水处理环境工程中膜分离技术的应用探讨

李玮 张进

摘 要 随着人们对自然资源开发的增多，自然资源已经开始锐减。为了保证从某些物质中获得有用的自然资源，必须提高相应的分离技术。在众多分离技术中，膜分离技术是应用比较广泛的一种新型分离技术。在处理工业废水和生活污水中，膜分离技术的应用效果较好。

关键词 水处理;膜分离技术;应用效果

引言

在工业生产过程中，会使用到大量的化学材料，这些材料的使用会造成污水的排放，如果不对排出的污水进行处理，那么就会造成水资源的严重污染，会极大地降低水资源的利用率。在对污水进行处理时，采用膜分离技术能够很好地保证水资源的利用率，对社会环境也起到了一定的改善作用。

1常见的膜分离技术

1.1 超滤法

在膜分离技术中，超滤法分离经常被使用到。该分离方法，能够有效去除水中的杂质，从而保證高效果的分离。超滤分离技术能够实现不同分子质量的物质分离，它是在把压力化为动力的基础上实现分离的。

1.2 微滤法

膜分离技术中的微滤法分离，具有很好的分离效果，它的分离是属于一种静态过滤。微滤法膜分离技术是通过压力差的推动来实现杂质分离的，在处理工业废水中，该分离技术经常被使用的。如果水中有小的颗粒物质，以及细菌等微生物，那么可以使用微滤法进行分离。

1.3 纳滤法

在20世纪80年代，产生了纳滤法膜分离技术。该技术实现了对分子颗粒的分离，并且在低压力情况下，也能够分离污水中的有害物质，另外，该分离技术还能够实现对水资源的软化。因为纳滤法膜分离技术属于纳米分离技术，所以它的应用一定程度上受到限制，这就导致该技术的应用比其他分离技术的应用程度低[1]。

2在水处理中的应用

2.1 饮用水

饮用水在人们的日常生活中是非常重要的，如果饮用水中存在有害物质，那么会直接影响人体的健康。随着污染问题的不断加剧，饮用水中存在的有害物质也越来越多，所以对饮用水进行提纯制取是至关重要的。膜分离技术被广泛应用到饮用水处理中，在饮用水处理过程中可以使用超滤、微滤以及纳滤等分离技术，该技术的使用，能够很好地处理掉饮用水中的细菌以及悬浮物等，从而保证饮用水的品质。

2.2 工业废水

环境污染问题随着社会的不断发展日趋严重，工业废水以及生活污水等的排放，造成了水资源的严重缺失。工业产生的废水含有重金属等有害物质，这对人体的健康有着很大的影响。在处理工业废水时，要选择科学合理的膜分离技术，来保证污水的再利用，另外，还要很好的区分废水中的有害物质以及污染物质，这有利于分离技术的选择。

3案例分析

以某化工厂含氰的废水作为例子，采用膜分离技术进行试验，在处理模内未分离的废水时，要采用超滤加反渗透的方式，这样能够有效去除聚合物颗粒。

3.1 超滤处理

在进行过滤时，选择一般常规的方式进行过滤，把一些能够见到的机械杂质去除，然后再进行冷却。在试验过程中，一般使用板式超滤膜组件，膜的有效截面积是7.9平方厘米。膜组件外壁的制作，是通过亚克力来实现的，金属丝网可以做支撑超滤膜的材料，膜材料是改性聚醚砜。在具体操作时，压力控制到12～30千帕范围内，pH在2～13范围内，温度不超过60度。超滤膜的纯水透过量为每小时13.41克。在对超滤效果进行检验时，可以通过多方面来检验超滤效果。首先可以通过对透过液和浓缩液的颜色密度以及黏度等的检验，来判定超滤效果。其次可以通过比较的方式，来实现检测效果的判定，一般情况下是比较原水、透过液和浓缩液之间的颜色、密度以及COD总量。试验结果为透过液的COD以及黏度比较小，并且颜色接近无色，浓缩液的颜色在与原水颜色进行比较时，相对深一些， 这时候在去除原水内的杂质时，可以采用超滤法，并且效果比较明显。

3.2 反渗透处理

在进行超滤处理之后，去除丙烯氰等聚合物，经过一系列处理之后，废水中还会剩余一些小颗粒聚合物，其pH在5～6之间，黏度值在0.235～0.240cp之间，温度大致为40度，CN-范围在0.35%～0.5%之间，COD的范围在3000～3500mg/L。在选择反渗透膜时一般选择的型号 BW30-400-FR ，其形状为管状，外径和厚度分别为1毫米和0.2毫米，膜组件为列管式，膜的有效截面积为5平方厘米，71.2克为纯水透过量。为了保证检验工作的效果，CN- 浓度要比工业实际值高，所以在试验过程中可以在纯净水内添加一定量的氢氰酸，然后再制作含氢废水，其CN-值为0.55%。在进行试验时，可以选择适宜的试验环境，首先可以采取直接试验的方式。其次，pH在8～9之间可以进行实验，在对pH进行调节时，可以使用氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液的使用不仅能够有效的调节pH，还能够提高反渗透膜的截留率，其截留率提升了4.9%，并且效果比较好。

3.3 连续分级式

在一级反渗透处理的情况下，废水的总氰浓度为0.03%，但是该结果与国家相关标准不符合。在此情况下，还要采取相应的措施进行处理，一般情况下选择连续分级式排列，即串联多个反渗透膜组件。在对原水进行选用时，可以参照上两次试验。为了能够快速准确掌握氢氧化钠的用量，在实验室可以参考两个方案。首先是对pH进行调节，把一级反渗透膜进水的pH，调节到8～9之间。除此之外，还可以不改变一级反渗透膜进水的pH，然后对二级反渗透膜进水pH进行调节，然后对CN-值进行对比分析。在对一二级浓水流量进行测定时，具有一定的难度，所以在操作时，可以根据每级回收率的70%～75%，然后要计算相应的总回收率，在计算时按照公式 R=R1×R2，然后得出总回收率在49%～56%之间，工业化原水的回收率在40%～50%之间，两者是相符的，最后可以得出，透过水的CN-浓度为0.0041%，但该值与指标要求比较相近，因为在试验过程中会存在一定的误差，所以第二种方式不可取。

4结束语

膜分离技术的应用很好地满足了社会的发展需求，目前该技术被广泛应用到各个领域中。使用该技术在对污水进行处理时，能够有效实现污水的净化，如果把该技术应用在食品行业，那么能够很好地实现食品杀菌。所以该技术具有很好的推广价值，利国利民。

参考文献

[1] 梁文博，孙宪宝.水处理环境工程中膜分离技术的应用[J].科学技术创新，2020（3）：43-44.