液膜技术，而且通过资源化处理的方式，可以实现资源的再次利用。

3 结语

在当前的社会现状以及环境问题下，膜分离技术的多样性决定了它在环境工程中占据的分量。多样的膜分离技术应对各种环境问题都可以根据它不同应用范围来进行处理，应用十分广泛。但当前的膜分离技术仍有许多问题需要解决，有很大的进步空间，因此当下环境工程的主要任务就是将膜分离技术进行完善，发挥膜分离技术的优势，吸收经验，吸取教训，为保护我们生活的环境尽最大的努力。

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